摘要：1945年投入使用世界首型預警機，七十年來，預警機裝備和技術持續發展。研究主要從定位、產品形態和技術形態等三個方面對預警機的發展歷程進行了總結。預警機已經從空中雷達站、空中指揮所正在演變為空中作戰體系的樞紐，在打擊鏈的各個環節中將發揮更多作用；微電子技術、計算機技術、通信與網絡技術和軟件技術的發展趨勢，正在推動預警機在產品和技術形態方面具備一體化、分布式、智能化和人性化的特征，從而對預警機的設計和使用產生重要影響。
0 引言
預警機最早是指配備有遠程機載預警雷達的特種任務飛機，用以彌補地面/艦載雷達的低空探測盲區。現代預警機則還配備敵我識別、導航、電子/光電偵察與對抗等多種信息系統，可以執行預警探測、情報偵察、通信中繼、指揮控制和戰場管理等多種任務，是現代戰爭中不可或缺的信息化武器裝備。
預警機誕生于第二次世界大戰后期。1945年3月，世界上第一種預警機——美國海軍的TBM-3W正式服役。70年來，預警機的地位和作用已得到普遍認識，在軍事需求牽引和技術發展推動的共同作用下，裝備規模持續擴大，其定位、產品形態和技術形態均發生了重大和深刻的變化。回顧70年來預警機的發展歷程并總結其規律，在此基礎上對預警機的未來發展進行預測和規劃，有助于推動我國預警機的持續和科學發展。
1 預警機的早期發展概況
20世紀40年代中期到70年代初期是預警機的早期發展階段，美軍AD-3/4/5W系列、E-1B和E-2A/B等第一代預警機型號相繼服役，其裝備定位為航母編隊中的空中節點，主要解決海軍海上艦艇編隊的低空預警問題，50年代后期才開始被空軍使用，這首先是因為海軍作戰環境主要為海面，無法象空軍借助高山地形提升雷達高度擴展低空探測視距，因此其軍事需求更為迫切；其次是因為較低海情下，雷達探測性能受海雜波影響程度較小，可以基本正常工作。
這一時期，在技術形態方面，雷達天線普遍采用拋物面形式，S波段為主要工作頻率，技術體制為普通脈沖，主要用于探測海面上空的飛機目標，在復雜地形條件下不具備下視能力；雷達情報通過莫爾斯電碼和話音下傳至艦載或地面指揮所；而20世紀50年代末期，模擬式計算機已經在預警機上得到應用。
在產品形態方面，預警機載機普遍較小，最大起飛重量一般不大于40噸，大部分載機由于需要上艦，其最大起飛重量在20噸以下，但總體上來看，載機規模在不斷擴大；作為對預警機產品構型影響最為顯著的因素，雷達天線罩從腹部逐漸移至機背，外形經歷了從不規則鼓包、水滴形至橢球體的改變。載機規模和雷達天線布局形式發生改變的主要推動因素是日益增長的雷達探測威力需求帶來了更大的功率孔徑積要求，顯然，更大的載機以及載機背部所擁有的更為充裕的空間，能夠為更大的功率孔徑創造條件。
2 預警機的發展現狀及主要特征
20世紀60年代中后期到21世紀前十年是預警機的第二代發展時期，以美國空軍的E-3系列、美國海軍的E-2C和中國空軍的空警2000為代表，如圖1所示。其裝備定位已經既是空中情報站，更是一個不依賴地面指揮設施而要素齊全的空中機動指揮所；相比于早期航母編隊的空中節點，預警機更多地被空軍使用，在空中作戰體系中的位置進一步提升。特別是海灣戰爭以后，預警機的地位和作用被廣泛認識，預警機裝備規模急劇擴大，目前裝備預警機的國家已多達25個，預警機裝備數量已有270余架，如表1所示。對于現役和即將服役的各型預警機，雖然研發時間和技術特征各異，但總體來看，由于其裝備定位與這一階段早期的產品并沒有顯著區別，因此仍處于第二代水平。
圖1 第一代和第二代預警機的典型型號
從E-3和E-2這兩類代表性產品的發展背景上看，采用大型載機的E-3系列，一是為了解決陸地上空目標的探測問題(即美國空軍“陸地上空俯視探測”計劃，ODR)；二是作為三軍通用數據鏈(Link-16)研制和裝備的主要依托平臺。由于更大的航母平臺可以允許更大的艦載預警機載機，同時也將預警機納入海軍戰術數據系統(NTDS)，美國海軍開始裝備E-2系列預警機以替代E-1B。
第二代預警機作為通信與指揮平臺，繼第一代預警機作為雷達平臺之后升空，標志著完整的空基作戰體系在逐步形成，在這個體系中，打擊平臺是持續存在的，其逐步形成的關鍵是信息化平臺的升空，或者說是空基信息系統的發展。這個發展有兩條脈絡：一是空基作戰體系中裝備信息化程度的提升；二是信息系統在體系中的作用逐步增強，與體系中其他系統的關系日漸豐富。預警機作為空基作戰體系中典型的信息化武器裝備，雷達具備了下視能力，數據通信和移動通信技術在機載條件下成功應用；而預警機也從幾乎單純的情報平臺發展為具備對戰斗機的指揮控制能力，其與體系中其他裝備的關系開始延伸。
在技術形態方面，雷達普遍采用脈沖多普勒技術，頻段則呈現多樣化的特點，P、L和S均有應用，高頻率穩定度發射機、高性能處理機和超低副瓣天線技術全面突破，從而較好地解決了在復雜地形上空的探測問題；20世紀90年代以后，則普遍采用超大規模集成電路和固態有源相控陣技術，中國空警－2000預警機是世界上首型采用二維有源相控陣并實現低副瓣、寬角掃描的預警機。
繼有源相控陣技術之后，中國持續發展的預警機已經采用數字陣列雷達技術，這種技術以數字直接頻率合成(DDS)、數字波束形成(DBF)和光纖傳輸為主要特點，對雷達的核心部分——收發組件而言，其重量減輕、體積減小、功耗降低，從而便于在中小平臺上實現大型預警機的功能和性能。
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