飞翔的“猪肉桶”，E-3“望楼”预警机的早期故事

源济

飞翔的“猪肉桶”，E-3“望楼”预警机的早期故事 

原创 2017-10-16 李昭辉 空军之翼

　　译者注：本文原文发表在2015年9月刊的美国《空军》杂志（AIR FORCE Magazine）上，原作者是《空军》杂志的特约编辑约翰•科雷尔（John T. Correll）。科雷尔曾担任过18年的《空军》杂志主编。译文所配图片有改动。

　　“谁有可能会反对E-3空中预警与控制系统飞机？这又是为什么？”

美国空军的一架E-3“望楼”空中预警机。在进入战术空军司令部服役之前的作战性模拟测试中，E-3扛住了近300架入侵者飞机尽最大努力对其发动的空袭和攻击

背景概述

　　无论何时，倘若要列一张“最有价值的军用飞机”的简短列表的话，那么E-3空中预警与控制系统飞机（Airborne Warning and Control System，AWACS）一定会名列其中。当其于1977年进入部队服役后，空中预警机立刻就改变了整个空战的游戏规则——其机背上旋转的圆型雷达罩中的脉冲多普勒雷达可以在各个方向上探测到数百英里远的情况，并且搜索和跟踪在整个空域内每架正在进行机动的飞机。

E-3A“望楼”预警机的雷达天线

天线罩内部

　　空中预警机是如此地擅长指挥战斗，以至于它可以成倍地放大其所控制的机群的战斗力。美国战术空军司令部的指挥官们声称预警机是“自从雷达出现以来最重要的单一战术方面的进步”。美国空军的预警机项目在管理上也运作得很好：第一架量产型飞机仅比预定交付日期晚了四个月，而且仅比预定成本超支了百分之四。

　　从那时以来，空中预警机就参加了美军的历次武装冲突——从入侵格林纳达和海湾战争直到伊拉克战争和阿富汗战争。E-3也是北约方面装备的首架被作为“联盟资产”的飞机，由北约多国人员组成的空勤机组共同驾驶。在2001年发生了针对纽约和华盛顿的恐怖袭击之后，美国方面不仅依靠自己的预警机队，而且还依靠北约的E-3进一步强化了针对可能发生的进一步的恐怖袭击而开展的不间断的空中巡逻。

　　今天，在服役了接近40年之后，E-3空中预警机仍然很强大，而且广受好评——虽然并不总是如此。在发展早期，空中预警机不断被那些想要限制或直接毙掉该项目的人所打压。

　　最早的预警机批评家之一是参议员威廉•普罗克斯米尔（William Proxmire，威斯康星州民主党人），他曾因为曝光政府中的浪费和欺诈行为而获得了很高的名望。普罗克斯米尔在1971年曾指控五角大楼在预警机项目中的浪费行为，后来还称预警机是一款“正在寻找自身的任务定位的飞机”。

最早期的AWACS项目批评者之一，参议员威廉•普罗克斯米尔（威斯康星州民主党人）。他称预警机是一款“正在寻找自身的任务定位的飞机”

　　曾被《纽约时报》描述为是“与预警机项目展开了一场一个人的战争”的参议员托马斯•伊格尔顿（Thomas F. Eagleton，密苏里州民主党人）称空中预警机是一款“显而易见的迷惑人的小玩意儿，但没有真正的战斗效用”，是个“滑稽的玩意儿”，他甚至还说空中预警机是一个“不会贡献任何东西，在遭受攻击时幸存机会为零”的“灾难性失败”。

参议员托马斯•伊格尔顿（密苏里州民主党人），他就是那个被《纽约时报》描述为“与预警机项目展开了一场一个人的战争”的家伙

　　新闻媒体和负责项目审查的美国总审计局（General Accounting Office）也在一旁帮腔，然而，要知道，在此前的测试性模拟演习中，大约300架入侵者的飞机也无法击败空中预警机——不过显然国会老爷们、新闻媒体和审计部门对此并没有留下什么印象。1976年，众议员帕特里夏•施罗德（Patricia S. Schroeder，科罗拉多州民主党人）提出要将空中预警机项目列为“年度火鸡”（Turkey of the Year），并试图取消该项目的所有资金。

众议员帕特里夏•施罗德（科罗拉多州民主党人），她将空中预警机项目称为是“年度火鸡”

　　当福特、卡特和里根政府提出要将空中预警机作为对外军售物资向盟国出售时，反对之声顿时汹涌而起。1980年，批评家们反对向沙特阿拉伯提供空中预警机，同时他们认为把E-3A预警机出售给沙特将是一个无可挽回的错误，而且对以色列来说这将是一个致命的威胁。

　　总的来看，对预警机项目的遏制还在继续着。一位名叫亚历山大•科克伯恩（Alexander C. Cockburn）的“权威人士”在1981年的一期《华尔街日报》上写道，空中预警机项目对承包商而言是一个“从天而降的灾难”和“大笔的意外之财”。他还说，空中预警机的真正秘密在于“它无法起作用”。

　　面对如此多的非难，空中预警机项目似乎不可能最终修成正果了，然而在20世纪60年代规划对该项目的要求时，没有任何迹象表明其会遇到后来所面临的困境。

一种新式雷达

　　雷达的军事价值在1940年的“不列颠之战”中得到了证实，并得到了人们的明确理解。尽管如此，攻击方很快就学会了通过“低空飞行”而躲避探测的方法。传统地面雷达发出的波束是沿着一条直线传播的，因此只能“看”到地平线以上的地方。对此时的雷达而言，位于地球曲率后方的任何事物都是隐蔽的。

　　例如，对在100英尺（30.48米）的高度飞行的飞机而言，其可以在不被发现的情况下突防到距离普通地面雷达约13英里（约21千米）的距离之内。即便使用普通的机载雷达系统探测，低空飞行的飞机也会湮没在“地面杂波”之中——所谓“地面杂波”是一堆从地表反射回来的信号的“大杂烩”。

　　美国空军防空司令部于1953年开始装备EC-121“预警星”（Warning Star）飞机，这是一款在洛克希德公司的“星座”型客机上安装了雷达的机型，雷达天线罩安装在机身的上方和下方。EC-121的两种改进型号后来在越南战争中得到了广泛的运用。EC-121的雷达在中、高空跟踪飞机时表现得相当不错，但是却无法将下方的飞机运动从地面杂波中分离出来。

美国空军防空司令部于1953年开始装备的EC-121“预警星”飞机

　　美国海军在1961年装备了E-2“鹰眼”（Hawkeye）预警和控制飞机，这是一款用两台涡桨发动机驱动的飞机，尺寸比EC-121小得多。“鹰眼”的早期型号具有严重的可靠性问题。当“鹰眼”在工作时，其能够成功地对水面进行监视，但是像美国空军的EC-121一样，“鹰眼”也无法从地面杂波中发现和跟踪目标。

　　到了1960年左右，美国空军相信随着技术的发展（特别是电子产品的小型化），已经达到了可以解决地面杂波这一问题的地步。解决问题的关键是一种被称为“多普勒频移”（Doppler shift）的现象。

　　如果一束雷达波打到一个正在运动的物体上并反射回来，那么返回的电子信号与发送出去的电子信号的频率是不同的。以脉冲多普勒模式工作的雷达可以基于飞行物相对于雷达的运动速度对目标进行跟踪，而不仅仅是确定其位置。如果目标正在接近雷达，那么反射回的波长会被“压缩”；如果目标正在远离雷达，那么反射回的波长会被“拉伸”。处理原始雷达回波的计算机可以将快速移动的飞机从地面上的缓慢移动或静止的物体中“过滤”出来。

　　1962年，美国战术空军司令部和防空司令部发布了一个“联合特种作战要求”，旨在寻求一款机载预警和控制系统，以便在远距离上探测和跟踪大批目标。防空司令部希望能使用该系统来保卫北美大陆的领空免遭苏联轰炸机的威胁。战术空军司令部希望能“看见”敌人的战斗机，并获得对空战进行管理的能力。

波音707改装的预警机示意图

波音的竞争对手：道格拉斯DC-8预警机

波音的竞争对手：洛克希德C-141预警机

　　三款飞机进入了成为“空中预警和控制系统飞机”（AWACS）机身平台的竞标：波音公司的波音-707、道格拉斯飞机公司的DC-8和洛克希德•佐治亚公司的C-141。洛克希德公司在1966年退出了竞标。1967年，在马萨诸塞州汉斯科姆空军基地（Hanscom AFB）的电子系统分部成立了一个系统方案办公室。

　　探索性研究证明了空中预警机在技术上的可行性，而且在1970年7月，美国空军宣布选择波音公司作为项目的主承包商。1972年，在经过了漫长的竞标之后，西屋公司被选中作为提供雷达的承包商。“空中预警和控制系统飞机”（现在已被正式赋予了E-3A的编号）在1973年进入了全面研发阶段。

AWACS系统测试平台在1972年2月1日下线

AWACS系统测试平台在1972年2月9日首飞时的照片

随着“圆顶”的转动……

　　原来的计划是打算采购64架预警飞机，但到了1970年时采购数量被削减到了42架，最终在1973年又将采购数量减少到了34架。这部分是出于减少开销的原因，也是因为随着洲际弹道导弹技术的进步，防御敌人轰炸机的重要性已经减弱。1974年，当E-3A预警机进入作战部队测试时，只剩战术空军司令部被指定为预警机项目的唯一管理方了。

　　当时的批评家们表示，预警机原本要承担的防空任务已经消失不见了，但在将近40年后预警机却又重新担负起了防空任务。例如，在2001年9月11日的恐怖袭击发生之后，每一架可用的预警机都被要求起飞前去警戒通往美国的航线。

　　E-3A预警机在外观上最明显的特点是机背上巨大的“旋转圆顶”（即雷达天线罩），圆顶的直径为30英尺（9.144米），高6英尺（1.83米），圆顶由从机身上突起的两根支柱支撑着。这个“旋转圆顶”的一半包含一套敌我识别（IFF）系统，另一半则是功能强大的雷达天线。

E-3预警机的雷达罩，旋转速度为每分钟6转

　　空中预警机不仅仅是一台飞行的雷达，它更是一个完整的指挥控制中心，配备有先进的计算机处理原始数据，9个任务控制台用于监视、武器指引和战斗管理。每10秒钟E-3A预警机的旋转雷达就会提供其正在跟踪的飞机的新位置，每架飞机在控制台屏幕上都显示为一个明亮的光点。

E-3A预警机上的控制台。每10秒钟，预警机上的旋转雷达就会向机上的指挥和控制人员提供其正在跟踪的飞机的新位置

　　在脉冲多普勒模式下，预警机雷达可以探测到250多英里（400多千米）的距离，并从树木和山丘中分辨出在低空飞行的飞机。作为由此带来的一个“附带效益”，预警机雷达不会被飞机释放的干扰金属箔条所迷惑，因为箔条在空气中飘行的速度很慢，不会被当成飞行物体而被雷达所记录。预警机雷达也可以采用普通的非多普勒脉冲模式，从而可将探测范围扩展到约350英里（563.27千米），但在这种模式下是无法过滤掉地面杂波的。

美国国家电子博物馆（National Electronics Museum）中展出的E-3预警机上的AN/APY-1雷达天线阵列

　　大多数对空中预警机的批评主要集中在“臆想”的其面对敌方干扰和战斗机攻击时的脆弱性上。事实上，E-3A是有可能被干扰或击落的——如果敌人准备好投入足够多的兵力并且愿意承担足够大的损失的话。

　　“从科学原理上讲，我们是不可能拿出一款能够完全不受任何干扰的雷达的”，在1973至1977年间担任E-3A预警机项目主管的劳伦斯•斯坎策少将（Maj. Gen. Lawrence A. Skantze）这样说道。“但是E-3A预警机的雷达超越了有史以来研制过的任何类似的系统，而且最全面地利用了最新的技术。”

在1973至1977年间担任E-3A预警机项目主管的劳伦斯•斯坎策少将，他说E-3预警机是“可以生存的”，但未说过这款飞机“永远不会被击落”。不过，只有在敌人准备好投入足够多的兵力并且愿意承担足够大的损失的情况下，E-3预警机才有可能会被击败

　　雷达系统在遭受干扰时所表现出的“脆弱性”主要源于所谓的“天线旁瓣”——旁瓣的能量辐射不是沿着雷达系统的“主瓣”，而是分布在“主瓣”的两侧。敌人可能会试图通过朝着其波束发射强烈的电子信号来实施干扰，从而干扰E-3A预警机的雷达。不过，E-3A预警机发射的是一种高度定向的、非常窄的雷达主波束。当雷达主波束被干扰源“扫过”时，位于波束内的目标就会被“遮蔽”起来。干扰信号在E-3A预警机的控制台屏幕上显示为一条线或频闪的光点。位于“频闪光点”之外的目标可以用通常的方式进行跟踪。

雷达天线辐射波束的“主瓣”和“旁瓣”

　　由于其雷达的探测范围很广，因此对大多数敌方战斗机而言，即使它们可以确定预警机的方位，也会由于距离太远而无法对预警机进行锁定或发动攻击。由于E-3A预警机可以“看”到敌机的迫近，所以可以召唤和指挥己方的战斗机前来保卫自己。如果需要的话，预警机也有足够的速度逃脱敌机的追杀。

　　一项测试证明，为了摧毁一架E-3预警机，敌人将不得不牺牲60到100架他们的飞机。“我说过E-3A是可以生存的”，斯坎策少将这样说道，“我只是没说过它永远不会被击落。”

批评者们蜂拥而上

　　就在E-3A预警机几乎就要破茧而出时，那群批评家们却对着她开火了。1971年4月，普罗克斯米尔针对空中预警机和其他项目发出了广泛的呼吁，要求减少国防开支中的浪费。他在国会里发表了数次演讲，其中在一次于1975年发表的演讲中他说E-3A“在一些五角大楼的小圈子里被称为‘BBO’，即‘波音救助金’（Boeing Bailout）的简称”。

　　其他一些人还将空中预警机项目称为是“猪肉桶”（pork barrel，译者注：这是一句美国俚语，指受政府资助的地方产品或工程项目，其往往是代表某地区的国会议员为该地区争取来的福利待遇，并以此来笼络人心，得到当地选民的选票）项目。《纽约时报》甚至在其发表的一篇文章中称，“几年前当波音公司在其客运机项目遇到严重的经济困难时就想好要这么干了”，却完全不提其他两家飞机公司与波音公司就预警机项目展开竞争已经有好几年了。

E-3A预警机早期方案，雷达安装在垂尾顶端，垂尾前掠

　　伊格尔顿一而再、再而三地攻击了预警机项目，他声称预警机可能会被“廉价和简陋的电子设备从200英里外实施干扰”，使其无法用来执行主要的任务。他把预警机描绘成是一个“寻找其自身任务定位的技术奇迹”和“我们无论如何也买不起的技术奇迹”。无论普罗克斯米尔还是伊格尔顿都高调公示了几份美国政府问责署（GAO）的报告，对E-3A项目的高昂成本和有限的效用进行了批评。以之前曾担任负责国际安全事务的助理国防部长保罗•沃尔克（Paul Warnke）为首的一些前肯尼迪和约翰逊政府的官员们则建议彻底取消空中预警机项目。

E-3A预警机早期八发方案，大概是要和B-52实现发动机通用

　　前美国空军学院政治科学系教员彼得•奥尼贝内（Peter J. Ognibene）在1974年的一期《新共和》（The New Republic）杂志上撰文，猛烈抨击美国国防部在北美大陆的防空任务已经不存在的情况下还让预警机项目“继续活着”，并称空中预警机是一款“不会死的飞机”。奥尼贝内说，预警机需要“一整支空中的无敌舰队来保护它，以便使其免遭诸如三倍音速的‘狐蝠’一类的苏联战斗机的威胁”，而且远程干扰机会让其“致盲”而无法对攻击机群进行引导和控制。他还说，国防预算中有一些“冗赘的无用之物，E-3预警机项目就是其中之一”。

　　伊格尔顿和他那群抱有类似观点的同僚们毙掉E-3预警机项目的努力失败了，但他们说服参议院要求国防部长开展额外的测试来证明这款飞机的性能。在一次这样的测试中，E-3空中预警机击败了2架试图掩护1架F-4战斗机发动模拟攻击的EB-57电子干扰机。在另外一次类似的测试中，E-3预警机成功地指挥着134架己方飞机对抗了274架“入侵者”飞机。

        鉴于以上测试结果，美国国防部向国会证明了E-3预警机能够在充满敌对因素的环境中执行任务。战术空军司令部在1977年3月接收了向其交付的第一架E-3A预警机。在战术空军司令部开展的准备性的试航期间，E-3A预警机的机体、雷达和计算机都始终超过了美国空军设定的标准。E-3预警机系统于1978年5月具备了初始作战能力。

外售的提议和反对的声音

　　当福特政府在1975年12月提出打算向伊朗出售10架E-3A预警机时，顿时导致了一片哗然——当时的伊朗仍被视为是美国在不稳定的中东地区的一个坚定的盟友。除了其他考虑之外，美国政府也希望藉此收回一些研发成本。

　　卡特政府也想向伊朗提供预警机，美国国会在1977年10月批准了出售计划，只不过数量被削减到了7架，而且机上一些较先进的功能被卸载。这7架预警机最终没有一架被交付。随着伊朗巴列维王朝在1979年2月被爆发的伊斯兰革命推翻，准备交付预警机的计划随即被取消，待售的F-16战斗机也是如此。

　　《纽约时报》在1975年4月报道说，北约方面正在考虑对E-3空中预警机下达一个“庞大的订单”。如果这一切真的发生了的话，那么这将成为历史上首次北约联盟采购一款作为“国际资产”而运营的飞机。对这项交易的抗议可谓是铺天盖地——从已是老生常谈的对这款飞机的性能和生存能力低下的抨击，一直到对“每架飞机的售价（当时为6870万美元）太低”的抱怨。伊格尔顿试图阻止这笔交易，他指责五角大楼方面通过以人为压低的价格出售E-3空中预警机这一诡计来获得“后门资金”，并称这是“偷美国纳税人的钱”。

E-3A预警机是北约方面首款作为“国际资产”而装备的飞机，由多国人员组成的空勤机组共同操纵

　　1977年5月，大卫•马拉什（David Marash）在《纽约杂志》（New York Magazine）上撰文并提出了一个新的反对意见。他说，位于长岛的格鲁曼公司被五角大楼方面禁止参加预警机项目的竞标（针对北约合同的预警机竞标）。马拉什认为，北约方面应该考虑格鲁曼公司的E-2C“鹰眼”预警机，因为该机“拥有现有的最先进的电子系统之一”，而且这款机型“通过多年被成功地用作美国海军的预警机”而打造了“有效的战场指挥和控制能力”。

美国海军装备的E-2C“鹰眼”预警机

　　直到1973年才进入舰队服役的E-2C修正了以前型号的“鹰眼”中存在的一些问题，但仍然无法分辨沿岸地区和内陆地面上的杂波。马拉什说，“运动缓慢”的E-3空中预警机将很容易被“击落”，可显然他忘了，安装有四台喷气式发动机的E-3A飞行速度为530 英里/时（853千米/时，相当于237米/秒），而相比之下，只安装有两台涡桨发动机的“鹰眼”飞行速度仅为375英里/时（603.5千米/时，相当于167.64米/秒）。

　　北约方面在各成员国国防部长的大力支持下，于1978年12月同意购买18架E-3预警机。不过，当1980年卡特政府提出要向沙特阿拉伯出售E-3预警机时，新一轮的反对爆发了。卡特主要关心的是保护沙特的石油生产——当时沙特每天都会将600万桶原油出售到世界市场上。伊朗在两伊战争中已经对科威特的石油设施进行了空袭，卡特担心伊朗可能会试图封锁霍尔木兹海峡和波斯湾的石油运输。

沙特的E-3预警机

　　卡特下台后，里根政府重新拾起了这一计划，并提议向沙特阿拉伯提供5架预警机。批评人士抗议说，这将导致造成技术泄密的风险，而且会对以色列造成不可接受的威胁。考克伯恩（Cockburn）在《华尔街》杂志上撰文嘲笑说，无论如何沙特阿拉伯只会得到“五坨昂贵的垃圾”。

　　美国参议院最终于1981年10月批准了向沙特出售E-3预警机，但条件是从飞机上删除了一些以色列最为担心的性能。

预警机继续前进

　　1983年，北约方面的E-3空中预警机具备了初始作战能力。此时，美国已经开始经常性地在世界各地发生危机或麻烦事件时派出其E-3A预警机。

　　随着E-3A预警机展示了其能力和价值，反对的声音逐渐消失了，但它们来了一个最后的总爆发。英国人自20世纪70年代中期以来一直对空中预警和指挥飞机感兴趣，但是出于保护主义的压力而购买了本土研制的预警机Mark 3“猎迷”（Nimrod）。“猎迷”原本是在德•哈维兰公司的“彗星”（Comet）客机的基础上改装而来的，主要用于海上巡逻。在经过了长时间的辩论之后，保守党领袖撒切尔夫人领导下的英国政府于1986年正式选中了E-3空中预警机，并指出“猎迷”无法与“望楼”相媲美。工党则抱怨说这是“一个糟糕的决定，因为一个国家只能依靠自己的工业和技术基础来保卫自己”，而且这项采购“奠定了波音公司在预警机市场上的全球垄断地位”。

英国皇家空军装备的一架“猎迷”预警机

　　E-3空中预警机是1990年的“沙漠盾牌行动”中首批部署到海湾地区的飞机之一，要知道，当时美军部署在波斯湾地区的兵力还是非常薄弱的。在美军不断增兵的作战准备过程中，战区里的E-3预警机一直在密切关注着伊拉克空军的动向，紧接着又于1991年在“沙漠风暴行动”期间飞行了7000多个战斗小时。

　　基于原始的波音-707机身改装而成的E-3预警机目前正在法国、北约、沙特阿拉伯、英国和美国这五个国家或组织的军队中服役。日本方面也装备有4架性能类似于“望楼”的预警机，不过这4架预警机是在波音-767-200ER型飞机的基础上改装而成的。

日本航空自卫队装备的波音E-767预警机

　　在为美国空军生产的34架E-3预警机中，仍有31架位居装备序列之中。这些飞机已经进行了多次升级，加装了先进的计算机和电子设备，并强化了机身。1994年开展的E-3B升级项目在飞机的指挥中心里额外增加了5个任务控制台。部署在俄克拉荷马州廷克空军基地（Tinker AFB）的第552航空控制联队（552nd Air Control Wing）从2015年起开始接收进行了最新升级的“望楼”（升级到了E-3G型），并计划到2020年对机队进行更多的改进。

“望楼”的最新改型E-3G

　　回首E-3“望楼”预警机刚刚诞生的时候，当时该项目的主管斯坎策少将预测说，这款飞机可能会连续服役20年，甚至30年。而到今天（2017年），“望楼”已经整整服役了40个年头，而且其退役的那一天还遥遥无期，这可以说是对那些当年猛烈攻击她的那群“批评家”们最有力的驳斥了。