美国海军空中早期预警系统的发展历程（一）

　　这一阶段达成的共识构成了美国海军开发AEW系统的基石。美国海军航空部认为现实存在的战术需要决定了该项目必须立即着手进行——一个名为NA-178的研究项目很快应运而生。在MIT-RL的支援下，新的研究项目以更大的热情和显而易见的更快速度得到了很大进展。在NA-178项目正式立项13个月后，第一批生产型AEW雷达顺利交付美国海军。1945年2月，项目更名为“凯迪拉克”（Cadillac，名字源于缅因州的一个山脉，不少早期航空试验在此进行）计划，MIT-RL的研发阵容和试验设施此时也得到了进一步扩充，客观上也推进了项目的进展。1945年夏，“凯迪拉克”计划已经达到了空前庞大的规模，超过20%的不同研究背景的MIT-RL研究人员参与到了这个复杂的研究计划之中，项目总负责人是韦斯纳（J.B.Wiesner）。

　　为了验证AEW系统的工作，MIT-RL采用了当时可用到的美国海军飞机作为试验平台并加以相应改进。根据对飞机结构的牢固性和可靠性以安装运行雷达电子设备和容纳操作人员的要求，首个入选的空中平台是美国海军TBM-3W“复仇者”。该机是由美国通用公司TBM“复仇者”三座舰载鱼雷攻击机改进而来，其宽敞的内部空间方便容纳体积较大的雷达设备。另一方面，TBM的产量很大并且经过了实战检验，因此很快便完成了改装并投入到了MIT-RL的项目中。

TBM-3W“复仇者”，在机腹安装了庞大的雷达天线，严重影响了飞行性能

　　MIT-RL为NA-178项目配备的机载雷达型号被确定为APS-20（APS是空中搜索雷达的标准军事系统命名）。简单的说，这种机载雷达主要有以下5个基本组成部分：转发器将电能转换为电磁能并发送高能脉冲信号，脉冲信号的发送和接收过程通过雷达天线进行，返回的雷达信号由接收机接收并放大，接着输入计算器和处理机转换为图象，通过显示设备（雷达显示器）显示出来。上述5个部分可以说构成了所有AEW雷达系统的基本组成。那么，AEW雷达技术发展的难度究竟在哪呢？这是由空中预警机的独特作战环境造成的。AEW雷达是为了克服陆基系统与生俱来的探测距离不足而生的，但AEW系统若想有效工作还必须解决来自地球表面杂波的干扰、补偿载机的震动、输出与冷却以及相应的计算机处理技术等一系列问题。尽管这些问题并非不可逾越，但毕竟给设计开发工作造成了很大困难并延误了交付进度。无论如何，1945年研制成功的APS-20雷达是第一代实用型的AEW雷达，是AWACS发展历程中所迈出的最重要的一步。

整流罩内的APS-20雷达天线

　　该系统采用传统的1500-5000兆赫S波段雷达和安装在机腹塑料整流罩内的8.3英尺长的抛物面天线，可360°扫描。“凯迪拉克”计划阶段的APS-20雷达以10厘米波和2微秒脉冲工作，峰值功率达1毫瓦。系统安装有复杂的同步装置、先进的雷达接收机和敌我识别（IFF）装置。中继转发器可同时向舰载接收站传输雷达和敌我识别信号，由舰载接收站进行信号同步和编码。整个系统由两名操作员控制信号的相关和转发，空中预警机平台只是其中一部分，还需要舰载航电工作人员将数据处理成可用格式——舰载的战斗信息中心（CIC）负责对接收到的复杂信息进行精确解码和转发。所以任意安装有该系统设备的水面舰艇只要处于预警机中继范围内即可接收相应的数据，获取舰队位置和目标方位等重要信息，对雷达图象还可进行详细分析和判读。在TBM-3W预警机上，APS-20雷达操作台包含3台扫描显示器，其中“A”型扫描显示器对目标大小和规模进行判断和监控；中央大型4英寸显示器分20/50/100/200英里距离进行扫描；第三台4英寸显示器提供20英里航迹和速度指标中继显示。由于符号指示能力不足，早期的APS-20雷达具有的3台显示器还不足以提供所有重要信息，返回信号由黄色香蕉形荧光线标识，操作员得用油脂笔标记信号特征并跟踪，使用起来很不方便。但无论如何，APS-20雷达在当时的技术还是相当先进的。

APS-20雷达操作台的3台扫描显示器

　　为了测试雷达在不同环境下的工作表现，早在载机改装工作尚未完成前，包括APS-20雷达在内的AEW机载航空电子设备在缅因州的凯迪拉克附近展开了一系列测试工作，共有40套APS-20雷达系统根据量产进度于1944年7月完成了订购。因此，当年夏天不仅仅是研发工作得到了大幅进展，TBM-3W预警机的生产也已开始。1944年8月，TBM-3W预警机在波士顿投入了机场测试，10月进行了全尺寸模型飞行模拟测试。当年冬天至次年春期间，飞机的测试和评估工作都进行的较为顺利。首架量产型飞机于1945年3月交付，此时距离项目立项仅仅过去了13个月，而且到1945年夏还将有39架该型机完成制造。

AEW雷达生成的地形图

　　1945年4月，用于搭载该机的航空母舰“游骑兵”（USS Ranger）号也在加州附近海域进行了舰上飞行试验。起初的试飞较为成功，但也并非没有问题，几乎所有参加舰上试飞的人员都认为该机还有进一步改进的必要。因此直到战争结束后，MIT-RL与美国海军航空部的工程师们都一直在针对TBM-3W进行持续的测试，而且积累了大量宝贵的数据和资料。更为重要的是，根据实践证明，机载预警雷达对于单个空中目标的探测距离较舰载雷达提高了近2倍，对于空中编队的探测距离提高了2至4倍，对海面目标的探测距离则提高了至少6倍！这些数据上的改善充分证明了空中早期预警机存在和持续发展的必要性。

1946年在罗斯福号航母上弹射起飞的TBM-3W

　　到了1945年春，尽管“凯迪拉克”I计划中的TBM-3W预警机已经呼之欲出，美国海军太平洋舰队对AEW系统的需求却有增无减。MIT-RL的工程师们此时已经在开始着手准备第二阶段的开发计划——“凯迪拉克”II。该方案计划采用一种装备AEW系统的四发陆基轰炸机作为载机。美国海军选择了空军的B-17G轰炸机并为其命名为PB-1W，显然军方有意令这种体积更大的预警机同时承担空中作战情报中心（CIC）的功能。其实，该计划中的PB-1W新型飞机由于可搭载更多的工作人员，因此还可在空中实时分析数据而不必将其转发回航母，从而同时成为一种空中侦察/巡逻/监视机。为了加快开发进度，“凯迪拉克”II计划同样制订了严格的时间表，美国海军要求在1945年10月前完成至少25架PB-1W的改装工作，而成本必须控制在“凯迪拉克”I计划的20%以内。