E-2預警機

為了向外延伸航空母艦的防空探測能力，美國海軍在第二次世界大戰末期就開始在一些較大型的艦載螺旋槳攻擊機上裝置雷達成為雷達預警機（例如由TBF魚雷機改裝而來的TBF-3W）。往後有數種改裝自美國海軍體積稍大的現成艦載機種的雷達進入美國海軍服役，與先前雷達預警機的最大不同在於機上多了一、兩名通訊管制員，可利用無線電直接指揮戰鬥機作戰，而這便是艦載空中預警管制機（AEW）的先驅。於1957年亮相的E-1B跟蹤者（Tracer）系由S-2反潛機在機背上加裝大型圓盤狀雷達而成，是美國海軍第一代真正的艦載空中預警管制機。 但是E-1B最主要的功能仍只是向艦艇回報雷達獲得的資料，本身的直接指揮管制能力還是僅限於通過無線電以語音指揮機群作戰；而E-1B由於機體大小不足，發展空間小，故很難經由提升而滿足往後美國海軍更高的需求。 

50年代6萬噸級的福萊斯特級（Forrestal class） 航空母艦陸續進入美國海軍服役，該級艦能操作更大型的艦載機，因此美國海軍開始規劃重量更大、功能更強大廣泛的新一代艦載空中管制預警機，整合當時尚在建構的海軍戰術資料系統（NTDS），可通過資料鏈與飛機、艦艇分享雷達資料並指揮機群作戰，因而具備真正的空中指揮管制能力，這就是日後服役數十年至今、被西方國家廣泛採用的E-2鷹眼（Hawkeye）系列的由來。鷹眼的研發始於1953年2月，起初編號為W-2F-1，後來才改成E-2。

E-2D“先進鷹眼”預警機是美國海軍的一種新型預警機，該型預警機是在E-2C“鷹眼2000”預警機基礎上改進而來，但與後者有著根本的不同。E-2D的任務系統是全新的：為適應新的雷達、天線、操作台、顯示器以及駕駛艙，諾斯洛普·格魯門公司對E-2D預警機的任務系統進行了重新打造。

E-2D所配備的雷達、發動機等設備也進行了大幅度升級。E-2D配備的全新雷達具有機械及電子掃描雙重能力，使其能夠進行360度全方位覆蓋、全天候追蹤及環境覺察等能力。新型雷達還使E-2D預警機能夠為海軍提供陸地與水上遠距離危險探測，在敵軍地面部隊、巡航導彈與飛機接近己方部隊前發出警告，並能引導攔截機或攻擊機向敵軍發動進攻。

E-2D“先進鷹眼”預警機採用完整的“全玻璃”戰術座艙，能夠搭載五名飛行員，其中一名駕駛員、一名副駕駛員以及3名任務系統操作員。當飛機進入巡航狀態時，駕駛員或副駕駛員能夠作為第四名操作員參與執行作戰任務。E-2D還具備超強的通信能力，其所配備的加強型電子支援系統以及現代化通信及數據鏈接組，能夠實現關鍵信息與監控數據的綜合與傳輸。E-2D所搭載武器系統的射程及精確性也遠遠超過其它同類預警機。

可以看出，作為美國海軍邁入網路中心戰的重要一步，“先進鷹眼”預警機正在從為航母戰鬥群提供遠距離預警的傳統角色，轉變成為一種承擔整個戰場指揮與控制任務的全新角色。作為實現21世紀海上力量戰略的重要一環，美國海軍已經確定採購75架E-2D，未來還可能進一步增加採購數量，使每艘航母裝備8架，以便實現連續7天24小時地執行任務。根據研製進度，預計首架E-2D驗證型將在2007年首飛，首批2架初始生產型將在2011年形成初始作戰能力。毫無疑問，E-2D預警機將在不久的將來成為美國海軍網路中心戰中極其重要的一個空中節點。

美海軍和諾-格公司計劃2007年秋季在佛羅里達州St. Augustine開始飛行試驗，隨後在帕塔克森特河海軍航空站開展更多試飛。“先進鷹眼”將從2011年開始交付。

空重 18，363 千克 最大起飛/著陸重量 25，850/20，410 千克

尺寸（機長X翼展/摺疊X機高） 17.6X24.56/8.94X5.58 米

旋轉天線罩直徑 7.32 米

最大平飛速度 626 千米/小時

作戰升限 11，275 米

最長滯空時間 6 小時15 分（滿油狀態）

乘員 5人（駕駛員、副駕駛，3名任務系統操作員）

2台羅爾斯·羅伊斯T56-A-427A 渦槳發動機

NP2000 八葉複合材料螺旋槳

早期預警、作戰任務管理、空中管制、情報整合、導彈防禦、通信中繼以及協同搜救

2台羅爾斯·羅伊斯 T56-A-427A 渦輪發動機 2X5，250馬力 NP2000 八葉複合材料螺旋槳

雖然E-2D測試型原型機的外型與E-2C幾乎完全相同，但事實上E-2D的系統架構均為全新設計。諾斯羅普·格魯曼對E-2D的機身中段進行了加固，以解決因雷達系統升級導致重量增加所產生的影響，其他部位基本不變。E-2D性能提升的四大重點包括探測搜索雷達、玻璃座艙、任務計算機及操控台，其它如發動機、通信、電子支持系統等也都經過改良，同時還改進了飛機的後勤支持性，增加了維修的妥善度。

20世紀60年代初，由格魯門公司為美國海軍研製的E-2艦載預警機問世，並在此後40多年時間裡持續不斷地改進發展，先後有A、B、C等型號問世。

2005年3月14日，美國海軍航空系統司令部正式宣布，將這種正在研製的新一代艦載預警與指揮控制飛機命名為E-2D預警機。時隔一個月，首架E-2D試驗機已經開始製造，“鷹眼”家族的又一名新成員即將問世。

作為“鷹眼”家族的最新型號，E-2D預警機是美國海軍在ATS、E-X和CAS等一系列後續飛機替代計劃屢遭失敗的背景下開始醞釀的，並經歷了一個技術不斷成熟的孕育過程。

早在20世紀80年代中期，美國海軍草擬了一項“先進戰術支援飛機”（ATS）計劃，希望用於替代E-2C等飛機。然而ATS成為了防務預算削減的犧牲品，於1991年悄然終止。次年，美國海軍詳細制訂出可以與未來航空母艦相適應的艦載預警機任務需求，並暫時將這種預警機稱為E-X。為此，洛克希德公司計劃在S-3飛機的機身上安裝一個三角形雷達罩，內裝相控陣雷達天線。波音公司也提出了一種採用共形相控陣的連翼布局方案。但在評估了各種方案之後，美國海軍最終還是選擇了繼續對E-2C進行一系列的改進，E-X計劃銷聲匿跡。

90年代後期，美國海軍還提出過一種“通用支援飛機”（CAS），作為“鷹眼”預警機的最終繼任者。但考慮到預算削減的原因，CAS項目仍然是無果而終。由於眼前沒有可以看得見、摸得著的替代型號，海軍只好期望E-2C繼續服役到2020年以後。1997年，格魯門公司提出“鷹眼2000”計劃，在獲得美國海軍的認可。

在“鷹眼2000”預警機尚未交付之前，美國海軍就一直醞釀將“鷹眼2005”概念付諸實施。究其原因，美國海軍希望進一步擴大“鷹眼”預警機的作戰範圍，承擔起沿海區域監視、戰區導彈防禦（TAMD）的任務，這對於長期以來一直在遠洋環境中擔負空中預警的E-2C來說是一個不小的變化。

基於戰術環境日益複雜和電子技術飛速發展這兩方面因素，美國海軍在2000年1月發布了一個指導性文件，正式提出了“先進鷹眼”（AHE）預警機的發展計劃。為了更好地推動“鷹眼”預警機的改進發展，美國海軍要求工業部門所進行的各項研究集中於先進電子掃描雷達、新型任務電子設備、任務軟體和後勤支援等四個主要領域。

作為“先進鷹眼”的主承包商和系統集成商，格魯門公司所屬的綜合系統分部向美國海軍提交了五項專題研究報告，分別涉及有關的技術問題以及對全套系統的評估，同時還提交了幾項有關感測裝置的研究報告。根據這些報告，美國海軍初步擬定了“先進鷹眼”的採購方針，最初計劃在2003財年就投入到工程製造發展（EMD）階段，以便從2006年開始部署這種新型預警機，但直到2002年前一直沒有獲得預算，導致整個進度有所推遲。

2002年1月，格魯門公司與美國海軍簽署總額4 900萬美元的合同，主要針對“先進鷹眼”的任務系統，建立了物理體系結構，擬定了技術規範，並提出了整個項目發展計劃。2003年8月4日，美國海軍授予諾格公司的綜合系統分部總額19億美元的系統開發和驗證（SDD）階段合同，正式啟動了為期10年的“先進鷹眼”計劃。

根據合同要求，格魯門公司在SDD階段內將把兩架“鷹眼2000”升級為E-2D的構型，其中包括設計、開發、製造、組裝、綜合、測試以及軟硬體評估和相關的工程服務。這項改進計劃的重點是更換E-2C旋轉雷達天線罩內的AN/APS-145雷達及其相關電子設備。由於“鷹眼”預警機服役時間已經超過40年，諾格公司從結構強度方面考慮，將對E-2D的機身中段進行加固，以解決因雷達系統升級導致重量增加所產生的影響，其它部位基本保持不變。

2006年2月，諾斯羅普·格魯門公司電子系統部的導航系統分部選中Barco公司提供先進多用途控制顯示器裝置（MCDU）。除該裝置外，Barco公司還為美國海軍E-2D“先進鷹眼”飛機駕駛艙和後部操作員站開發集成模塊化開放系統的平台（MOSART），這兩項設備將一同交付。MCDU是E-2 “先進鷹眼”綜合導航、控制與顯示系統（INCDS）項目的組成部分，該項目將為該機任務系統提供一個現代化的全玻璃數字式駕駛艙。

隨著研製過程順利推進，07年初“先進鷹眼”預警機在美國海軍武器庫中正式列編型號為E-2D。這樣，E-2D預警機將繼SPY-1水面戰艦雷達、“標準”艦空導彈和“協同作戰能力”后，成為美國海軍構建“綜合火力控制作戰空間”的四個重要支柱之一。

2007年5月，由諾斯羅普·格魯門公司為美國海軍製造的首架E-2D“先進鷹眼”飛機已首次公開亮相。該機是2001年授予格魯門公司的近20億美元演示與發展合同包含的2架試驗飛機中的第一架。

2007年7月，美國海軍已授予諾斯羅普·格魯門公司一份總額4.08億美元合同，用以製造海軍已計劃的75架E-2D“先進鷹眼”空中預警與控制飛機的首批3架飛機。

按計劃將於2009年春季達到下一個主要的“C”里程碑。美國海軍對新飛機的總採購量將達到75架，計劃於2011年建立第一個中隊，達到初始運行能力。領先生產將在08年開始，然後於2009年達到低速初始生產，2013年開始全速生產。

10月10日，美國海軍空中指揮與控制聯隊的指揮官德魯·巴斯登上校簽署了E-2D預警機形成初始作戰能力（IOC）的文件，標誌著“先進鷹眼”（AdvancedHawkeye）已經如期完成了從研製發展到作戰評估的一系列工作。第125艦載空中預警中隊作為第一支換裝新型預警機的作戰部隊，準備在2015年初正式部署到“西奧多·羅斯福”號航空母艦上，將在美國海軍網路中心戰中扮演至關重要的角色。

基於戰術環境的日益複雜和電子技術的飛速發展兩方面因素，美國海軍在2000年1月正式提出了“先進鷹眼”計劃。

2003年8月4日，美國海軍授予諾格公司綜合系統分部總額19億美元的系統開發與驗證（SDD）階段合同，正式啟動了為期10年的“先進鷹眼”計劃。2005年初，“先進鷹眼”在美國海軍武器庫中正式列編為E-2D型號。這樣，E-2D預警機是繼SPY-1水面戰艦雷達、“標準”導彈和協同作戰能力（CEC）后，成為美國海軍構建“綜合火力控制作戰空間”的4個重要支柱之一。

2007年8月3日，首架E-2D原型機實現首飛。2010年7月，美國海軍接收了首架E-2D預警機。2013年12月3日，VAW-125中隊的一架E-2D預警機首次在“西奧多·羅斯福”號航空母艦上實現了彈射起飛和甲板降落，開啟了全面換裝“先進鷹眼”的序幕。

提升飛行性能

從氣動外形上看，E-2D預警機在很大程度上保持著“鷹眼”的原有布局，但通過採用新型螺旋槳、嵌入式衛星天線和加裝空中加油設備等改進措施，顯著提高了總體飛行性能。

E-2D預警機沿用了T56-A-427型發動機，但換裝了一種可改善功能、加快處理速度同時降低成本的全權數字發動機控制（FADEC）系統，以提高動力裝置的可靠性。該機採用了新型8槳葉NP2000複合材料，通過數字化控制，不僅振動更小、雜訊更低，而且減少了零件數目，降低了維修費用。

E-2D預警機提高飛行性能的另一個舉措是將採用一種新型嵌入式衛星通信（SATCOM）天線。試驗結果表明，這種技術不但可以改善天線系統的性能，而且能夠減輕飛機重量，有利於改善飛機的飛行性能。

E-2D預警機還採用了全新的戰術駕駛艙，不僅滿足了飛行員駕駛飛機的需要，而且允許兩名駕駛員中的一人擔任第四任務系統操作員。新駕駛艙的設計特點是採用了“玻璃”座艙，包括3個430毫米×430毫米的戰術多功能彩色顯示器，同時可以顯示飛行數據，這是與當前所使用的機電飛行儀錶顯示器相比最大的變化。

E-2D預警機的一個顯著特點是增加了空中加油能力。美國海軍正在積極推進為“先進鷹眼”集成空中加油能力的工作，目的是將其從傳統的空中預警角色轉向空中指揮與控制平台，這是借鑒了“持久自由”行動和伊拉克戰爭的經驗，促進“鷹眼”的職能出現轉變。2013年，美國海軍在授予諾格公司研製和生產合同中，正式提出為E-2D預警機改裝空中加油系統，以增加飛機的續航能力，可連續9個小時執行任務。

新型空中加油系統包括：改進飛行控制系統軟體，以幫助飛行員在空中加油時能更加有效地控制飛機；換裝新型座椅，用於改善飛行員的視野、降低駕駛負荷；安裝新的照明裝置，以加強可視化和空間方向感。2014年9月初，諾格公司和美國海軍已經成功完成了對E-2D預警機新型空中加油系統的初步設計評估工作，為後續的關鍵設計評估和改裝生產工作鋪平了道路。

從氣動外形上看，E-2D預警機在很大程度上保持著原有的布局，但隨著新型螺旋槳投入應用、嵌入式衛星天線的日漸成熟和加裝空中加油設備等改進措施的逐步實施，其總體飛行性能將會得到顯著提高。

E-2D將直接安裝NP2000螺旋槳。E-2C上的四葉螺旋槳使用了機械控制，槳葉為鋼製材料，而NP2000螺旋槳採用數字化控制，槳葉為複合材料製造。相比之下，新型螺旋槳不僅振動更小、雜訊更低，而且減少了零件數目，降低了維修費用，可以在機翼上直接更換單個槳葉，利用維修設備在飛機上就可以平衡螺旋槳。從2004年4月起，美國海軍開始以中隊為單位，為現役E-2C換裝NP2000型螺旋槳，直至2006年結束。

E-2D將繼續採用T56-A-427型發動機，T56發動機的FADEC是20世紀80年代的單通道雙箱體設備，沒有監視發動機的能力。使用新的電子設備，將大大提高發動機工作過程的實時監控能力。

E-2D提高飛行性能的另一舉措是將採用一種新型嵌入式衛星通信（SATCOM）天線。E-2C採用的錐形衛星通信天線延伸在它的旋轉式雷達罩上面，如果用一個具有同等性能的新型嵌入式天線取代現有天線，其優點顯而易見。為此，諾格公司從2003年6月開始從事嵌入式天線的試驗，在關鍵的可承載的複合材料結構方面取得重大進展。

試驗結果表明，在飛機的外蒙皮中安裝嵌入式天線，不但可以改善天線系統的性能，而且可以減輕飛機重量，有利於提高飛行性能。據介紹，新的嵌入式天線將減少“先進鷹眼”預警機的氣動阻力，並可減重9.1千克，從而增加預警機的留空時間、提高單發的爬升率和改善全機的飛行品質。

增加空中加油能力是E-2D的一個顯著特點。美國海軍在2004年10月開始對E-2C進行空中加油試驗，目的是將其從傳統的空中預警角色轉向空中指揮與控制平台。這是吸取了“持久自由”行動和伊拉克戰爭的經驗，促進了E-2預警機職能的這種轉變。預計加裝空中加油設備后，可以使預警機空中執勤時間增加一倍，達到8小時。這項試驗還要考察機組人員忍耐和疲勞問題。為E-2預警機加油的飛機將是安裝有夥伴加油吊艙的F/A-18戰鬥機，或者是KC-135和KC-10加油機。

在提高飛行性能的基礎上，E-2D針對執行監視沿海和陸地任務的性能，對內部關鍵電子設備進行了全面升級，其中最重要的一個方面是已經實施多年的“雷達現代化計劃”（RMP）。該計劃將採用具有先進時空自適應處理技術的電子掃描UHF雷達、紅外搜索和跟蹤感測器（SIRST）、增強型ESM系統、模塊化通信設備、戰術座艙的改進、多源感測器融合、精確攻擊和目標指示能力等。

2003年8月，洛馬公司根據一份價值4.135億美元的轉包合同，利用早期曾經投標澳大利亞“楔尾”計劃的先進雷達設計方案，為E-2D預警機開發出新型ADS-18雷達，以替代目前正在使用的APS-145型雷達。該雷達將採用模塊化結構，從而更容易升級，並且通過引入堅固耐用的商業成品部件來降低成本。

ADS-18雷達採用特殊技術，可以長時間跟蹤主要的目標。由L-3通信Randtron天線系統公司研製的新旋轉天線罩內增加了電子掃描陣列，其具有持續的360°掃描能力。"鷹眼"操作員還將具有新的雷達系統工作站、綜合衛星通信能力和其他工具以更好的管理作戰空域，為作戰人員提供更多的信息。同時，雷達可以消除混雜在移動目標回波中的因地形和固定物體產生的雷達回波，從而輕鬆地辨別出遠離內陸低空飛行的巡航導彈，向航母戰鬥群提供預警。

除了電子掃描天線外，ADS-18雷達還率先採用了目前最先進的數字式時空自適應處理（STAP）技術。這項技術實現了機載雷達對地面運動目標的跟蹤。

與傳統雷達系統相比，ADS-18雷達截獲的數據將通過STAP處理電路，更快地得以數字化。STAP處理器判斷來自天線的信號，不僅從強地雜波中檢測小目標與慢運動目標，還能自動抑制來自多方向的有源干擾。因此，ADS-18雷達顯著改善了干擾環境中的目標探測能力，增加雷達的探測精度。

ADS-18雷達系統的另一個關鍵技術是採用了全新設計的旋轉耦合器。它構成了機內電子設備和旋轉天線之間的介面，將來自旋轉天線的各種無線電頻率信號轉發到機身內部的固定電纜中。相比以前型號，E-2D更加需要耦合器的工作。ADS-18雷達系統將通過耦合器處理來自18個天線模塊的全部18個信號，通過數字系統處理后，幫助消除雜波和干擾。

正是由於採用單脈衝技術和先進的跟蹤技術，ADS-18雷達具有近乎完美的連續跟蹤性，對於空中和海上目標的定位精度可增加一個數量級。通過CEC和16號數據鏈融合鏈接后，E-2D預警機可為美國海軍水面艦艇和飛機提供一幅真正的一體化的戰場態勢圖，從而全面感知防區外威脅。

據美國海軍航空系統司令部有關人士稱，與E-2C所使用的APS-145雷達相比，ADS-18雷達可以探測更多目標，在探測距離和監視目標數量等方面幾乎增加了一倍。在陸地上空以及遼闊海面上方的更多雜亂回波、更強電磁干擾和抑制環境中，可以更好地探測到各種各樣的威脅。

為了承擔起向整個航母編隊提供有關導彈監視與跟蹤信息的新任務，E-2D預警機將加裝紅外搜索與跟蹤監視系統（SIRST），增強在戰區預警與指揮控制方面的作用。諾格公司負責SIRST系統的集成、設備安裝、地面和飛行測試的支援保障工作，雷錫恩公司負責設計分系統及其集成。據諾格公司項目負責人介紹，作為遠程偵察、探測和跟蹤戰區彈道導彈的紅外系統，SIRST系統的紅外感測器將不僅安裝在E-2D上，還將有一個感測器安裝在航母艦隊中，這項工作也屬於“先進鷹眼”計劃的一部分。

SIRST系統的一個小型紅外感測器將安裝在E-2D的機鼻位置，並利用飛機內部的處理器、控制器和顯示裝置，為任務機組人員提供導彈的監視與跟蹤信息。SIRST系統僅具有角度跟蹤能力，而不具備測距能力。但是，它能夠利用雷達同步監測的數據，實時計算導彈的發射點和攻擊點，最終通過與之相連的數據鏈路，為航母戰鬥群提供非常準確的三維位置圖像和跟蹤信息。

E-2D的戰術座艙將綜合航空電子領域的最新技術，不僅將滿足飛行員駕駛飛機的需要，而且將允許兩名駕駛員中的一人擔任第四任務系統操作員。新駕駛艙的設計特點是採用了“玻璃座艙”，包括3個430毫米的戰術多功能彩色顯示器。

E-2D的戰術座艙主要集中了綜合導航、控制和顯示系統（INCDS），為飛行員提供增強的態勢感知。飛行員或者副駕駛將能夠控制戰術顯示器，有效地減輕其他機組人員的任務負荷，而且能夠看見後面位置的操作員正在觀察和注視的圖像。這就好像是通過光學鏈接，在預警機上增加了一個額外的虛擬工作站。飛行員能夠將飛行顯示器轉換到戰術顯示器，這樣就能夠看見空中圖像，確定目標來自何方、敵我識別、飛行方向和飛行速度等。

綜合導航、控制和顯示系統還將增加兩個控制面板，用於管理三個戰術顯示器、兩個備份飛行顯示器、兩個電子/飛行控制計算機、兩個嵌入GPS/慣性導航（EGI）部件、一個記錄和補償導航和系統維護的信息的飛行數據載入器、兩個雙通道空速系統、冗餘的導航和通信Mil-Std-1553B數據匯流排和多路ARINC 429數據匯流排。

2004年2月，BAE系統公司開始為“先進鷹眼”預警機改進敵我識別系統，可以提高美國海軍戰場數據網路化能力。敵我識別系統與升級后的雷達和天線陣相結合，構成了E-2D的決策系統，進而把戰場看成一個三維空間，探測敵方飛機和導彈，分配海面艦船數據，引導飛機進入目標，並把敵方圖像納入相關體系內。

E-2D預警機擴展防空任務的一個關鍵是協同作戰能力，通過數據鏈將來自各種平台的雷達跟蹤測量數據融合為一幅高質量、實時合成的跟蹤圖像，實時地參與到軍艦和飛機的信息網路中。例如，E-2D接收到艦載系統發送的初始通信數據后，機上的CEC系統檢驗這些數據，識別飛機同時跟蹤同一目標，增加其自己監測的相關雷達數據后，再次將所有的信息發送回到軍艦。這一過程允許網路內的所有作戰平台在其感測器的監視容量內同時看到完整的空中圖像，並且協同應對各種威脅。

E-2D的雷達將進一步依靠改善精確性來增強CEC圖像，從而針對不確定的較小區域進一步改進的探測距離，以及改善跟蹤的連續性，識別目標將變得更加容易。E-2D還將支持進一步增強的交戰解決途徑，即當艦載相控陣雷達未能鎖定機動目標時，ADS-18雷達的探測能力可以填補空白。此外，該雷達還向艦載CEC網路提供了更高的保真度、更豐富的細節，並且潛在地更加頻繁地更新目標數據。

CEC允許更好地探測、跟蹤類似巡航導彈這一類的低可探測性、高機動性的目標。這樣，“鷹眼”預警機就可以在高空與海上軍艦形成網路，有效地超越地平線的制約，相互分配各種不同水面作戰任務，擴大態勢感知圖像和增加艦隊反應時間。雷錫恩公司針對E-2D預警機的發展需要，正在研製CEC電子設備的減重型。這包括一個“迷你型終端”，將無線電功能、接收機/合成器和CEC處理器集成到一個部件內，重量只有235千克。