第二次世界大战的珍珠港事件及其以后的珊瑚海、中途岛等海战,充分显示了飞机对水面舰艇的致命威胁,为此,一些国家的海军便致力于完善水面舰队的防空早期预警指挥体系。在二次大战期间,为及早发现来袭敌机,除了依靠航空母舰本身与护航舰只上配备的搜索雷达外,有的国家海军通常还在舰队外围部署配备有远程雷达的驱逐舰,以延伸舰队的对空侦测距离。虽然这种部署在舰队外围的雷达哨戒舰在争取更长的预警时间上有一定的功效,但由于舰载的雷达会受限于地球表面曲率的影响,所以仍无法侦测到距离较远的海面目标。虽然提高雷达安装位置的高度可增加侦测海面目标的距离,但即使安装在军舰桅杆上,雷达天线的高度还是太低,最多不过13至20米高,也不会像地面雷达那样,可依靠数百甚至数千米高的高山以延伸雷达视界。而且,过高的桅杆或上层结构重量,还会影响到舰艇航行时的稳定性。因此,舰载雷达的视距有限,尽管它对高空目标的侦测距离能够达到上百公里,但对低空目标的侦测距离就只有数十公里,对海面目标的侦测距离则只有30公里左右。在飞机飞行速度越来越快的情况下,若敌机采取低空入侵,依靠侦测距离有限的舰载雷达,将只能争取到几分钟的预警时间。而且,担任雷达哨戒任务的军舰,本身也常常是敌机攻击的目标,由于哨戒舰体型庞大、机动性低,且位于舰队外围孤立无援,所以常会受到敌方攻击而损失,因此,便逐渐形成了发展空中预警机的构想。
与地面雷达系统相比,空中预警机有三大特点和优势:雷达天线位置高度高机动性好、可靠前部署。一般而言,一架现代空中预警机,其雷达覆盖面积可达50万平方公里,相当于十部地面雷达的作用范围;探测距离可达1200公里,预警时间可比地面雷达系统提前3至5倍;而且可以较全面地了解战场上的真实情况,提供准确信息,引导和指挥己方飞机和其它进攻武器对敌空中或地面目标实施攻击。
用直升机担负空中预警任务,是空中预警领域中的一个创新,其优越性主要是:可利用现有直升机和海上监视雷达改装成空中预警机,投资少,见效快,研制改装周期短,紧急情况下短期内便可投入实战使用。预警直升机借助舰载,能够弥补其航程有限的不足,可扩大预警活动范围。以英国“卓越”号航空母舰为例,9架“海王”预警直升机可为整个海上编队提供早期空中预警,预警覆盖半径可达685公里以上。而且,舰载预警直升机比固定翼预警机机动性更好、使用范围更广,一些由巡洋舰,甚至驱逐舰组成的小型海上编队均可配备使用,这是固定翼预警机无能为力的。
美国很早就认识到预警直升机在海战中的作用,早在20世纪50年代就研究用直升机搭载预警雷达供海军舰队使用,但由于当时直升机性能差和预警雷达重量重,整个预警直升机系统达不到预期的要求,所以又转而集中力量研制固定翼预警机。1982年,为满足马岛战争的急需,英国突击研制了“海王”预警直升机,目前,正在对这种老式预警直升机进行改进,以更新预警设备,延长服役时间。另一方面,他们也着手研制EH101“灰背隼”直升机预警型,以取代“海王”预警直升机。前苏联吸取了英国在马岛战争中的教训和英国改装“海王”预警直升机的成功经验,于1987年研制成功了卡-31预警直升机,并出口到印度。美国虽有性能优良的固定翼预警机,但这种预警机只能提供大范围战略预警,而缺少小范围战术预警能力,为此就V-22“鱼鹰”倾转旋翼机装备“埃里眼”预警雷达方案进行研究,以弥补这方面的不足。
20世纪50年代末,美国海军陆战队用2架HR2S-1运输直升机安装上AN / APS-20E预警雷达,改装成了HR2S-1W预警直升机。
HR2S-1是美国西科斯基公司于50年代研制的单旋翼双发运输直升机,原型机于1953年12月首次飞行。它采用单旋翼带尾桨布局,旋翼5片桨叶,尾桨4片桨叶,均为全金属结构,其旋翼可以折叠。动力装置为两台普拉特·惠特尼公司的R-2800活塞式发动机,安装在机身两侧的短舱内,5分钟功率为2100马力,额定功率为1900马力。该机主要技术数据:旋翼直径21.95米,尾桨直径4.57米,机长25.25米,机高6.71米;最大起飞总重14061公斤;最大速度(海平面)196公里 / 小时,巡航速度185公里 / 小时,最大爬升率(海平面)7.1米 / 秒,实用升限2440米,活动半径167公里。
AN / APS-20E是美国早期的机载预警雷达,雷达信息可通过数据链传到指挥中心,也可以与无线电信标配套工作。整个雷达系统包括天线、发射机、接收机、电子控制放大器、方位距离显示器、雷达控制盒和两个陀螺仪。天线呈抛物面型。接收机有两个宽带,一般状态使用2兆赫,运动目标指示器使用1.4兆赫。它的快时间常数电路、灵敏度时间控制电路和瞬时动作自动增益控制电路,能提高雷达的抗干扰能力。显示器为180毫米平面位置显示器。
AN / APS-20E雷达工作频率,2880±30兆赫;扫描范围,方位360度、俯仰±15度;扫描速率,2转 / 分、4转 / 分、6转 / 分、7～15转 / 分;探测距离,战斗机120公里、中型轰炸机160公里、2000吨级驱逐舰370公里。 AN / APS-20E雷达天线装在HR2S-1W直升机机头下的大型天线罩内。由于HR2S-1W预警直升机机体振动过大降低了雷达性能,达不到预期的要求,所以没有转入批量生产。
为与阿根廷争夺马尔维纳斯群岛,1982年4月初,英国派出一支特遣舰队向南大西洋进发。舰队由携带垂直 / 短距起落“鹞”式战斗机与直升机的航母“赫尔墨斯”号和“无敌”号,以及导弹驱逐舰、护卫舰和运输舰组成,并有潜艇群一同前往助战。
这一远征舰队没有装备预警机,因为英国海军的老式舰载预警机“塘鹅”已在1978年与最后一艘老式航母一起退役,没有新的舰载预警机替代。空军的陆基预警机只剩下5架老旧的“沙克尔顿”,也不能用于远征。新的“猎迷”预警机还在研制之中。因此,舰队防空只能用导弹驱逐舰和护卫舰作为警戒舰。5月2日,英国的核潜艇击沉了阿根廷的巡洋舰“贝尔格诺将军”号,为了报复,阿根廷决定用空军袭击英国舰队。5月4日,阿根廷一架P2V巡逻机用对海监视雷达发现了在马岛东南约130公里处的英国导弹驱逐舰“谢菲尔德”号,该舰排水量为4100吨,阿军司令部立即派出装备有AM-39“飞鱼”导弹的两架“超军旗”战斗机前去攻击。两架飞机超低空掠海出航,在离英军舰约46公里处跃升到150米高度,并打开机上的多功能雷达,在雷达截获英舰后,在约30秒钟内将其精确位置存入了“飞鱼”导弹的导引头计算机程序中,接着又降回到掠海高度飞行。大约在距该舰42.5公里处,两机发射了导弹,然后掉转机头飞回基地。
“谢菲尔德”号的舰上防空监视雷达是特高频波段的,始终未能探测到掠海飞来的“超军旗”战斗机。但是,在“超军旗”战斗机跃升到150米高度并打开雷达的短时间内,海上另一艘英舰接收到了这一雷达信号,并将其转发给了“谢菲尔德”号,但后者并没有判定是来自阿“超军旗”飞机的信号,未立即采取防御措施。“飞鱼”导弹按惯导程序掠海飞行,到距离目标9公里处,才启动末制导雷达。这时离命中英舰还有30秒时间,而英舰上的电子侦察系统也没有及时告警,直到命中前4秒钟才被舰员目视发现,再防御为时已晚,于是导弹命中了这艘价值2亿美元的军舰中部,引起大火,致使全舰失去战斗力,并最终沉没于大海。
在这次战斗中，没有预警机，舰队不能及时发现低空敌机活动，是英海军遭受重大损失的主要原因。为此，英国防部立即寻求紧急补救措施，１９８２年５月５日，即“谢菲尔德”号被击沉的第二天，英国韦斯特兰公司和索恩ＥＭＩ公司开始实施低空监视任务紧急计划，决定将两架“海王”直升机进行改装，以携带索恩ＥＭＩ公司的水平搜索海上监视“搜水”雷达，作为空中预警直升机。他们仅用了不足３个月的时间就完成了平时需要两年才能完成的改装工作，７月２３日该机首次试飞，８月２日投入使用，之后又改装了８架，这１０架预警直升机被命名为“海王”ＡＥＷ Ｍｋ２。
索恩ＥＭＩ“搜水”雷达原来用于“猎迷”ＭＲ Ｍｋ２海上侦察机。“搜水”雷达是一种频率捷变雷达，它能消除杂乱雷达回波的影响，可在高海情条件下探测到潜艇露在海面上的通气管。并能在显示屏上显示出目标的信号强度、距离与方位角。
“海王”预警直升机还有一个电子支援系统，该系统的天线安装在机头和后机身两侧。它保留了原机型用的ＡＷ３９１搜索雷达，沿用了反潜型直升机上的马可尼ＡＤ５８０多普勒导航仪、霍尼韦尔ＡＮ/ＡＰＮ无线电高度表、普莱西ＰＴＲ３７７特高频/甚高频电台等无线电设备。
“海王”预警直升机的机组人员由一名飞行员和２名观察员组成，２名观察员坐位并列安排，各有一台光栅扫描电视；右座为战术协调员，他能与母舰上的各级作战官员通话，并能处理４０个水面目标；左座为操作员，可手动操作处理１６个空中目标，并能引导６架飞机截击这些目标。与美国海军的格鲁门公司Ｅ－２Ｃ“鹰眼”固定翼预警机相比，“海王”能在更恶劣的天气和更低的能见度条件下使用。
１９８２年８月，当改装好的“海王”预警直升机到达南太平洋时马岛战争已经结束。但从该机参加英国海军的演习实践来看，它的确能在舰队预警中发挥重要作用。在北约组织的监视前苏联“熊”式和“獾”式飞机的演习中，“海王”预警直升机的作战性能与美国Ｅ－３Ａ和Ｅ－２预警机的差不多，在“海王”预警直升机的引导下，“海鹞”式战斗机在演习中成功地拦截了这些“入侵飞机”。
１９８４年１１月，英国成立了第一个预警直升机中队——８４９海军航空中队。目前，该中队有８架“海王” ＡＥＷ Ｍｋ２预警直升机，它们分属３个飞行小队：Ａ和Ｂ舰载飞行小队各有２架；司令部直属小队有２架，但没有装“搜水”雷达，该小队的任务之一是对新机组人员进行飞行和任务训练。除此之外，还有３架用封存的“海王”ＨＡＳ－５改装成的预警直升机的机体备用。
与其它空中预警系统相比，由于“海王”预警直升机整个雷达系统及其装置相当简单，加上“搜水”雷达的价格便宜，所以采用这种预警直升机，对于没有常规航空母舰和没有陆基预警机的国家来说，能够达到既可快速部署预警能力，又廉价好用的效果。西班牙认识到他们的小型航空母舰也需要类似的预警能力，所以购买了“搜水”雷达，并在１９８５年至１９８７年间由西班牙航空制造公司安装在３架西科斯基公司的ＳＨ－３Ｈ“海王”直升机上，编号为ＨＳ－９Ｌ。
ＡＳａＣ Ｍｋ７是英国皇家海军“海王”ＡＥＷ Ｍｋ２Ａ预警直升机的改进机型，它采用现有“海王”ＡＥＷ Ｍｋ２Ａ的机体，但装备了全新的“守门狗”任务系统。英国海军现有的１３架“海王”ＡＥＷ Ｍｋ２Ａ直升机正在轮流升级为 ＡＳａＣ Ｍｋ７标准型，预计在２００４年中可完成最后一架直升机的升级工作。
这种预警直升机的“守门狗”任务系统，以新的“搜水”２０００ＡＥＷ脉冲多普勒雷达为基础。“搜水”２０００ＡＥＷ雷达是新任务系统装置的核心，它能大大提高对小型隐身空中目标的探测能力和在海岸杂波环境中探测目标的性能，能在较远的距离探测目标，并穿过背景杂波跟踪目标。以前的“搜水”雷达用一束窄波束扫描，而“搜水”２０００ＡＥＷ几乎能同时使用３束不同的波束在所有高度上提供扇形区域式扫描。这３束波束及其功用分别是：顶部脉冲包络波束，用于在高空探测远距离目标；中部脉冲多普勒波束，用于探测次杂波和地面目标；下部海上波束，用于给出水面图像。
以前，ＡＥＷ Ｍｋ２Ａ的任务系统限于跟踪４０个目标，而装在ＡＳａＣ Ｍｋ７上的“守门狗”装置能同时保持自动跟踪２５０几个水面和空中目标。
２００２年５月，改进升级ＡＳａＣ Ｍｋ７标准型的头２架“海王”已交付给卡尔德鲁斯英国皇家海军航空站第８４９海军航空中队。同年８月，又向该部队交付了４架，其中１架由卡尔德鲁斯的训练飞行小队继续使用，剩下的３架由“皇家方舟”号航母上的Ａ飞行小队使用。到２００３年中，前线的Ａ与Ｂ飞行小队和训练飞行小队都将各配备３架这种新型的“海王”预警直升机。
“海王”预警直升机计划于２０１０年退役，为了保持作战效率，在退役之前，该机将继续作为英国海军唯一的舰载预警直升机，为综合舰队提供纵深防御服务。
前苏联海军吸取了英国在马岛战争的惨痛教训和英国改装“海王”预警直升机的成功经验，于１９８５年要求卡莫夫设计局研制类似的机种。１９８７年，由卡－２７反潜直升机加装雷达而改装成的预警直升机试飞成功，编号为卡－３１，北约赋予的绰号为“蜗牛”Ｂ，１９９９年开始在俄罗斯库梅尔特工厂少量生产。
卡－３１预警直升机采用共轴式双旋翼布局，装２台涡轴发动机，采用可收放４点式起落架。每副旋翼有３片桨叶，桨叶为全复合材料结构，其大梁由碳纤维复合材料制成。桨叶可人工折叠，两人１分钟可折叠１片，折叠后的整机宽度不超过起落架的轮距宽度。每片桨叶均装有电热防冰装置。机体是传统的半硬壳式结构，主结构广泛采用了钛合金，尾锥为复合材料结构。
机身分驾驶舱和货舱两部分，驾驶舱比卡－２７的宽一些，有空调，采用３块有电热除冰装置的平板式风挡玻璃。舱内并排设置驾驶员和领航员可调座椅。驾驶舱两侧各有１扇向后滑动的可抛投舱门，门上设有了望窗。驾驶舱直通货舱，货舱可载作战设备，装有加温通风设备。
该机的两副旋翼直径均为１５．９０米、两旋翼垂直间距１．４０米、机长（不包括机头空速管和旋翼）１１．２５米、机高５．６０米、后起落架横向轮距３．５０米、前起落架横向轮距２．４１米、起落架纵向轮距３．５０米；空重３５２０公斤、正常起飞重量１２５００公斤；最大平飞速度（海平面）２５０公里/小时、正常巡航速度２２０公里/小时、实用升限３５００米、航程６００公里、续航时间２小时３０分钟。
卡－３１机身下装有俄罗斯无线电工程研究所生产的Э－８１０Э ОКО预警雷达系统，包括庞大的旋转雷达天线（面积６平方米，重２００公斤），雷达与天线由独立的电源供电。该天线不使用时可水平折叠收藏贴在机身下，使用时向下转动９０度进入垂直位置，然后以６转/分的速度作３６０度旋转。起落架向上收起，以防干扰雷达天线工作，前轮收入整流罩内。
该雷达系统可对直升机飞行高度以下的空中目标和 水面目标进行探测，并将有关数据进行计算后自动传输到指挥中心。在直升机上，２名机组人员（驾驶员和领航员）就可处理这些信息。Э－８１０Э ОКО雷达对空中战斗机大小的目标，最大警戒半径为１００至１５０公里，对水面舰船目标的最大警戒半径为２５０公里，最多可同时跟踪２０个目标。雷达探测到的目标数据也可直接传输给载舰的指挥中心进行处理。直升机万一出现故障需要迫降时，飞行员可手动收起天线或用爆炸的方法抛弃天线。
卡－３１“蜗牛”Ｂ预警直升机虽然与英国的“海王”预警直升机一样有升限低、航程短的缺点，但对于缺乏大型航空母舰的国家，仍然具有吸引力。卡－３１可在航母、大型舰船或陆上基地起降，并且造价便宜，目前已有多架卡－３１在俄罗斯海军服役。１９９９年，印度海军订购了５架卡－３１，以便在航空母舰和“克里瓦克”级驱逐舰上使用，２００１年底交付了首架直升机。２００１年２月，印度又订购了７架，可能还需要１２架。
意大利 EH-101预警型直升机装备的脉冲多普勒监视雷达和配置在3米直径天线罩内的APS 784天线，使其能够探测和跟踪多个空中目标，甚至于能够对地面和海杂波中的目标进行跟踪和实时监视。该型直升机的其它海上任务包括超视距目标导向与监视、反水面战和搜索与营救。该机的任务传感器是由机上任务计算机系统(MCS)进行综合控制的，MCS的核心装置为2套任务计算机设备。
MCS通过对来自传感器和数据链的战术数据进行处理、整理、融合、显示、储存及生成报告，从而实现对任务传感器系统的控制。此外，MCS还通过对驾驶员与机组人员的交互进行管理来辅助机组人员执行任务，这种交互管理功能包括战术数据库管理、战术支援、战术导航管理及数据链管理。
迄今为止，意大利海军已经订购了20架EH-101直升机，其中8套为反潜战/反水面战(ASW/AsuW)配置，4套为预警配置，8套为两栖战配置。意大利海军还有望在2003年年底签订最后一批的4架直升机合同，从而使订购的EH-101直升机数量增长到24架。目前，ASW/AsuW配置的EH-101直升机已经交付完毕。
