基本介紹
- 中文名稱：E-8戰場聯合監視機
- 英文名稱：Joint Surveillance Target Attack Radar System， JSTARS
- 研製時間：1982年
- 服役時間：1996年12月
- 國家：美國
概述,性能數據,技術特點,研發歷程,研製背景,研製方案,方案實施,系統構成,載機,機載設備,地面站系統,慣導系統,型號,優勢,實戰考驗,採購裝備計畫,
概述
國別：美國
類型：E-8戰場聯合監視機
型號：E-8
1998年8月18日，美國空軍在喬治亞州的羅賓斯空軍基地舉行新機接收儀式，諾斯羅普—格魯門公司研製生產的又一架E—8C“聯合星系統”飛機正式投入使用，這也是美國空軍第93空中控制聯隊裝備的第四架E—8新型飛機，且比預定購交貨時間提前了13天。
E-8C“聯合星系統”，其全稱應為聯合監視目標攻擊雷達系統（JSTARS或Joint STARS）。這是一種先進的遠距空地監視飛機，雖然它也像E-3A預警機那樣裝有高性能雷達及其它先進設備，但該機所監控的對象並不是空中目標，而主要用於對付地面目標。E-8C可在任何氣象條件下對地面目標進行定位、探測與跟蹤。當它在空中—覽行時，無論在前方、後方或側面，都可對地面靜止或移動目標進行探測與跟蹤，其縱深距離可達到250公里左右。由此可見，E-8C“聯合星系統”是現代空地一體戰的重要裝備，對監視軍事衝突和突發事件中的地面情況，控制空地聯合作戰都具有重要作用。
性能數據
機翼面積 268.6平方米
動力裝置 4台JT-3D型渦扇發動機
單台推力 84.48千牛
最大燃油重量 70噸
最大起飛重量 152.4噸
實用升限 12600米
最大飛行速度 M0.84
續航時間 11小時
技術特點
E-8能夠進行實時的廣闊區域監視和遠程目標攻擊指揮能力，以便提供戰況進展和目標變化的跡象和警報。機身下裝有一個12米長的雷達艙，即前機身下白色長形物體。利用艙內強勁的AN/APY-3多模式側視相控陣I波段電子掃描合成孔徑雷達，JSTARS可以發現機身任意一側50000平方千米地面上種種目標，然後引導和指揮作戰飛機和地面部隊發起攻擊。海灣戰爭JSTARS試驗機匆匆趕到戰場，並發揮了巨大作用，多次指揮美軍摧毀伊拉克地面部隊。期間飛行出擊49次，總計500飛行小時。95年後E-8參與了歐洲南部的多次作戰和維和行動，出擊130餘次、約1500飛行小時。E-8已經由試驗性的A型發展到了C型。實際上A是原型機，C才是真正的第一種批量生產型號。
研發歷程
研製聯合監視目標攻擊雷達系統是美國空軍和陸軍的合作項目，主承包商是諾斯羅普—格魯門公司，其載機為老式的波音707運輸機。前兩架原型機的載機是用兩架二手的波音707飛機改裝而成的，稱為E-8A，經試驗後定型的生產型稱為E-8C。從1978年起，美國有關方面就開始對聯合監視目標攻擊雷達系統購相關技術進行研究，總耗資已達到50多億美元。
研製背景
E-8C“聯合星系統”的研製背景，是由美國空軍的“移動目標顯示計畫”（MTT）和陸軍的“遠距離目標捕捉系統”（SOTAS）談起。美國空軍在提出MTT計畫之前，就開始研究一個叫做“移動鋪路者”的系統，它可為Mn提供目標監視，同時可使用武器引導模式指揮己方飛機或飛彈對目標進行攻擊。就在“移動鋪路者”系統即將進入全面發展的時候，美國國防部提出要空軍的移動目標顯示計畫與陸軍合併。
而陸軍在同空軍的計畫合併之前，也已完成了一項稱之為“遠距離目標捕捉系統”研究，該系統的空中—龍行乎台為直升機。只因為該系統初步研製完成後，在大規模實施過程中出現了技術問題，且耗資巨大，因而陸軍感到有些力所不及。
1982年，負責國防研究與工程的美國國防部副部長提出，將陸軍的“遠距離目標捕捉系統”和空軍的“鋪路移動者”系統合併，這就是後來的聯合監視目標攻擊雷達系統（JSTARS，簡稱“聯合星系統”），並由空軍的電子系統部牽頭負責該項目。
研製方案
從1982年至1984年，美國空軍和陸軍有關各部門、國防部辦公室，共同對“聯合星系統”的研製方案，以及與雷達探測設備相匹配的飛行平台（載機）等進行了論證。當時比較傾向於將該計畫分兩個階段實施，第一階段是先將主要系統部署到10架常規飛機上，第二階段再將成套設備裝到專門的載機上。
方案實施
1984年5月，美國陸軍和空軍參謀長最後決定：將“聯合星系統”雷達及其它設備，以及具有制導功能的武器等，都安裝到波音707上。這就意味著“聯合星系統”的載機或飛行平台已確定為老式的波音707飛機。1985年9月．諾斯羅普—格魯門公司取得了對證系統購大部分開發契約，諾頓系統公司作為轉承包商獲得了該項目雷達系統的
部分開發任務。該契約包括改裝兩架“聯合星系統”載機（用波音707舊飛機改裝），有關改進的試驗，以及在歐洲地區試驗演示。
1986年至1987年，美國陸空軍有關部門曾多次對“聯合星系統”設計進行過審查，研製計畫進一步明朗。另外，諾斯羅普—格魯門公司為進行“聯合星系統”的研製開發，還在佛羅里達州專門建立了一個新工廠。
1988年4月，諾斯羅普—格魯門公司製造出了第一架E-8A“聯合星系統”原型機，並很快完成了飛行試驗，但是該機上末安裝雷達探測設備。
同年12月，諾頓公司製造的雷達探測設備安裝到該型飛機上，同時進行了首次全面的飛行試驗。另外，在1988年4月，國防採購委員會對該計畫進行了較大的調整，將E-8飛機的採購數量由原計畫的10架增加到22架，同時批准了使用新製造的波音707飛機為E-8“聯合星系統”的載機，代替原來的已經用過的二手飛機。之所以如此是因為首批兩架E-8A飛機是已飛行了20年的商用波音707飛機，在改裝時遇到了較多的困難，同時考慮到舊飛機使用壽命問題，國防採購委員會才決定其後的飛機改裝要用新製造的波音707飛機。不過，到1989年後半年這一決定也沒有實現，原因是由於波音707的生產已經停頓多年，要重新製造費用非常高，因此到1989年11月，經白宮批准，其空中平台仍使用二手波音707飛機。該計畫辦公室官員雖然曾經考慮過使用波音757、767和麥道MD-11飛機為其空中平台的構想，但仍然是因費用及其它問題而擱淺。
美國空軍已經裝備的4架E—8C“聯合星系統”均由已使用過的波音707改裝而成。1997年12月，空軍就宣布：它們裝備的E—8C飛機已具備初步的作戰能力。
E-8三視圖系統構成
整個聯合監視目標攻擊雷達系統，主要由載機、機載設備和地面站系統組成。
載機
E-8C“聯合星系統”的載機是老式波音707飛機。波音707是美國波音公司早期研製的四發遠程噴氣運輸機，1954年7月15日第一架試驗機首次試飛，後來發展成民航客機，曾廣泛使用於美國及世界上許多國家的航線。
KC-135空中加油機也是在其試驗機的基礎上發展而來的，仍為美國空軍所使用。除此以外，在波音707的基礎還改作了一些其它特殊的專用飛機，如E—3A空中預警機和E—6空中通信機．這裡所介紹的“聯合星系統”載機也是由它改裝而成的。
機載設備
機載系統主要有雷達設備、天線、高速處理器以及各種相關軟體等，其處理器的速度可達到每秒60億次。E-8C飛機的前礬身下部有一個12米長的獨木舟形的雷達天線罩，裡面裝有一付APY-3型相控陣雷達天線。APY-3雷達設備重1900公斤，其多個發射礬通過一個組合的大功率放大器將能量饋送到天線，這樣做可增大雷達的探測距離，提高雷達系統的性能。該雷達天線可從飛機的任一一側對戰場進行監視，在平面方位採用電子掃描，掃描範圍可達到土60度；而在俯仰方向則採用機械掃描，可為“聯合星系統”（包括在該機上和在地面站的工作人員）提供目標數據和戰鬥控制數據。根據這些數據，操作人員可向飛機、飛彈或火炮發出指令，進行火力支援。據報導，由於E-8C飛機飛得遠，飛得高，續航時間又長，且雷達探測距離大，可達到250公里，因此它可以在敵火力範圍之外活動。單架飛機飛行8小時，其覆蓋面積可達到10萬平方公里左右。APY-3相控陣雷達系統有多種工作模式，其中廣域活動目標監視指示模式（WAS/MTI）是該雷達的基本工作模式。用這種模式，可對地面機動目標和直升機等慢速移動目標進行探測、定位和識別。通過信號分析處理，“聯合星系統”可區分出輪式和履帶式車輛的運動。通過對地面小範圍的監視可使雷達探測到的目標成像顯示更加清晰。不但可提供高解析度的圖像，可用於對地面移動目標進行監視，並可為戰鬥部隊制定進攻計畫提供準確的信息。對於地面固定目標的監視，使用的是合成孔徑雷達/固定目標指示模式（SAR/FTI），這種模式可獲得高解析度的敵方陣地和地面固定目標的圖像和照片。如橋樑、港口、機場和靜止車輛，以及諸如“飛毛腿”等飛彈的發射架等，都可以在很遠的距離以很高的機率探測到，並獲得高清晰度圖像。
“聯合星系統”可在任何氣象條件下全天候工作。對地面運動目標，除可進行探測、定位、分類、跟蹤和瞄準外，還可準確地判斷其運動方向和速度，從而了解其作戰行動的意圖。E—8C飛機既能在很寬的範圍內監視戰場情況，也能在一個區域內進行搜尋，還可應地面指揮員的請求對某個目標重點搜尋或自動跟蹤選定的目標。
地面站系統
E-8C“聯合星系統”的另一個重要組成部分是地面站系統。“聯合星系統”的地面站為移動式的，是一個可進行多種信息處理的中心。其信息和數據來自於“聯合星系統”載機指揮官戰術終端（CTT）、聯合戰術終端（JTT）和無人駕駛飛行器（UAV）傳輸的數據，同時通過區域網路、有線網和無線網，向陸軍指揮、控制、通信與情報部門的節點分發情報，以通報戰場情況和目標數據。
第二代地面站，也稱之為普通地面站（CGS），屬於第二代情報與電子戰（IEW）系統。它可以將二次圖像及其它感測器數據分發繪各戰術指揮官，使他們對戰場管理、情報和目標作戰，具有一個全面的整體的認識。陸軍的普通地面站將對從E-8C飛機接收到的雷達圖像數據進行分析，然後再將分析結果分發、通報到所有旅以上單位。
名為地面站，實際上它可移動，不僅是地面和水面，而且包括空間。如普通地面站的設備，可裝在C—130、C-141、C-17、C-5和CH-47D、CH-53等在空中飛行的飛機或直升機上，也可以裝在水上航行的LACV—30和其它船隻上，以及諸如LCU兩棲艦或陸地上的平板運輸車上，總之地面站的移動方式非常靈活。普通地面站共有6名操作人員，可一天24小時運轉，不過每天約需要有1．5小時的系統預防性維修。
E-8C“聯合星系統”飛機上共有17個系統操作員和1個領航/自衛操作員，此外還有駕駛飛機的4名機組人員。每個工作檯都配備有先進的數字顯示處理礬和高解析度彩色圖形監視器、鍵盤和通信終端，而處理機可迅速顯示與更新地圖、雷達數據及各種指示符號等。它是該系統的神經中樞，除控制雷達外，它還可對航空部隊和遠程飛彈部隊進行有效指揮。“聯合星系統”採用保密的數據鏈和話音通信來分配和交換信息，其最重要的數據鏈是既保密又抗干擾的監視與控制數據鏈，用於將機上的數據傳繪機動的陸軍地面站。同時，地面站對戰場情報的要求也通過這一數據鏈傳輸到E—8C飛機上。
慣導系統
E-8裝有慣性導航系統，“塔康”導航系統，飛行管理系統。超小型計算機，圖形顯示器，聯合戰術信息分配系統，偵察和控制數據鏈路，衛星通信鏈路，TADIL/Link 16數據通信設備，加密的高頻、甚高頻和超高頻無線電通信設備等，每秒可處理1.5億條指令，可將機上的數據傳遞給機動的陸軍地面站，也可將地面站對戰場情報的要求傳輸到E-8預警機上。
型號
E-8共有E-8A、E-8B、E-8C三個型號，其研製工作最早可追溯到1978年。1988年4月，第一架原型機出廠試飛，但機上並未安裝雷達探測設備；1988年12月，諾頓公司生產的雷達探測設備安裝上機，並進行了全面飛行試驗。
E-8A為最早的兩架原型機，共有10個操作員控制台；E-8B採用新的機體，共有15個操作員控制台；E-8C為主要量產型，共有18個操作員控制台，首架於1996年3月22日交付美國空軍。1997年12月，空軍宣布E-8C已具備初步的作戰能力。
優勢
E—8C飛機是戰場指揮官及時了解戰場戰術態勢的最有效的手段，因為它與偵察衛星和無人機相比更具有優勢。偵察衛星距離太遠，而無人機的探測範圍和探測時間又很有限，並且它們的實時性比E—8C飛機差。E—8C飛機上的雷達數據，可通過數據鏈及時傳到美國陸軍的地面站上進行處理和顯示，而且雷達的各種工作方式也可交錯進行，可在不同的顯示器上監視到不同的畫面。根據E-8C飛機所提供的數據，空軍和陸軍的作戰部門就可協調行動，對敵方的目標進行攻擊，同時在犬牙交錯的戰場情況下避免誤傷自己，也可對戰鬥破壞情況進行評估，分析攻擊效果，以便採取進一步的行動。E-8C飛機還裝有“塔康”導航及TADIL/Link16數據通信設備，可與E—3預警機進行聯繫，獲得其它裝備所探測到的信息，包括衛星數據。飛機上還安裝有電子對抗設備，如派往波赫地區的該型飛機上就裝有飛彈告警系統和曳光彈投放器等。
“聯合星系統”也在不斷改進其硬體與軟體，這不僅可降低其成本，也可提高其信息的處理速度和數據的存儲能力，特別是採用新型的微處理器，使其運算速度可達到每秒執行1．5億個指令，使單架E—8C飛機的計算能力甚至強於美空軍整個E—3機隊的計算能力。“聯合星系統”還將進一步改進，其中包括提高雷達的解析度，加強自動識別處理和多感測器信息融合等。E—8C“聯合星系統”的機體與波音707飛機沒有太大區別。其主要參數，機長46．6米，機高12．9米，翼展44．4米，機翼面積為268．6平方米。動力裝置為4台 JT—3D型渦扇發動機，單台推力84．48千牛。空載重量?7．6噸，最大燃油重量70噸，最大起飛重量152．4噸，實用升限為12600米，最大飛行速度為M0．84，續航時間為11小時、如進行空中加油則可在空中停留20小時。
比坦克、戰鬥機這些單個平台更重要的是，美軍在海灣戰爭中還投入了E-3預警機、E-8戰場監視機，建立了空中、地面戰場的全面信息優勢。伊拉克軍隊因無此類裝備，更不可能對這類裝備在戰爭中的巨大作用有所了解。例如E-3預警機主要裝備了AN/APY-l型S波段脈衝都卜勒雷達，該雷達對戰鬥機的最大發現距離達400公里；在數千米高度巡航，使得E-3可以突破地球曲率的限制，對400公里外的敵方腹地進行全空域探測。在美國決定出兵的8月7日當天，美國空軍第552空中控制聯隊的5架E-3空中預警機即啟程飛往沙特，8月8日飛抵沙烏地阿拉伯首都利雅得。第二天起便開始在距科伊邊界約176-200公里的地方執勤。在“沙漠盾牌”行動期間，在利雅得部署了ll架E-3。另外3架部署在土耳其因契爾利克基地的E-3飛機，在土耳其東南部、距伊拉克邊界約192公里處執勤。此外，北大西洋公約組織擁有的E-3飛機也在地中海地區監視在相關空域飛行的飛機及海上攔截活動。
實戰考驗
1991年海灣戰爭爆發，當時剛剛問世，但仍處於試驗階段的兩架E-8A型飛機就被派往海灣前線，參加了“沙漠風暴”行動、接受實戰檢驗。在這次作戰行動中，E-8A“聯合星系統”主要用於監視跟蹤伊拉克的地面坦克、飛毛腿飛彈以及其機動部隊的行動，為多國部隊的空中和地面指揮員提供丁前所未有過的關於戰場的實時畫面，及其它戰略和戰術方面的情報，為前線指揮員的決策和作戰方案的制定，發揮了重要的作用，受到了軍方的高度評價。
海灣戰爭期間，兩架E-8A“聯合星系統”飛機，共飛行749架次，作戰飛行時間總計500多小時。在它們所執行的多次任務中，有兩次任務最使人難以忘：一次是多國部隊在對伊拉克的哈夫迪城進攻期間，為戰場提供的監視與支援。當時E-8A飛機探測到伊拉克增援部隊的80輛機動車輛正向哈夫迪城前進，多國部隊依據“聯合星系統”提供的情報，迅速調集戰術空中力量，及時阻截了伊拉克的增援部隊，使戰事更加主動地向有利方向發展。
另一次是在伊拉克部隊大規模從科威特市撤出期間，E-8A“聯合星系統”探測到有數千輛正逃跑的車輛，並實時地將伊軍的撤軍信息及時地傳輸給了多國部隊的空軍作戰中心，指揮官們依靠這些情報採取行動，在伊拉克部隊撤出科威特市外的必由之路上，利用戰術空中力量，阻斷並全部消滅了伊拉克的這支機械化部隊。
通過實戰的初步檢驗證明了“聯合星系統”的作用，於是海灣戰爭結束後，美參議院要求加速發展“聯合星系統”的進程，同時也針對E-8A型”飛機在實戰中發現的一些問題，要求在以後的飛機中加以改進，其中包括改進操作員的操縱台，簡化通信設備，提高雷達的解析度，以及加強對飛行任務中所獲數據的充分利用等。經美國參議院武裝部隊委員會（SASC）批准，到1994年底生產6架該型飛機（原來美空軍的計畫是3架）。美空軍認為，“聯合星系統”飛機雖然在海灣戰爭期間經過了實戰檢驗，並發揮了作用，但並不能因此而放鬆對其作戰適用性的試驗，相反應進一步加強。因為“聯合星系統”的生產型飛機並沒有接受實戰考驗，在海灣戰爭中使用只是它的試驗機。1990年11月，美空軍曾提出了一項較大規模的試驗計畫，即美空軍第三架試驗型飛機完全按照其生產型製造，然後進行多軍種的適用性試驗。因為這架飛機加強丁雷達系統，而參加海灣戰爭的兩架飛機並無此種改進。
E-8C“聯合星系統”是美空軍首次裝備的生產型飛機。1993年美空軍批准生產5架該型飛機和12個移動地面站（MGS）。在此之前，公司曾對地面站進行過有限裝備的使用試驗。移動地面站已開始被美應急部隊所裝備，並進行訓練。當前，美陸軍不再計畫購買新的地面站設備。
根據美國空軍的計畫。自1995年起開始對“聯合星系統”的生產型飛機進行多軍種的適用性試驗與評估，但由於此時正值美國及其盟國開始對波赫執行“聯合行動”，所以“聯合星系統”又一次在沒有進行作戰適用性試驗與評估條件下，被派住歐洲戰區，試驗又一次被推遲。直到7至9月份，美空軍和陸軍才開始對其進行作戰適用性試驗，1996年1至3月結合波赫“聯合行動”又進行了適用性評估。
E-8C“聯合星系統”通過參加波赫“聯合行動”證明，不管其在惡劣的天氣，還是複雜的地形情況下，都能很好地執行任務。其機組人員共飛行了95個作戰架次，1000多飛行小時，完成任務的有效率達到98%。同時也暴露了一些問題，並沒有完全滿足適應性評估要求。據美作戰試驗與評估處主任介紹：該機的發動機推力有限，很難達到正常的11000米的作戰高度，對於達到12600米的最大高度相差甚遠。在執行“聯合行動中，該機在加滿燃料起飛時，所需跑道長度大約為3350米，而北約的標準跑道長度約2500米，這些都會使它的使用受到限制。
1996年10月，兩架“聯合星系統”的生產型飛機又被派往該地區支援，其中第一架飛機來自於美空軍第93空中控制聯隊，另一架則直接來自於諾斯羅普—格魯門公司（還未來得交付部隊），這兩架飛機均被部署在德國。在北約部隊駐紮在波赫地區期間（即11至12月），這兩架E—8C飛機共飛行了36個作戰架次，飛行時間470多小時。到1996年12月，來自廠家的那架E—8C飛機才正式交付美空軍部隊。
1997年，E-8C“聯合星系統”首次參加了在韓國進行的美韓聯合軍事演習。在演習中，E—8C飛機為韓國和美軍指揮官們提供支援，對部隊的調動進行跟蹤，提供指令與預警，成為了地面部隊的通信中繼平台。
採購裝備計畫
關於E-8C “聯合星系統”的採購裝備計畫，10年中曾經歷過5次大的變化。最早在研製“聯合星系統”初期，美國軍方提出的採購計畫只有10架飛機；到1988年4月，美國防採購委員會從原計畫10架的採購數量增加到了22架，當時空軍提出的採購數量更多，達35架；1990年9月19日，美國防部聯合物資採購監督委員會又從原計畫的22架減少到20架“聯合星系統”的生產型飛機；1996年9月25日，美國國防部負責國防採購與技術的副部長簽署了一項採購計畫備忘錄，同意“聯合星系統”計畫進入全速生產階段，並批准生產19架生產型飛機，同年美空軍宣布到2004年裝備“聯合星系統”生產型飛機將達到19架，這兩者是吻合的；到了1997年5月，美國防審查委員會決定，只能購買13架“聯合星系統”的生產型飛機。
第一架E-8C型飛機是1994年3月開始飛行的，1996年6月11日便交付美空軍第93空中控制聯隊使用，現駐紮在美國羅賓斯空軍基地。同年12月13日第二架E-8C型機也飛抵該聯隊服役。
如果沒有新的變化，估計到2004年美空軍裝備總數可達到13架。
