A la segona meitat dels anys 60, es va posar de manifest que el potencial de modernització de la AW-ECS 121 Warning Star estava pràcticament esgotat. Els motors de cabina i pistons amb fuites no permetien patrulles a gran altitud i tot el potencial dels radars a bord. L'ús de dos radars de diferents tipus per veure els hemisferis inferior i superior va reduir significativament la qualitat aerodinàmica de l'avió i va augmentar el pes de l'equip. A més, per donar servei a diferents estacions, es necessitaven els seus propis operadors, de manera que, en les darreres modificacions de la Warning Star, el nombre de membres de la tripulació va arribar a 26 persones i la majoria només es dedicaven al manteniment de radars i equips de comunicació. Tot i que a la dècada dels 60, es va intentar transferir l’element de la base de l’equip des de dispositius electrovacuum a elements semiconductors, les estacions de radar creades en els anys 40-50 contenien un nombre important de tubs electrònics, cosa que els feia molt feixucs, de gran consum energètic i poc fiable.
A principis dels anys 70, els assoliments en el camp de la construcció d'avions i l'electrònica d'estat sòlid van permetre crear un avió pesat AWACS capaç de patrullar a llarg termini a una altitud de 7-9 km i utilitzar de manera òptima les capacitats d'un radar de vigilància. Els càlculs van demostrar que el radar a una altitud de 9000 m tindrà un abast de visió de fins a 400 km. Com ja es va esmentar a la segona part, als anys 60, es va provar als Estats Units l'avió EC-121L AWACS amb radar AN / APS-82, que tenia una antena rotativa en un carenat en forma de disc. Per diverses raons, aquesta versió no es va construir en sèrie, però fins i tot llavors va quedar clar que el "piquet de radar d'aire" amb una antena giratòria sobre el fuselatge tenia grans perspectives.
Degut al fet que per la dècada dels 70 s’havia aconseguit la paritat entre míssils nuclears entre les dues superpotències, els estrategs occidentals ja no tenien por dels bombarders soviètics de llarg abast, el paper dels quals es va esvair en un segon pla, sinó d’un avanç per les divisions de tancs i rifles motoritzats. de la Direcció d'Afers Interns de la defensa de l'OTAN a Europa. La superioritat de l’URSS i dels països del Pacte de Varsòvia en les armes convencionals era defensar les armes nuclears tàctiques i els bombarders de combat. És clar que per llançar atacs aeris contra tancs soviètics que corren cap al Canal de la Mànega i destrossar comunicacions sense tenir superioritat aèria. era, per dir-ho suaument, difícil. Els nord-americans i els seus aliats necessitaven un avió AWACS amb un radar potent, capaç de dur a terme patrulles llargues a gran altitud i notificar oportunament l’aproximació dels avions enemics i dirigir les accions dels seus avions de combat. Al mateix temps, es va prestar la mateixa atenció a les possibilitats d'utilitzar l'avió com a lloc de comandament aeri, quant a les característiques del complex radar.
Com ja s’ha esmentat, la Warning Star de la UE-121 està desesperadament desfasada i l’E-2 Hawkeye utilitzat per la flota nord-americana per a l’escala del teatre europeu i la defensa antiaèria d’Amèrica del Nord tenia un abast i una altitud de vol insuficients. A més, les primeres modificacions de Hokai van tenir seriosos problemes amb la fiabilitat de l'avionica i l'experiència d'operar l'E-2A amb el radar AN / APS-96 al sud-est asiàtic va demostrar la incapacitat de detectar objectius en el fons de la superfície terrestre.
A la segona meitat dels anys 60, els Estats Units van llançar el programa Overland Radar Technology (ORT) per al desenvolupament de radars per a la detecció d'objectius aeris contra el fons de la terra. En el marc d’aquest programa, es va crear un radar de pols-Doppler, que operava amb el principi de comparar la velocitat de repetició dels polsos del senyal emès amb la freqüència del senyal de ressò reflectit. En altres paraules, la freqüència Doppler es va extreure d'un objectiu en moviment sobre el fons dels senyals reflectits des del terra.
La creació de radars capaços de treballar eficaçment a objectius de baixa altitud a gran distància va ser amb grans dificultats. La primera mostra relativament factible del radar Westinghouse AN / APY-1 tenia moltes mancances. A més de problemes bastant previsibles amb poca fiabilitat, l'estació va donar una gran quantitat de serifs falsos d'objectes a terra. Per exemple, en temps de vent, les corones d'arbres oscil·lants es percebien com a objectius de baixa altitud. Per eliminar aquest inconvenient, era necessari utilitzar un ordinador molt potent segons els estàndards dels anys 70, capaç de seleccionar objectius i mostrar només objectes d’aire reals i les seves coordenades reals a les pantalles dels operadors.
La determinació de l’azimut objectiu es duu a terme com a resultat de diverses exploracions i la comparació dels resultats obtinguts de diferents posicions de l’objectiu en el temps i l’espai. Aquest mode us permet obtenir la màxima quantitat d'informació, però l'abast és mínim. Quan el rang de detecció d’objectius distants és més important que la informació sobre l’altura de vol, canvia al mode d’escaneig de pols-Doppler sense determinar l’angle d’elevació i no es produeix cap escaneig vertical. L'estació també pot funcionar en un mode de reconeixement electrònic passiu, rebent senyals emesos pels radars d'altres avions.
Inicialment, per al nou avió pesat AWACS (Airborne Warning And Control System), per analogia amb la coberta E-2 Hawkeye, es va planejar la creació d’una nova plataforma especialitzada amb 8 motors d’avió turbofan General Electric TF34, agrupats en parells. Aquests motors es van instal·lar a l'avió d'atac A-10 Thunderbolt II i a l'avió antisubmarí S-3 Viking llançat a principis dels anys 70 de la sèrie. No obstant això, aquesta ruta es va considerar massa costosa, els càlculs van demostrar que l'equip, els operadors i una antena de radar externa es poden col·locar en models existents d'avions de transport militar o avions de passatgers de llarg abast. El Boeing 707-320, àmpliament utilitzat en aquella època, amb motors natius Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) va ser escollit com a base. En aquell moment, la Força Aèria dels Estats Units ja operava avions cisterna, avions de reconeixement, llocs de comandament aeri i vehicles de transport i passatgers basats en el Boeing 707.
Amb un pes màxim d’enlairament d’uns 157.300 kg, l’avió és capaç de romandre a l’aire sense repostar durant 11 hores. La velocitat màxima arriba als 855 km / h. El sostre és de 12.000 metres. L’abast tàctic és de 1600 km. El patrullatge es realitza normalment a una altitud de 8000-10000 metres a una velocitat de 750 km / h.
Els dos primers prototips construïts es coneixen com a EC-137D. Els avions de sèrie AWACS van rebre l’índex E-3A Sentry (anglès Sentry). La construcció d'avions del sistema AWACS va començar el 1975. En només 8 anys es van construir 34 màquines de la modificació E-3A.
E-3A Sentinella
El primer avió el 1977 va entrar a la 552a ala d’alerta precoç aerotransportada operativa a la base de la força aèria Tinker a Oklahoma. Vint-i-set avions AWACS van ser assignats a Tinker. Quatre d’ells, per torns, patrullaven l’extrem orient i estaven a la base aèria de Kadena, al Japó, dos avions més a la base aèria d’Elmendorf, a Alaska. Després de l’inici dels lliuraments de l’E-3A, integrat amb el sistema de defensa antiaèria dels Estats Units i el Canadà, va començar la massiva retirada d’avions obsolets E-121 AWACS. Malgrat la fiabilitat inicial del radar i els problemes relacionats amb la connexió amb el sistema de defensa antiaèria centralitzat d’Amèrica del Nord, els nous avions d’avís i control inicials van demostrar inicialment un alt potencial per detectar bombarders soviètics i dirigir-se als interceptors de caces.
A més de la Força Aèria dels Estats Units, es van subministrar AWACS de la primera modificació als aliats de l'OTAN; en total, 18 E-3A es van enviar a Europa. 1984 a 1990 cinc E-3A amb comunicacions truncades i equips de radar es van vendre a l'Aràbia Saudita. L’Iran a finals dels anys 70 també va ordenar 10 AWACS, però després del derrocament del Sha, aquesta ordre no es va poder complir. Total del 1977 al 1992 Es van produir 68 avions de la família E-3 Sentry.
El 1982, els avions destinats a operacions al teatre d’operacions europeu estaven equipats amb un sistema operatiu per transmetre informació tàctica JITIDS, que permet intercanviar no només informació de veu, sinó també transmetre informació simbòlica visualitzada visualment a una distància de fins a 600 km. L'ús d'aquest equip va simplificar enormement la interacció amb avions de combat i va permetre controlar les accions de diverses dotzenes d'interceptors.
La part més notable de l'avió AWACS era un carenat radar de plàstic radiotransparent en forma de disc giratori muntat en dos suports de 3,5 metres sobre el fuselatge. A l'interior d'un disc de plàstic que pesa aproximadament 1,5 tones, 9,1 metres de diàmetre i 1,8 metres de gruix, a més d'un conjunt d'antenes passives amb escaneig electrònic, s'instal·len antenes del sistema de reconeixement amic o enemic i equips de comunicació. L'antena podria completar una revolució completa en 10 segons. El refredament de l'antena principal del radar i d'altres equips es va dur a terme pel flux d'aire que s'acostava a través de forats especials. Els equips de ràdio i comunicacions, complexos informàtics i instal·lacions de visualització d’informació consumien electricitat diverses vegades més que els equips del Boeing 707-320 base. En aquest sentit, la potència dels generadors de l'E-3A es va augmentar fins a 600 kW.
Carenat de mig radar
Tot i que l’avió es va crear principalment per a operacions fora dels Estats Units, l’equip incloïa els sistemes SAGE i BUIC dissenyats per a la guia automatitzada d’interceptors sobre el territori d’Amèrica del Nord. El subsistema de processament de dades dels primers 23 avions, construït sobre la base d’un ordinador IBM CC-1 amb una velocitat de processament de dades de 740.000 operacions per segon, proporciona un seguiment estable de fins a 100 objectius simultàniament. La informació de destinació es va mostrar a 9 monitors. L’ordinador IBM CC-2 instal·lat al vint-i-quatre avió de producció té una memòria principal de 665.360 paraules. Aquest avió també ha introduït un sistema integrat d’intercanvi encobert d’informació tàctica entre avions AWACS, caces i punts de control terrestre. Proporciona canals de comunicació ràpids i segurs per a milers d’usuaris.
Llocs de treball dels operadors de la sentinella britànica AEW.1
Les estacions de treball dels operadors de radar i comunicació es troben en tres files a través de la cabina, immediatament darrere de la cabina i del compartiment aviónico. Darrere hi ha el lloc de treball de l’oficial de control i el compartiment de l’enginyer de vol. A la part posterior hi ha una cuina i zones d'estar. El nombre de tripulants pot ser de 23 persones, de les quals quatre són personal de vol, la resta són operaris i personal tècnic.
Però fins i tot amb un radar potent i sistemes informàtics moderns en aquell moment, la capacitat del primer E-3A per veure objectius de baix vol sobre el fons de la terra era baixa. Per tant, els equips de bord dels avions AWACS van ser revisats. La tasca d’armar efectivament objectius aeris contra el fons de la superfície terrestre es va resoldre després d’instal·lar un radar de rang AN / APY-2 de 10 cm millorat a l’avió. Als avions AWACS modernitzats, a més d’augmentar el potencial energètic del radar, la potència dels ordinadors ha augmentat. La massa d'unitats de processament de senyals digitals era gairebé el 25% del pes del propi radar, més de 800 kg. El pes total de l’equip de radar era d’aproximadament 3,5 tones. El radar AN / APY-2 té una elevada immunitat contra el soroll a causa del baix nivell dels lòbuls posterior i lateral del patró direccional de l’antena.
El radar AN / APY-2 pot funcionar en diversos modes:
1. Doppler de pols sense escanejar el feix en el pla vertical.
2. Pulse-Doppler amb escaneig de feixos en alçada per estimar l’altitud de vol dels objectius d’aire.
3. Cerca sobre l'horitzó, amb tall de senyal per sota de la línia de l'horitzó sense selecció Doppler.
4. Exploració de la superfície de l’aigua amb polsos curts (per suprimir els reflexos de la superfície del mar).
5. Trobada de direcció passiva de fonts d'interferència en el rang de freqüències del radar AN / APY-2.
També és possible combinar tots els modes anteriors en qualsevol combinació.
La versió modernitzada, denominada E-3B, està en construcció des del 1984. 24 avions E-3A es van convertir en aquesta modificació. Simultàniament amb el radar, es van desenvolupar mitjans de detecció passiva, que registraven el funcionament de radars a bord i altres sistemes radiotècnics d’aviació.
L’avió, actualitzat al nivell AWACS Block 30/35, va rebre una estació de reconeixement electrònic AB / AYR-1. Visualment, es diferencien de les modificacions anteriors per antenes laterals (als costats dret i esquerre), de mida aproximada de 4x1 metre, que sobresurten uns 0,5 metres més enllà dels contorns del fuselatge. També hi ha antenes al nas i la cua de l'avió. L'estació consta de 23 mòduls amb un pes total de 850 kg. Després de la instal·lació de l'estació RTR a bord de l'avió, va ser necessari equipar un lloc de treball per a un altre operador. A més de l'avió de la Força Aèria dels Estats Units, l'avió AWACS de l'OTAN va patir una revisió similar.
L'estació es basa en dos receptors digitals units per una unitat de processador. Que, a més de la mesura instantània de freqüència, realitzen la recerca de direcció d'amplitud i el reconeixement paramètric del tipus de font de radiació interceptada. Segons dades publicades en fonts obertes, el sistema de reconeixement AB / AYR-1 és capaç d’identificar més de 500 tipus de radars terrestres i aerotransportats. L'estació, que opera en el rang de freqüències 2-18 GHz, proporciona escaneig circular en un sector de 360 graus i cerca de direcció de fonts d'emissió de ràdio amb un error de no més de 3 graus a una distància de 250 km. El seu rendiment és aproximadament de 100 reconeixements de fonts de radiació en 10 s. El rang màxim de funcionament dels equips de ràdio de reconeixement AB / AYR-1 sobre fonts de senyal potents supera els 500 km.
Després de la variant E-3B, va aparèixer l'E-3C, amb aviónica millorada. En aquest model, a més d’ordinadors nous i d’alt rendiment, s’hi van instal·lar el radar de navegació APS-133 i l’equip de comunicació digital AIL APX-103 IFF / TADIL-J. En aquesta modificació, també es va actualitzar l'equip de visualització de la informació del radar. Tots els monitors de tubs de raigs catòdics s’han substituït per panells de plasma o LCD.
Avió britànic AWACS Sentry AEW.1, acompanyat dels interceptors Tornado F.3
La modificació amb motors CFM International CFM56-2A per a la Força Aèria Britànica va rebre la designació E-3D (Sentry AEW.1). El primer avió es va lliurar a la RAF el març de 1991; en total, el Regne Unit va ordenar 7 avions. França va comprar quatre avions AWACS E-3F amb els mateixos motors però avions diferents.
Modernització de la sentinella E-3 a la base aèria de Tinker
El 2003, els Estats Units van destinar 2.200 milions de dòlars a la modernització de la flota Sentry existent, i el 2007 es van iniciar els treballs pràctics sobre la modificació del bloc 40/45 a la base aèria de Tinker. El primer E-3G de la Força Aèria dels Estats Units va assolir la total preparació per al combat el 2015. Està previst tornar a equipar tots els avions nord-americans del sistema AWACS amb un recurs de vol suficient en aquesta versió.
