En la segunda mitad de los años 60, quedó claro que el potencial de modernización del EC-121 Warning Star AWACS estaba prácticamente agotado. La cabina con fugas y los motores de pistón no permitían patrullas a gran altitud y el potencial total de los radares a bordo. El uso de dos radares de diferentes tipos para visualizar los hemisferios inferior y superior redujo significativamente la calidad aerodinámica de la aeronave y aumentó el peso del equipo. Además, para dar servicio a diferentes estaciones, se requerían sus propios operadores, por lo que, en las últimas modificaciones de la estrella de advertencia, el número de miembros de la tripulación llegó a 26 personas, y la mayoría de ellos solo se dedicaban al servicio de equipos de radar y comunicación. Aunque en los años 60 se intentó trasladar el elemento base del equipo de los dispositivos de electrovacío a los elementos semiconductores, las estaciones de radar creadas en los años 40-50 contenían una cantidad importante de tubos electrónicos, lo que los hacía muy engorrosos, intensivos en energía y no muy confiable.
A principios de los 70, los logros en el campo de la construcción de aeronaves y la electrónica de estado sólido hicieron posible crear un avión AWACS pesado capaz de patrullar a largo plazo a una altitud de 7-9 km y utilizar de manera óptima las capacidades de un radar de vigilancia. Los cálculos mostraron que el radar a una altitud de 9000 m tendrá un rango de visión de hasta 400 km. Como ya se mencionó en la segunda parte, en los años 60 se probó en EE. UU. La aeronave EC-121L AWACS con radar AN / APS-82, que tenía una antena giratoria en un carenado en forma de disco. Por varias razones, esta versión no se construyó en serie, pero incluso entonces quedó claro que el "piquete de radar aéreo" con una antena giratoria sobre el fuselaje tenía grandes perspectivas.
Debido al hecho de que en la década de 1970 se había logrado la paridad de misiles nucleares entre las dos superpotencias, los estrategas occidentales ya no temían a los bombarderos de largo alcance soviéticos, cuyo papel se desvaneció en un segundo plano, sino a un avance de las divisiones de tanques y rifles motorizados. de la Dirección de Asuntos Internos de la Defensa de la OTAN en Europa. La superioridad de la URSS y los países del Pacto de Varsovia en armas convencionales fue defenderse de las armas nucleares tácticas y los cazabombarderos. Está claro que lanzar ataques aéreos contra los tanques soviéticos que se precipitan hacia el Canal de la Mancha y aplastar las comunicaciones sin tener superioridad aérea. fue, por decirlo suavemente, difícil. Los estadounidenses y sus aliados necesitaban un avión AWACS con un potente radar, capaz de realizar largas patrullas a gran altura y notificar oportunamente la aproximación de aviones enemigos y dirigir las acciones de sus aviones de combate. Al mismo tiempo, se prestó la misma atención a las posibilidades de utilizar la aeronave como puesto de mando aéreo, que a las características del complejo de radares.
Como ya se mencionó, el EU-121 Warning Star está irremediablemente desactualizado, y el E-2 Hawkeye utilizado por la flota estadounidense para la escala del teatro europeo y la defensa aérea de América del Norte tenía un alcance y una altitud de vuelo insuficientes. Además, las primeras modificaciones de Hokai tuvieron serios problemas con la confiabilidad de la aviónica, y la experiencia de operar el E-2A con el radar AN / APS-96 en el sudeste asiático demostró la incapacidad para detectar objetivos en el contexto de la superficie terrestre.
En la segunda mitad de los años 60, Estados Unidos lanzó el programa Overland Radar Technology (ORT) para el desarrollo de radares para detectar objetivos aéreos en el contexto de la tierra. En el marco de este programa, se creó un radar Doppler de pulsos, que opera bajo el principio de comparar la tasa de repetición de los pulsos de la señal emitida con la frecuencia de la señal de eco reflejada. En otras palabras, la frecuencia Doppler se extrajo de un objetivo en movimiento contra el fondo de las señales reflejadas desde el suelo.
La creación de radares capaces de trabajar eficazmente en objetivos de baja altitud a gran distancia fue con grandes dificultades. La primera muestra relativamente viable del radar Westinghouse AN / APY-1 tenía muchas deficiencias. Además de problemas bastante predecibles con baja confiabilidad, la estación proporcionó muchas serifas falsas de objetos en el suelo. Por ejemplo, en un clima ventoso, las copas de los árboles que se balanceaban se percibían como objetivos a baja altitud. Para eliminar este inconveniente, fue necesario utilizar una computadora muy potente para los estándares de los años 70, capaz de seleccionar objetivos y mostrar solo objetos aéreos reales y sus coordenadas reales en las pantallas de los operadores.
La determinación del azimut del objetivo se lleva a cabo como resultado de varios escaneos y la comparación de los resultados obtenidos de diferentes posiciones del objetivo en el tiempo y el espacio. Este modo le permite obtener la máxima cantidad de información, pero el rango es mínimo. Cuando el rango de detección de objetivos distantes es más importante que la información sobre su altitud de vuelo, cambia al modo de escaneo Doppler de pulso sin determinar el ángulo de elevación y no se produce escaneo vertical. La estación también puede operar en modo de reconocimiento electrónico pasivo, recibiendo señales emitidas por radares de otras aeronaves.
Inicialmente, para la nueva aeronave pesada AWACS (Airborne Warning And Control System), por analogía con la cubierta E-2 Hawkeye, se planeó crear una nueva plataforma especializada con 8 motores de aeronave turbofan General Electric TF34, agrupados por parejas. Estos motores se instalaron en el avión de ataque A-10 Thunderbolt II y el avión antisubmarino S-3 Viking lanzado a principios de los 70 en la serie. Sin embargo, esta ruta se consideró demasiado costosa, los cálculos mostraron que el equipo, los operadores y una antena de radar externa se pueden colocar en modelos existentes de aviones de transporte militar o aviones de pasajeros de largo alcance. Se eligió como base el Boeing 707-320, ampliamente utilizado en ese momento, con motores nativos Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D). En ese momento, la Fuerza Aérea de los EE. UU. Ya operaba aviones cisterna, aviones de reconocimiento, puestos de mando aéreo y vehículos de transporte y pasajeros basados en el Boeing 707.
Con un peso máximo de despegue de unos 157.300 kg, la aeronave es capaz de permanecer en el aire sin repostar durante 11 horas. La velocidad máxima alcanza los 855 km / h. El techo es de 12.000 metros. El alcance táctico es de 1600 km. El patrullaje generalmente se lleva a cabo a una altitud de 8000-10000 metros a una velocidad de 750 km / h.
Los dos primeros prototipos construidos se conocen como EC-137D. Los aviones AWACS en serie recibieron el índice E-3A Sentry (English Sentry). La construcción de aviones del sistema AWACS comenzó en 1975. En solo 8 años, se construyeron 34 máquinas de la modificación E-3A.
Centinela E-3A
El primer avión entró en 1977 en la 552a Ala de Alerta Temprana Aerotransportada operativa en la Base de la Fuerza Aérea Tinker en Oklahoma. Se asignaron veintisiete aviones AWACS a Tinker. Cuatro de ellos patrullaban por turnos el Lejano Oriente y estaban estacionados en la base aérea de Kadena en Japón, dos aviones más en la base aérea de Elmendorf en Alaska. Tras el inicio de las entregas del E-3A, integrado con el sistema de defensa aérea de Estados Unidos y Canadá, comenzó el desmantelamiento masivo de los obsoletos aviones E-121 AWACS. A pesar de la confiabilidad inicialmente baja del radar y los problemas con la conexión al sistema de defensa aérea centralizado de América del Norte, el nuevo avión de control y alerta temprana inicialmente demostró un alto potencial para detectar bombarderos soviéticos y apuntar interceptores de caza hacia ellos.
Además de la Fuerza Aérea de los EE. UU., Se suministraron AWACS de la primera modificación a los aliados de la OTAN; en total, se enviaron 18 E-3A a Europa. 1984 a 1990 cinco E-3A con comunicaciones truncadas y equipo de radar se vendieron a Arabia Saudita. Irán a finales de los 70 también ordenó 10 AWACS, pero tras el derrocamiento del Sha, esta orden no pudo cumplirse. Total de 1977 a 1992 Se produjeron 68 aviones de la familia E-3 Sentry.
En 1982, las aeronaves destinadas a operaciones en el teatro de operaciones europeo fueron equipadas con un sistema operativo para transmitir información táctica JITIDS, que permite intercambiar no solo información de voz, sino también transmitir información simbólica visualmente mostrada a una distancia de hasta 600 km. El uso de este equipo simplificó enormemente la interacción con los aviones de combate y permitió controlar las acciones de varias docenas de interceptores.
La parte más notable de la aeronave AWACS fue un carenado de radar de plástico transparente a la radio en forma de disco giratorio montado en dos soportes de 3,5 metros sobre el fuselaje. En el interior de un disco de plástico que pesa alrededor de 1,5 toneladas, 9,1 metros de diámetro y 1,8 metros de grosor, además de un conjunto de antenas pasivas con escaneo electrónico, se instalan antenas del sistema de reconocimiento amigo o enemigo y equipos de comunicación. La antena podría completar una revolución completa en 10 segundos. El enfriamiento de la antena principal del radar y otros equipos se llevó a cabo mediante el flujo de aire que se aproximaba a través de orificios especiales. Los equipos de radio y comunicación, el complejo informático y las instalaciones de visualización de información consumieron electricidad varias veces más que el equipo del Boeing 707-320 base. En este sentido, la potencia de los generadores de la E-3A se incrementó a 600 kW.
Carenado medio radar
Aunque la aeronave fue creada principalmente para operaciones fuera de los Estados Unidos, el equipo incluía los sistemas SAGE y BUIC diseñados para la guía automatizada de interceptores sobre el territorio de América del Norte. El subsistema de procesamiento de datos de las primeras 23 aeronaves, construido sobre la base de una computadora IBM CC-1 con una velocidad de procesamiento de datos de 740.000 operaciones por segundo, proporciona un seguimiento estable de hasta 100 objetivos simultáneamente. La información del objetivo se mostró en 9 monitores. La computadora IBM CC-2 instalada en el vigésimo cuarto avión de producción tiene una memoria principal de 665.360 palabras. Este avión también ha introducido un sistema integrado de intercambio encubierto de información táctica entre aviones AWACS, cazas y puntos de control en tierra. Proporciona canales de comunicación rápidos y seguros para miles de usuarios.
Lugares de trabajo de los operadores del British Sentry AEW.1
Las estaciones de trabajo de los operadores de radar y comunicaciones están ubicadas en tres filas a lo largo de la cabina inmediatamente detrás de la cabina y el compartimiento de aviónica. Detrás de ellos está el lugar de trabajo del oficial de control y el compartimiento del ingeniero de vuelo. En la parte trasera hay una cocina y zonas de estar. El número de tripulantes puede ser de 23 personas, de las cuales cuatro son personal de vuelo, el resto son operadores y personal técnico.
Pero incluso con un radar poderoso y sistemas informáticos modernos en ese momento, la capacidad del primer E-3A para ver objetivos en vuelo bajo contra el fondo de la Tierra era baja. Por lo tanto, el equipo de a bordo de las aeronaves AWACS se sometió a revisión. La tarea de armar efectivamente los objetivos aéreos contra el fondo de la superficie de la tierra se resolvió después de instalar un radar de rango de 10 cm AN / APY-2 mejorado en la aeronave. En los aviones AWACS modernizados, además de aumentar el potencial energético del radar, ha aumentado la potencia de las computadoras. La masa de las unidades de procesamiento de señales digitales era casi el 25% del peso del propio radar, más de 800 kg. El peso total del equipo de radar fue de aproximadamente 3,5 toneladas. El radar AN / APY-2 tiene una alta inmunidad al ruido debido al bajo nivel de los lóbulos posteriores y laterales del patrón direccional de la antena.
El radar AN / APY-2 puede funcionar en varios modos:
1. Pulso-Doppler sin escanear el haz en el plano vertical.
2. Pulso-Doppler con barrido de haz en elevación para estimar la altitud de vuelo de objetivos aéreos.
3. Búsqueda sobre el horizonte, con corte de señal debajo de la línea del horizonte sin selección Doppler.
4. Estudio de la superficie del agua con pulsos cortos (para suprimir los reflejos de la superficie del mar).
5. Radiogoniometría pasiva de fuentes de interferencia en la gama de frecuencias del radar AN / APY-2.
También es posible combinar todos los modos anteriores en cualquier combinación.
La versión modernizada, designada E-3B, ha estado en construcción desde 1984. 24 aviones E-3A se convirtieron en esta modificación. Simultáneamente con el radar, se desarrollaron medios de detección pasiva, que registran el funcionamiento de los radares a bordo y otros sistemas radio-técnicos de aviación.
El avión, actualizado al nivel AWACS Block 30/35, recibió una estación de reconocimiento electrónico AB / AYR-1. Visualmente, se diferencian de las modificaciones anteriores por las antenas laterales (en los lados derecho e izquierdo), de aproximadamente 4 x 1 metro de tamaño, que sobresalen unos 0,5 metros más allá de los contornos del fuselaje. También hay antenas en el morro y la cola del avión. La estación consta de 23 módulos con un peso total de 850 kg. Después de la instalación de la estación RTR a bordo de la aeronave, fue necesario equipar un lugar de trabajo para otro operador. Además del avión de la Fuerza Aérea de EE. UU., El avión AWACS de la OTAN se sometió a una revisión similar.
La estación se basa en dos receptores digitales unidos por una unidad de procesamiento. Los cuales, además de la medición instantánea de frecuencia, realizan radiogoniometría y reconocimiento paramétrico del tipo de fuente de radiación interceptada. Según datos publicados en fuentes abiertas, el sistema de reconocimiento AB / AYR-1 es capaz de identificar más de 500 tipos de radares terrestres y aéreos. La estación, que opera en el rango de frecuencias de 2 a 18 GHz, proporciona exploración circular en un sector de 360 grados y radiogoniometría de fuentes de emisión de radio con un error de no más de 3 grados a una distancia de 250 km. Su rendimiento es de aproximadamente 100 reconocimientos de fuentes de radiación en 10 s. El alcance operativo máximo del equipo de radio de reconocimiento AB / AYR-1 sobre potentes fuentes de señal supera los 500 km.
Siguiendo la variante E-3B, apareció el E-3C, con aviónica mejorada. En este modelo, además de nuevos ordenadores de más alto rendimiento, se instalaron el radar de navegación APS-133 y el equipo de comunicación digital AIL APX-103 IFF / TADIL-J. En esta modificación, también se actualizó el equipo para mostrar información de radar. Todos los monitores de tubo de rayos catódicos han sido reemplazados por paneles de plasma o LCD.
Avión británico AWACS Sentry AEW.1, acompañado de interceptores Tornado F.3
La modificación con los motores CFM International CFM56-2A para la Fuerza Aérea Británica recibió la designación E-3D (Sentry AEW.1). El primer avión fue entregado a la RAF en marzo de 1991; en total, el Reino Unido encargó 7 aviones. Francia compró cuatro aviones AWACS E-3F con los mismos motores pero diferente aviónica.
Modernización del E-3 Sentry en la base aérea de Tinker
En 2003, Estados Unidos asignó 2.200 millones de dólares para modernizar la flota Sentry existente. En 2007, se inició el trabajo práctico para modificar el Bloque 40/45 en la base aérea de Tinker. El primer E-3G de la Fuerza Aérea de EE. UU. Alcanzó la preparación completa para el combate en 2015. Está previsto volver a equipar todos los aviones estadounidenses del sistema AWACS con suficientes recursos de vuelo en esta versión.
