60-ųjų antroje pusėje paaiškėjo, kad „EC-121 Warning Star AWACS“modernizavimo galimybės praktiškai išnaudotos. Nesandarus salonas ir stūmokliniai varikliai neleido patruliuoti dideliame aukštyje ir išnaudoti visas laive esančių radarų galimybes. Dviejų skirtingų tipų radarų naudojimas apatiniam ir viršutiniam pusrutuliui stebėti žymiai pablogino orlaivio aerodinaminę kokybę ir padidino įrangos svorį. Be to, norint aptarnauti skirtingas stotis, reikėjo savo operatorių, todėl, naudojant naujausias „Warning Star“modifikacijas, įgulos narių skaičius siekė 26 žmones, o dauguma jų tik užsiėmė radaro ir ryšių įrangos aptarnavimu. Nors 60-aisiais buvo bandoma perkelti įrangos elementų bazę iš elektrovakuminių įtaisų į puslaidininkinius elementus, 40–50-aisiais sukurtose radaro stotyse buvo nemažai elektroninių vamzdžių, todėl jie buvo labai sudėtingi, daug energijos reikalaujantys ir nelabai patikimas.
70-ųjų pradžioje pasiekimai orlaivių konstrukcijos ir kietojo kūno elektronikos srityje leido sukurti sunkų AWACS orlaivį, galintį ilgai patruliuoti 7–9 km aukštyje ir optimaliai panaudoti stebėjimo radaro galimybes. Skaičiavimai parodė, kad radaras 9000 m aukštyje matys iki 400 km. Kaip jau minėta antroje dalyje, 60-aisiais JAV buvo išbandyti „EC-121L AWACS“orlaiviai su AN / APS-82 radarais, kurie turėjo besisukančią anteną disko formos apvalkale. Dėl daugelio priežasčių ši versija nebuvo kuriama serijiniu būdu, tačiau jau tada paaiškėjo, kad „oro radaro piketas“su viena besisukančia antena virš kėbulo turi didelių perspektyvų.
Dėl to, kad iki 70-ųjų abiejų supervalstybių buvo pasiektas branduolinių raketų paritetas, Vakarų strategai nebebijojo sovietų tolimojo nuotolio bombonešių, kurių vaidmuo išnyko antrame plane, bet proveržio tankais ir motorizuotais šautuvais. NATO gynybos Europoje Vidaus reikalų direktorato vadovas. SSRS ir Varšuvos pakto šalių pranašumas įprastiniais ginklais turėjo atremti taktinius branduolinius ginklus ir naikintuvus bombonešius. Akivaizdu, kad įvykdyti oro antskrydžius prieš sovietinius tankus, skubančius į Lamanšo sąsiaurį, ir sutriuškinti ryšius neturint pranašumo oro atžvilgiu. tai buvo, švelniai tariant, sunku. Amerikiečiams ir jų sąjungininkams reikėjo AWACS orlaivio su galingu radaru, galinčiu atlikti ilgą patruliavimą dideliame aukštyje ir laiku pranešti apie priešo orlaivių artėjimą ir nukreipti jų kovinių orlaivių veiksmus. Tuo pačiu metu buvo atkreiptas dėmesys į galimybes naudoti orlaivį kaip oro valdymo postą, taip pat į radarų komplekso charakteristikas.
Kaip jau minėta, perspėjimo žvaigždė „EU-121“yra beviltiškai pasenusi, o „E-2 Hawkeye“, kurią Amerikos laivynas naudojo Europos teatro ir oro gynybos Šiaurės Amerikoje mastui, neturėjo pakankamo nuotolio ir skrydžio aukščio. Be to, pirmosios „Hokai“modifikacijos turėjo rimtų problemų dėl aviacijos elektronikos patikimumo, o patirtis naudojant E-2A su AN / APS-96 radaru Pietryčių Azijoje parodė, kad nesugebama aptikti taikinių žemės paviršiaus fone.
60 -ųjų antroje pusėje JAV pradėjo „Overland Radar Technology“(ORT) programą, skirtą sukurti radarus, skirtus oro tikslams aptikti žemės fone. Vykdant šią programą buvo sukurtas impulsinis Doplerio radaras, veikiantis principu lyginti skleidžiamo signalo impulsų pasikartojimo dažnį su atspindėto aido signalo dažniu. Kitaip tariant, Doplerio dažnis buvo išgautas iš judančio taikinio, atsižvelgiant į signalus, atsispindinčius nuo žemės.
Sukurti radarus, galinčius efektyviai dirbti mažo aukščio taikiniuose dideliu atstumu, sukėlė didelių sunkumų. Pirmasis palyginti veiksmingas „Westinghouse AN / APY-1“radaro pavyzdys turėjo daug trūkumų. Be gana nuspėjamų problemų su mažu patikimumu, stotis davė daug klaidingų serifų iš žemės esančių objektų. Pavyzdžiui, vėjuotu oru siūbuojančios medžių lajos buvo suvokiamos kaip taikiniai mažame aukštyje. Norint pašalinti šį trūkumą, reikėjo naudoti labai galingą kompiuterį pagal 70 -ųjų standartus, galintį pasirinkti taikinius ir operatorių ekranuose rodyti tik tikrus oro objektus ir jų tikras koordinates.
Tikslinis azimutas nustatomas atlikus kelis nuskaitymus ir palyginus rezultatus, gautus iš skirtingų taikinio pozicijų laike ir erdvėje. Šis režimas leidžia gauti maksimalų informacijos kiekį, tačiau diapazonas yra minimalus. Kai tolimų taikinių aptikimo diapazonas yra svarbesnis už informaciją apie jų skrydžio aukštį, jis persijungia į impulsinio Doplerio nuskaitymo režimą nenustatydamas pakilimo kampo ir vertikalus nuskaitymas neįvyksta. Stotis taip pat gali veikti pasyviu elektroniniu žvalgybos režimu, priimdama radarų skleidžiamus signalus iš kitų orlaivių.
Iš pradžių naujiems sunkiesiems orlaiviams AWACS („Airborne Warning And Control System“) pagal analogiją su deniu „E-2 Hawkeye“buvo planuojama sukurti naują specializuotą platformą su 8 „General Electric TF34“turbininių orlaivių varikliais, sugrupuotais poromis. Šie varikliai buvo sumontuoti „A-10 Thunderbolt II“atakos lėktuvuose ir priešpovandeniniuose lėktuvuose „S-3 Viking“, kurie buvo paleisti 70-ųjų pradžioje. Tačiau šis maršrutas buvo laikomas pernelyg brangiu, skaičiavimai parodė, kad įrangą, operatorius ir išorinę radaro anteną galima įdėti į esamus karinio transporto orlaivių modelius ar tolimojo nuotolio keleivinius lėktuvus. Pagrindu buvo pasirinktas tuo metu plačiai naudojamas „Boeing 707-320“su vietiniais „Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A“(JT3D) varikliais. Iki to laiko JAV oro pajėgos jau naudojo lėktuvus su tanklaiviais, žvalgybinius lėktuvus, oro vadovų postus ir transporto bei keleivines transporto priemones, paremtas „Boeing 707“.
Orlaivis, kurio maksimalus kilimo svoris yra apie 157 300 kg, gali būti ore be degalų papildymo 11 valandų. Maksimalus greitis siekia 855 km / h. Lubos yra 12 000 metrų. Taktinis nuotolis yra 1600 km. Patruliavimas paprastai atliekamas 8000–10000 metrų aukštyje, esant 750 km / h greičiui.
Pirmieji du sukurti prototipai yra žinomi kaip EC-137D. Serijiniai AWACS lėktuvai gavo E-3A Sentry indeksą (angl. Sentry). AWACS sistemos orlaiviai buvo pradėti gaminti 1975 m. Vos per 8 metus buvo pagamintos 34 E-3A modifikacijos mašinos.
E-3A sargyba
Pirmasis orlaivis 1977 metais pateko į operatyvinį 552 -ąjį išankstinio įspėjimo sparną Tinkerio oro pajėgų bazėje Oklahomoje. Dvidešimt septyni AWACS lėktuvai buvo priskirti Tinkeriui. Keturi iš jų pamainomis patruliavo Tolimuosiuose Rytuose ir buvo dislokuoti Kadenos oro bazėje Japonijoje, dar du lėktuvai - Elmendorfo oro bazėje Aliaskoje. Pradėjus tiekti E-3A, integruotą su JAV ir Kanados oro gynybos sistema, prasidėjo masinis pasenusių E-121 AWACS lėktuvų eksploatavimo nutraukimas. Nepaisant iš pradžių mažo radaro patikimumo ir problemų prisijungiant prie centralizuotos Šiaurės Amerikos oro gynybos sistemos, nauji išankstinio įspėjimo ir valdymo orlaiviai iš pradžių parodė didelį potencialą aptikti sovietų bombonešius ir nukreipti į juos naikintuvus-perėmėjus.
Be JAV oro pajėgų, pirmosios modifikacijos AWACS buvo tiekiamos NATO sąjungininkėms; iš viso į Europą buvo išsiųsta 18 E-3A. Nuo 1984 iki 1990 m penki E-3A su sutrumpintais ryšiais ir radarų įranga buvo parduoti Saudo Arabijai. 70 -ųjų pabaigoje Iranas taip pat užsisakė 10 AWACS, tačiau nuvertus šahą šis įsakymas negalėjo būti įvykdytas. Iš viso nuo 1977 iki 1992 m Buvo pagaminti 68 „E-3 Sentry“šeimos lėktuvai.
1982 m. Europos operacijų teatre operacijoms skirti orlaiviai buvo aprūpinti taktine informacija perduodančia operacine sistema JITIDS, kuri leidžia keistis ne tik balso informacija, bet ir perduoti vizualiai rodomą simbolinę informaciją iki 600 atstumų. km. Šios įrangos naudojimas labai supaprastino sąveiką su naikintuvais ir leido kontroliuoti kelių dešimčių perėmėjų veiksmus.
Labiausiai pastebima AWACS orlaivio dalis buvo besisukantis disko formos plastikinis radijo skaidrumo radaro gaubtas, sumontuotas ant dviejų 3,5 metro atramų virš kėbulo. Viduje plastikinio disko, sveriančio apie 1,5 tonos, 9,1 metro skersmens ir 1,8 metro storio, be pasyvios antenos masyvo su elektroniniu nuskaitymu, sumontuotos draugo ar priešo atpažinimo sistemos antenos ir ryšio įranga. Antena gali visiškai apsisukti per 10 sekundžių. Pagrindinę radaro anteną ir kitą įrangą aušino artėjančio oro srautas per specialias skyles. Radijo ir ryšių įranga, kompiuterių kompleksas ir informacijos rodymo įrenginiai sunaudojo elektros energiją kelis kartus daugiau nei bazinės „Boeing 707-320“įrangos. Šiuo atžvilgiu E-3A generatorių galia buvo padidinta iki 600 kW.
Pusė radaro
Nors orlaivis buvo sukurtas daugiausia skrydžiams už JAV ribų, į įrangą buvo įtrauktos SAGE ir BUIC sistemos, skirtos automatiniam perėmėjų nukreipimui Šiaurės Amerikos teritorijoje. Pirmojo 23 orlaivio duomenų apdorojimo posistemis, sukurtas remiantis IBM CC-1 kompiuteriu, kurio duomenų apdorojimo greitis yra 740 000 operacijų per sekundę, užtikrina stabilų iki 100 taikinių stebėjimą vienu metu. Tikslinė informacija buvo rodoma 9 monitoriuose. Dvidešimt ketvirtame serijiniame lėktuve įdiegto kompiuterio „IBM CC-2“pagrindinė atmintis yra 665 360 žodžių. Šis orlaivis taip pat įdiegė integruotą slapto keitimosi taktine informacija sistemą tarp AWACS orlaivių, naikintuvų ir antžeminių valdymo taškų. Tai suteikia greitą ir saugų ryšio kanalą tūkstančiams vartotojų.
Britų Sentry AEW operatoriaus darbo vietos.1
Radaro ir ryšio operatorių darbo vietos yra trijose eilėse visoje salone iškart už kabinos ir aviacijos elektronikos skyriaus. Už jų yra kontrolės pareigūno darbo vieta ir skrydžio inžinieriaus skyrius. Galinėje dalyje yra virtuvė ir svetainės zonos. Įgulos skaičius gali būti 23 žmonės, iš kurių keturi yra skrydžio darbuotojai, kiti - operatoriai ir techninis personalas.
Tačiau net ir tuo metu turint galingą radarą ir modernias kompiuterines sistemas, pirmojo E-3A gebėjimas matyti žemai skraidančius taikinius žemės fone buvo menkas. Todėl buvo peržiūrėta AWACS orlaivių borto įranga. Uždavinys veiksmingai apginkluoti oro taikinius žemės paviršiaus fone buvo išspręstas įdiegus patobulintą AN / APY-2 10 cm nuotolio radarą. Modernizuotuose AWACS orlaiviuose, be to, padidėjo radaro energijos potencialas, padidėjo kompiuterių galia. Skaitmeninių signalų apdorojimo įrenginių masė sudarė beveik 25% paties radaro svorio - daugiau nei 800 kg. Bendras radaro įrangos svoris buvo apie 3,5 tonos. AN / APY-2 radaras turi aukštą triukšmo atsparumą dėl žemo antenos krypties modelio galinių ir šoninių skilčių lygio.
AN / APY-2 radaras gali veikti keliais režimais:
1. Impulsinis Dopleris, nenuskaitęs spindulio vertikalioje plokštumoje.
2. Impulsinis dopleris su spindulių nuskaitymu aukštyje, siekiant įvertinti oro taikinių skrydžio aukštį.
3. Paieška per horizontą, signalas nutraukiamas žemiau horizonto linijos, nepasirenkant Doplerio.
4. Vandens paviršiaus tyrimas trumpais impulsais (siekiant slopinti atspindžius nuo jūros paviršiaus).
5. Pasyvus trukdžių šaltinių radimas AN / APY-2 radaro dažnių diapazone.
Taip pat galima derinti visus aukščiau išvardintus režimus bet kokiu deriniu.
Modernizuota versija, pavadinta E-3B, buvo kuriama nuo 1984 m. Į šią modifikaciją buvo pakeisti 24 E-3A lėktuvai. Kartu su radarais buvo sukurtos pasyvios aptikimo priemonės, fiksuojančios borto radarų ir kitų aviacijos radiotechninių sistemų veikimą.
Lėktuvas, atnaujintas iki AWACS Block 30/35 lygio, gavo AB / AYR-1 elektroninę žvalgybos stotį. Vizualiai jie skiriasi nuo ankstesnių modifikacijų šoninėmis antenomis (dešinėje ir kairėje), maždaug 4x1 metro dydžio, išsikišusios apie 0,5 metro už fiuzeliažo kontūrų. Lėktuvo nosyje ir uodegoje taip pat yra antenos. Stotį sudaro 23 moduliai, kurių bendras svoris yra 850 kg. Lėktuve sumontavus RTR stotį, reikėjo įrengti darbo vietą kitam operatoriui. Be JAV oro pajėgų orlaivių, NATO AWACS orlaiviai buvo panašiai peržiūrėti.
Stotis yra pagrįsta dviem skaitmeniniais imtuvais, kuriuos vienija procesoriaus blokas. Kurie, be momentinio dažnio matavimo, atlieka amplitudės krypties nustatymą ir sulaikyto radiacijos šaltinio tipo parametrinį atpažinimą. Remiantis atviruose šaltiniuose paskelbtais duomenimis, AB / AYR-1 atpažinimo sistema gali nustatyti daugiau nei 500 antžeminių ir oro radarų tipų. Stotis, veikianti 2–18 GHz dažnių diapazone, užtikrina apskrito skenavimą 360 laipsnių sektoriuje ir radijo spinduliuotės šaltinių krypties radimą, kurio paklaida ne didesnė kaip 3 laipsniai 250 km atstumu. Jo veikimas yra maždaug 100 radiacijos šaltinių atpažinimo per 10 s. Maksimalus žvalgybos radijo įrangos AB / AYR-1 veikimo nuotolis per galingus signalų šaltinius viršija 500 km.
Po E-3B varianto pasirodė E-3C su patobulinta avionika. Šiame modelyje, be naujų, našesnių kompiuterių, buvo sumontuotas navigacijos radaras APS-133 ir skaitmeninė ryšio įranga AIL APX-103 IFF / TADIL-J. Atlikus šį pakeitimą, taip pat buvo atnaujinta radaro informacijos rodymo įranga. Visi katodinių spindulių vamzdžių monitoriai buvo pakeisti plazminiais arba LCD ekranais.
Britų AWACS lėktuvas Sentry AEW.1, lydimas perėmėjų Tornado F.3
Modifikacija su CFM International CFM56-2A varikliais, skirta Britanijos oro pajėgoms, gavo pavadinimą E-3D (Sentry AEW.1). Pirmasis orlaivis buvo perduotas RAF 1991 m. Kovo mėn.; iš viso Jungtinė Karalystė užsakė 7 lėktuvus. Keturis AWACS E-3F lėktuvus su tais pačiais varikliais, bet skirtingą avioniką įsigijo Prancūzija.
„E-3 Sentry“modernizavimas „Tinker“oro bazėje
2003 m. JAV skyrė 2,2 mlrd. JAV dolerių esamam Sentry laivynui modernizuoti, o 2007 m. Tinkerio oro bazėje prasidėjo praktinis darbas dėl Block 40/45 modifikavimo. Pirmosios JAV oro pajėgos E-3G pasiekė visišką kovinį pasirengimą 2015 m. Į šią versiją planuojama iš naujo aprūpinti visus AWACS sistemos amerikietiškus orlaivius pakankamais skrydžio ištekliais.
