预警机的研制是一项庞大而复杂的系统工程，涉及到众多技术门类和专业领域，研制难度极大。我国曾于上世纪70年代在前苏联图-4轰炸机的基础上研制了空警1号预警机，但由于性能无法满足我军要求而没有服役。现在我国已成功研制了空警2000、空警200等型预警机，大大提高了我国的空防水平，对维护我国国家安全具有重要作用。

二战末期，为了对付低空飞机、增加预警时间，预警机诞生了。现在它能监视来自各个方向数百千米以外的空中目标，而且能引导和指挥己方战斗机进行拦截，其作用经过多次局部战争已得到充分证明。很多国家都极为重视这一机种的研究与使用。但实际情况是，到目前为止，真正研制成功空中预警机的国家只有美、俄、以色列、瑞典等。有些国家如英国、印度，它们的国产空中预警机虽然都已试飞，但后来却半途而废，改为从外国高价引进。在一般人的印象中，预警机不过就是把雷达装在飞机上，应该没有太大困难。那么，研制预警机的困难究竟来自哪里呢?

研制前的基本判断和总体构想

要研制预警机，必须了解其基本工作原理，并根据这些原理对研制过程做好总体构想。预警机的工作原理是，通过机上雷达取得空中目标信息，然后传到地面站或空中有关飞机，信息的处理由地面站、相关指挥所或接收信息的飞机完成。因此，要求预警机有很好的信息传输能力，必须把大量只经过初步处理的目标信息发送出去，但不需要很好的作战计算能力，不用配备这方面的设备和有足够指挥作战权限的人员。一般而言，预警机的雷达可以同时探测到几百批空中目标。例如美国E-3A预警机是400批，E-3D/F是600批，E-2C为250批；以色列“费尔康”预警机是100批；俄罗斯A-50预警机是50-60批。此时，预警机的机载计算机可以记录显示空中数百批次的飞机。但问题是预警机上有多少人来处理和分析这些目标。如果飞机上只有1？2个操纵台，每个台有2?3个显示器，几百批次目标在荧光屏上同时显示必将乱成一片，什么也分析不出来，因此必须用计算机先行处理分类，然后再分别显示，而操纵台数量是关键。了解一架预警机的预警能力首先看它有多少操纵台、多少操作人员(长期飞行可能要轮班操作，因此人员要比操纵台数量多)。这些操纵台可以按360°方位分工，例如8个操纵台，每人分工45°方位的空域。此外还要有一两个综合操纵台做总的处理，显示最危险目标或最关切的目标等。以中国台湾装备的美制E-2C预警机为例，机身较小，一共只有三个操纵台，要及时全面处理各方位的所有空中目标十分困难，所以它的雷达虽然可以作360°搜索，却只适合对某一方向的空域进行警戒。

此外，预警机还要引导己方战斗机去拦截或攻击目标，这个任务对每个操纵员来说比搜索发现和跟踪空中目标更困难。目前，有空中自动数据交联能力的预警机可以自动传输引导和E-767飞机可引导100批次(自动引导)，E-2C是20？30批次(自动引导)或3？4批次(人工引导)，A-50是10？12批次(人工引导)，“费尔康”是20批次(人工引导)。不同飞机的机载设备水平不同，能力差别很大。研制预警机之前，首先要对需要同时对付的目标数量进行估计，才便于决定操纵台的数量和选用哪种飞机作预警机。还需要考虑的问题是，在研制前要从军事上考虑预警机必须的反应时间。如果巡逻区与基地相距较远，空中预警机的有效巡逻时间便要减少，留空时间短的飞机就不大合适，因而螺旋桨飞机比喷气式飞机有利。但如果需要预警机很快即能赶到巡逻区，巡航速度慢的螺旋桨飞机就不如喷气式飞机好用。

研制过程难题众多

预警机研制中面临很多难题，比较突出的是雷达、载机、加改装等三个问题。

第一，预警机的雷达比地面雷达要复杂，除了体积、重量等限制很严外，性能上要求能消除地面反射的杂波干扰，否则发现不了贴近地面的低空来犯目标。目前可选用的雷达是有源相控阵雷达与机械扫描脉冲多普勒雷达。有源相控阵雷达的优点很多，如可对目标实施不间断跟踪；天线阵列上有数百个或数千个独立的发射/接收模块，可完成空中多目标搜索、监视、跟踪、地图测绘或对地探测等多种功能；采用固态器件，可靠性很高。如果雷达的发射/接收组件损坏二三个，对雷达整体性能影响很小。总的来说这种雷达功率的利用效率高。但研制这种雷达难度较大，每个发射/接收组件要求加工精度很高，数量又很大，而且雷达中要有很好的能快速处理大量信息的计算装置。此外这种雷达对电源品质如电压、频率稳定度、抗瞬变能力、抗干扰能力等要求也很高。脉冲多普勒雷达的研制要相对容易一些，但部分电子原器件一般国家还是制造不了，例如大功率的磁控管等。当然，雷达上的所有元器件都由一个国家自行研制是很困难的，有时是技术达不到，有时也因为某些元器件需求量不大，专门研究成本太高。法国和英国就是因为预警机研制费用太大最终放弃(包括空中加油机也有类似情况)，而宁愿从美国购买。当然，有些国家受到制裁封锁，想买也买不到，那就只好发奋图强，自力更生了，但这要付出时间和金钱上的代价。从技术上说有源相控阵雷达高一级，以色列“费尔康”、瑞典的Saab-340AEW和澳大利亚购自波音公司的“楔尾”都采用这种雷达；脉冲多普勒雷达则发展多年，技术比较成熟，被美国E-3、俄罗斯A-50所采用。 

第二，预警机的载机一般是从民航机或运输机中选取来加以改装，所以飞机是否是本国研制就很关键了，因为改装需要对机体作较大改动。如果从外国购买，厂家一般不提供飞机强度和空气动力的原始数据。在飞机改装时如没有原始数据，只好加大安全余量(重新作试验要气动力数据也要重新做风洞试验来取得。当然，如果国产机型没有合适的，那也只好用进口飞机。目前常用的预警机平台有波音707、767、737，伊尔-76飞机和卡-29、“海王”直升机等。将民航/运输机加装预警雷达风险很大。例如，印度自研的空中预警机是用英国HS748民航机改装的，机背上加了一个大圆盘雷达。该机1990年11月首飞，1999年1月在一次降落过程中坠毁，机上4名科技人员和4名空勤人员全部遇难。在起飞、着陆等关键时刻，发动机或操纵系统稍有故障即会造成严重事故。

第三，则是加改装的一些问题。例如，不同雷达类型要安装不同的天线。预警机的雷达功率大、看得远，因此天线都比较大。脉冲多普勒雷达多用圆形天线罩把天线包住，成为一个大圆盘，圆盘与天线一起旋转，搜索360°需6？10秒)。它安装的位置多在后机身上方、垂直尾翼前面，用支架撑起，如E-2C、E-3、A-50。也有些空中预警机将天线罩直接装在垂直尾翼上，如苏联的安-71。机身上的大圆盘会影响飞机的空气动力特性。最严重的是圆盘后面的乱气流打在飞机垂尾上，使垂尾效率降低，飞机抖动。所以这类预警机一般都需增加垂尾甚至水平尾翼总面积，而且要设法减轻飞机的振动。此外，外露的大天线罩还会引起飞机阻力增加、重量加大、重心升高、油耗变大等问题。有源相控阵雷达不需要大圆盘天线罩以及旋转天线驱动机构，对载机的空气动力性能影响也少得多。一般是在机头和机尾各装一个内有雷达天线的大鼓包，如英国的“猎迷”预警机；或只有机头鼓包，而在机身左右两侧安装侧向天线，如以色列的“费尔康”预警机；最有趣的一种是将天线板装在后机身上方，如瑞典ERIEYE预警机和波音E-737“楔尾”预警机，总的外形像体操比赛的平衡木。E-737“楔尾”预警机的扫描天线以“背鳍”方式安装在飞机后机身上方，在“背鳍”的上面还有一个平面天线阵，“背鳍”天线阵左右各覆盖120°方位，平面天线阵在飞机前后方向各覆盖60°，有部分重叠，合起来形成360°覆盖。从雷达和天线可以看出，对载机机体结构的加改装，要做相当大的改动和局部加固。

各方面可靠性要求高

预警机是一种结构复杂的高精尖军事装备，研制这种装备时，除通常要解决的问题外，还有不少特殊困难，一个比较突出的是预警机可靠性要求高。可靠性是自行研制预警机的一个难点。预警机完成任务的概率应大于75%？80%，通常由使用方规定。也就是说，即使不考虑敌方防空、拦截等因素，全系统(包括飞机)也要求可靠性很高。完成任务概率(或称任务可靠性)与完成任务总飞行时间有关，也与全系统的平均故障间隔飞行时间(MTBF)有关，后者是指平均飞行多少小时该系统即会出现影响任务完成的故障，它与任一关键性部件直接有关。因为刚试制出来的国产电子元器和部件的使用寿命与MTBF一般都不会很高，全机的可靠性将很难达到要求。例如脉冲多普勒雷达只要有一个大功率管损坏，整部雷达便会瘫痪。如果该电子管的MTBF是100小时，预警机的MTBF因加上别的关键性部件的影响，总MTBF将会小于100小时。如果全机有两个这样水平的部件，总MTBF将会小于50小时，有三个这样部件将会小于33小时。若该预警机总任务飞行时间8小时，它完成任务的可靠性将会小于78%。 据资料介绍，当年E-3A的MTBF为30个小时，即在30个小时之内，雷达、计算机、发动机以至机体各方面都不出故障，其任务飞行时间是8小时，完成任务可靠性是77%。而一般装有雷达战斗机(如F-15)的MTBF不到3小时。

对于现代作战飞机来说，电子对抗是不可避免的问题，而机载设备之间的电磁兼容问题对预警机来说也是很复杂的。预警雷达功率很大，露出机外的其它设备天线很多，相互干扰很难避免。目前解决的办法一是靠试验，如拉开波段、天线分区设置和分时使用等；二是允许设备性能适度降低。一般运输机上的用电设备也就是机载仪表、照明灯具空调加温等，而一装上预警雷达，用电就会大大增加，因此都要加装大功率发电机。加装方法有两种:一种是用原来的飞机发动机带动增加的发电机，为此要更改发动机传动机匣。另一种方法是给飞机单独装一套靠小发动机带动的专用发电机系统。但不管什么方法，最终都要消耗飞机上的燃油。所以运输机改为预警机后，航程会降低不少，必须加大油箱容量。

由此看来，预警机的研制难度是非常大的，一个国家能否研制预警机也是这个国家军力甚至国家实力的象征，是国家国防事业强盛的标志。