Under andra hälften av 60-talet blev det klart att moderniseringspotentialen för EC-121 Warning Star AWACS praktiskt taget var uttömd. De läckande hytt- och kolvmotorerna tillät inte patruller på hög höjd och radarns fulla potential. Användningen av två radar av olika typer för visning av nedre och övre halvklotet minskade avsevärt den aerodynamiska kvaliteten på flygplanet och ökade utrustningens vikt. Dessutom krävdes deras egna operatörer för att serva olika stationer, så vid de senaste modifieringarna av Warning Star nådde antalet besättningsmedlemmar 26 personer, och de flesta av dem var bara engagerade i service av radar och kommunikationsutrustning. Även på 60-talet försökte man överföra elementets bas i utrustningen från elektrovakuum till halvledarelement, men radarstationerna som skapades på 40-50-talet innehöll ett betydande antal elektroniska rör, vilket gjorde dem mycket besvärliga, energikrävande och inte särskilt pålitlig.
I början av 70-talet gjorde prestationer inom flygplanskonstruktion och elektronik i solid state det möjligt att skapa ett tungt AWACS-flygplan som kan långsiktigt patrullera på 7-9 km höjd och optimalt utnyttja en övervakningsradars funktioner. Beräkningar visade att radarn på 9000 m höjd kommer att ha en räckvidd på upp till 400 km. Som redan nämnts i den andra delen, på 60-talet, testades EC-121L AWACS-flygplanet med AN / APS-82-radar, som hade en roterande antenn i en skivformad kåpa, i USA. Av ett antal skäl var denna version inte byggd i serie, men redan då blev det klart att "luftradarpiket" med en roterande antenn ovanför flygkroppen hade stora utsikter.
På grund av det faktum att vid 70-talets kärnkraftsmissilitet hade uppnåtts mellan de två supermakterna, var västerländska strateger inte längre rädda för sovjetiska långdistansbombare, vars roll bleknade i bakgrunden, utan för ett genombrott av tank- och motoriserade gevärdivisioner av inrikesdirektoratet för Natos försvar i Europa. Sovjetunionens och Warszawapaktens överlägsenhet i konventionella vapen var att avvärja taktiska kärnvapen och jaktbombare. Det är klart att för att leverera luftangrepp mot sovjetiska stridsvagnar som rusar till Engelska kanalen och krossar kommunikationen utan att ha luftöverlägsenhet. det var mildt sagt svårt. Amerikanerna och deras allierade behövde ett AWACS -flygplan med en kraftfull radar, som kunde utföra långa patruller på höga höjder och i god tid meddela hur fiendens flygplan närmar sig och styra deras stridsflygplan. Samtidigt ägnades samma uppmärksamhet åt möjligheterna att använda flygplanet som en luftkommandopost, vad gäller egenskaperna hos radarkomplexet.
Som redan nämnts är EU-121 Warning Star hopplöst föråldrad, och E-2 Hawkeye som den amerikanska flottan använde för storleken på den europeiska teatern och luftförsvaret i Nordamerika hade otillräcklig räckvidd och flyghöjd. Dessutom hade de första Hokai-modifieringarna allvarliga problem med tillförlitligheten för avionik, och erfarenheten av att använda E-2A med AN / APS-96-radaren i Sydostasien visade oförmågan att upptäcka mål mot bakgrunden av jordytan.
Under andra hälften av 60 -talet lanserade USA programmet Overland Radar Technology (ORT) för utveckling av radarer för att detektera luftmål mot jordens bakgrund. Inom ramen för detta program skapades en puls-doppler-radar, som fungerar på principen att jämföra repetitionshastigheten för pulserna för den utsända signalen med frekvensen för den reflekterade ekosignalen. Med andra ord extraherades Doppler -frekvensen från ett rörligt mål mot bakgrunden av signaler som reflekteras från marken.
Att skapa radarer som effektivt kan arbeta på låghöjdsmål på ett stort avstånd gick med stora svårigheter. Det första relativt användbara provet av Westinghouse AN / APY-1-radarn hade många brister. Förutom ganska förutsägbara problem med låg tillförlitlighet gav stationen många falska serif från föremål på marken. I blåsväder uppfattades till exempel svajande trädkronor som mål på låg höjd. För att eliminera denna nackdel var det nödvändigt att använda en mycket kraftfull dator enligt 70 -talets standarder, som kan välja mål och bara visa riktiga luftobjekt och deras verkliga koordinater på operatörernas skärmar.
Bestämning av målazimut utförs som ett resultat av flera skanningar och jämförelse av resultaten erhållna från olika positioner av målet i tid och rum. Med det här läget kan du få maximal mängd information, men räckvidden är minimal. När detekteringsområdet för avlägsna mål är viktigare än information om deras flyghöjd, växlar det till puls-doppler-skanningsläget utan att bestämma höjdvinkeln, och ingen vertikal avsökning sker. Stationen kan också fungera i ett passivt elektroniskt spaningsläge och ta emot signaler från radar från andra flygplan.
Ursprungligen för det nya tunga flygplanet AWACS (Airborne Warning And Control System), analogt med däck E-2 Hawkeye, var det planerat att skapa en ny specialiserad plattform med 8 General Electric TF34 turbofanmotorer, grupperade i par. Dessa motorer installerades på A-10 Thunderbolt II attackflygplan och S-3 Viking anti-ubåt flygplan som lanserades i början av 70-talet i serien. Denna rutt ansågs dock vara för dyr, beräkningar visade att utrustning, operatörer och en extern radarantenn kan placeras på befintliga modeller av militära transportflygplan eller långdistanspassagerarflygplan. Boeing 707-320, som ofta användes vid den tiden, med inbyggda Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) motorer valdes som bas. Vid den tiden drev det amerikanska flygvapnet redan tankfartyg, spaningsflygplan, flygledningstjänster och transport- och personbilar baserade på Boeing 707.
Med en maximal startvikt på cirka 157 300 kg kan flygplanet hålla sig i luften utan att tanka i 11 timmar. Maxhastigheten når 855 km / h. Taket är 12 000 meter. Den taktiska räckvidden är 1600 km. Patrullering utförs vanligtvis på 8000-10000 meters höjd med en hastighet av 750 km / h.
De två första prototyperna som byggdes kallas EC-137D. Seriella AWACS-flygplan fick E-3A Sentry-index (engelska Sentry). Byggandet av flygplan av AWACS -systemet började 1975. På bara 8 år byggdes 34 maskiner av E-3A-modifieringen.
E-3A Sentry
Det första flygplanet 1977 gick in i den operativa 552: e luftburna tidiga varningsvingen vid Tinker Air Force Base i Oklahoma. Tjugosju AWACS-flygplan tilldelades Tinker. Fyra av dem på skift patrullerade Fjärran Östern och var stationerade vid Kadena flygbas i Japan, ytterligare två flygplan på Elmendorf flygbas i Alaska. Efter starten av leveranserna av E-3A, integrerat med luftförsvarssystemet i USA och Kanada, började den massiva avvecklingen av föråldrade E-121 AWACS-flygplan. Trots radarns ursprungligen låga tillförlitlighet och problem med att ansluta till det centraliserade luftförsvarssystemet i Nordamerika visade de nya tidiga varnings- och kontrollflygplanen inledningsvis en stor potential för att upptäcka sovjetiska bombplan och rikta jaktplan mot dem.
Förutom det amerikanska flygvapnet levererades AWACS av den första modifieringen till Natos allierade; totalt skickades 18 E-3A till Europa. 1984 till 1990 fem E-3A med avkortad kommunikation och radarutrustning såldes till Saudiarabien. Iran i slutet av 70 -talet beställde också 10 AWACS, men efter att shahen störtades kunde denna order inte fullgöras. Totalt från 1977 till 1992 68 flygplan av E-3 Sentry-familjen producerades.
År 1982 utrustades flygplan avsedda för operationer i den europeiska teatern med ett operativsystem för överföring av taktisk information JITIDS, vilket gör det möjligt att utbyta inte bara röstinformation utan också överföra visuellt visad symbolisk information på ett avstånd av upp till 600 km. Användningen av denna utrustning förenklade avsevärt interaktionen med stridsflygplan och gjorde det möjligt att kontrollera flera dussintals avlyssnings åtgärder.
Den mest märkbara delen av AWACS-flygplanet var en roterande skivformad radiotransparent radarplåt i plast monterad på två 3,5-meters stöd ovanför flygkroppen. Inuti en plastskiva som väger cirka 1,5 ton, 9,1 meter i diameter och 1,8 meter tjock, förutom en passiv antennmatris med elektronisk skanning, installeras antenner från vän-eller-fiendeigenkänningssystemet och kommunikationsutrustning. Antennen kan slutföra en fullständig revolution på 10 sekunder. Kylning av radarens huvudantenn och annan utrustning utfördes av det mötande luftflödet genom speciella hål. Radio- och kommunikationsutrustning, datorkomplex och informationsdisplayanläggningar förbrukade elektricitet flera gånger mer än basutrustningen för Boeing 707-320. I detta avseende ökades generatorernas effekt på E-3A till 600 kW.
Halv radarkåpa
Även om flygplanet huvudsakligen skapades för operationer utanför USA, inkluderade utrustningen SAGE- och BUIC -system som är utformade för automatisk vägledning av avlyssnare över Nordamerikas territorium. Databehandlingsundersystemet för de första 23 flygplanen, byggt på basis av en IBM CC-1-dator med en databehandlingshastighet på 740 000 operationer per sekund, ger stabil spårning av upp till 100 mål samtidigt. Målinformation visades på 9 skärmar. IBM CC-2-datorn installerad på det tjugofjärde produktionsflygplanet har ett huvudminne på 665 360 ord. Detta flygplan har också infört ett integrerat system för hemligt utbyte av taktisk information mellan AWACS -flygplan, krigare och markkontrollpunkter. Det ger snabba och säkra kommunikationskanaler för tusentals användare.
Operatörsarbetsplatser för British Sentry AEW.1
Radar- och kommunikationsoperatörernas arbetsstationer är placerade i tre rader tvärs över kabinen omedelbart bakom cockpiten och avionikfacket. Bakom dem finns kontrollofficerens arbetsplats och flygingenjörens fack. På baksidan finns ett kök och sittgrupper. Besättningens antal kan vara 23 personer, varav fyra flygpersonal, resten operatörer och teknisk personal.
Men även med en kraftfull radar och moderna datorsystem vid den tiden var förmågan hos den första E-3A att se lågflygande mål mot jordens bakgrund låg. Därför genomgick utrustningen ombord på AWACS-flygplan. Uppgiften att effektivt beväpna luftmål mot bakgrunden av jordytan löstes efter att ha installerat en förbättrad AN / APY-2 10-cm radar på flygplanet. På de moderniserade AWACS -flygplanen, förutom att öka radarens energipotential, har datorns effekt ökat. Massan av digitala signalbehandlingsenheter var nästan 25% av själva radarens vikt - mer än 800 kg. Radarutrustningens totala vikt var cirka 3,5 ton. AN / APY-2-radarn har hög brusimmunitet på grund av den låga nivån på bakre och sidoloberna i antennens riktningsmönster.
AN / APY-2-radarn kan fungera i flera lägen:
1. Puls-doppler utan att skanna strålen i det vertikala planet.
2. Pulsdoppler med strålskanning i höjdled för att uppskatta flyghöjden för luftmål.
3. Sök över horisonten, med signalavstängning under horisontlinjen utan val av doppler.
4. Undersökning av vattenytan med korta pulser (för att undertrycka reflektioner från havsytan).
5. Passiv riktningssökning av störningskällor inom frekvensområdet för AN / APY-2-radarn.
Det är också möjligt att kombinera alla ovanstående lägen i valfri kombination.
Den moderniserade versionen, betecknad E-3B, har byggts sedan 1984. 24 E-3A-flygplan konverterades till denna modifiering. Samtidigt med radarn utvecklades passiva detektionsmedel som registrerade driften av radar ombord och andra luftfartradiotekniska system.
Flygplanet, uppgraderat till AWACS Block 30/35-nivå, fick en AB / AYR-1 elektronisk spaningsstation. Visuellt skiljer de sig från tidigare modifieringar av sideantenner (på höger och vänster sida), ungefär 4x1 meter stora, som sticker ut cirka 0,5 meter bortom flygplanskonturerna. Det finns också antenner i flygplanets näsa och svans. Stationen består av 23 moduler med en totalvikt på 850 kg. Efter installationen av RTR -stationen ombord på flygplanet var det nödvändigt att utrusta en arbetsplats för en annan operatör. Förutom det amerikanska flygvapnet genomgick NATO AWACS -flygplan en liknande översyn.
Stationen är baserad på två digitala mottagare förenade av en processorenhet. Som förutom momentan frekvensmätning utför amplitudriktningsfynd och parametrisk igenkänning av typen av avlyssnad strålningskälla. Enligt data som publicerats i öppna källor kan AB / AYR-1-igenkänningssystemet identifiera mer än 500 typer av mark- och luftburna radar. Stationen, som arbetar inom frekvensområdet 2-18 GHz, tillhandahåller cirkulär skanning i en sektor av 360 grader och riktningsfynd för radioemissionskällor med ett fel på högst 3 grader på ett avstånd av 250 km. Dess prestanda är cirka 100 igenkänningar av strålkällor på 10 sekunder. Den maximala räckvidden för AB / AYR-1 spaningsradioutrustning över kraftfulla signalkällor överstiger 500 km.
Efter E-3B-varianten dök E-3C upp med förbättrad avionik. På denna modell installerades, förutom nya, mer högpresterande datorer, navigationsradaren APS-133 och digital kommunikationsutrustning AIL APX-103 IFF / TADIL-J. Vid denna ändring uppdaterades också utrustningen för visning av radarinformation. Alla katodstrålerörmonitorer har ersatts med plasma- eller LCD -paneler.
Brittiska AWACS -flygplan Sentry AEW.1, åtföljd av avlyssningsare Tornado F.3
Modifieringen med CFM International CFM56-2A-motorer för British Air Force fick beteckningen E-3D (Sentry AEW.1). Det första flygplanet överlämnades till RAF i mars 1991; totalt beställde Storbritannien 7 flygplan. Fyra AWACS E-3F-flygplan med samma motorer men olika avionik köptes av Frankrike.
Modernisering av E-3 Sentry vid Tinker flygbas
2003 tilldelade USA 2,2 miljarder dollar för att modernisera den befintliga Sentry -flottan. År 2007 började praktiskt arbete med att modifiera Block 40/45 vid Tinker flygbas. Det första amerikanska flygvapnet E-3G nådde full stridsberedskap 2015. Det är planerat att utrusta alla amerikanska flygplan från AWACS-systemet med en tillräcklig flygresurs till denna version.
