60-luvun jälkipuoliskolla kävi selväksi, että EC-121 Warning Star AWACS: n modernisointimahdollisuudet olivat käytännössä loppuun käytetty. Vuotavat hytti- ja mäntämoottorit eivät sallineet partiointia korkeilla paikoilla eivätkä laivalla olevien tutkojen kaikkia mahdollisuuksia. Kahden eri tutkan käyttö alemman ja yläpuoliskon katselemiseen heikensi merkittävästi lentokoneen aerodynaamista laatua ja lisäsi laitteiden painoa. Lisäksi eri asemien huoltamiseen vaadittiin omia operaattoreita, joten Warning Starin uusimpien muutosten mukaan miehistön jäsenten määrä oli 26 henkilöä, ja useimmat heistä olivat vain tutkan ja viestintälaitteiden huollossa. Vaikka 60-luvulla laitteiden elementtipohjaa yritettiin siirtää sähköimurilaitteista puolijohde-elementteihin, 40–50-luvulla luodut tutka-asemat sisälsivät huomattavan määrän elektronisia putkia, mikä teki niistä erittäin raskaita, energiaintensiivisiä ja ei kovin luotettava.
70-luvun alussa saavutukset lentokoneiden rakentamisen ja puolijohde-elektroniikan alalla mahdollistivat raskaan AWACS-koneen luomisen, joka kykenee pitkäaikaiseen partiointiin 7-9 km: n korkeudessa ja optimaalisesti hyödyntämään valvonta-tutkaa. Laskelmat osoittivat, että tutkan 9000 metrin korkeudessa katseluetäisyys on jopa 400 km. Kuten toisessa osassa jo mainittiin, 60-luvulla Yhdysvalloissa testattiin EC / 121L AWACS -lentokoneita, joissa oli AN / APS-82-tutka ja joissa oli pyörivä antenni levyn muotoisessa suojuksessa. Useista syistä tätä versiota ei rakennettu sarjaan, mutta jo silloin kävi selväksi, että "ilma -tutkatorilla", jossa oli yksi pyörivä antenni rungon yläpuolella, oli suuria mahdollisuuksia.
Koska 70-luvulle mennessä ydinvoimapariteetti oli saavutettu kahden suurvallan välillä, länsimaiset strategit eivät enää pelänneet Neuvostoliiton pitkän kantaman pommikoneita, joiden rooli heikkeni taustalle, vaan säiliö- ja moottorikivääridivisioonien läpimurtoa. Naton Euroopan puolustuksen sisäasioiden pääosaston jäsen. Neuvostoliiton ja Varsovan sopimuksen maiden paremmuus tavanomaisissa aseissa oli torjua taktisia ydinaseita ja hävittäjäpommittajia. On selvää, että se antaa ilmaiskuja Neuvostoliiton tankkeja vastaan, jotka ryntää Englannin kanaalille, ja rikkoa viestintä ilman ilman paremmuutta. se oli lievästi sanottuna vaikeaa. Amerikkalaiset ja heidän liittolaisensa tarvitsivat AWACS -lentokoneen, jossa oli tehokas tutka, joka kykeni suorittamaan pitkiä partioita suurilla korkeuksilla ja ilmoittamaan ajoissa vihollisen lentokoneiden lähestymisestä ja ohjaamaan taistelukoneidensa toimintaa. Samaan aikaan tutkakompleksin ominaisuuksiin kiinnitettiin samaa huomiota mahdollisuuksiin käyttää ilma -alusta ilmajohtoasemana.
Kuten jo mainittiin, EU-121 Warning Star on toivottomasti vanhentunut, ja E-2 Hawkeye, jota amerikkalainen laivasto käytti Pohjois-Amerikan eurooppalaisen teatterin ja ilmatorjunnan mittakaavaan, kantomatka ja lentokorkeus olivat riittämättömät. Lisäksi ensimmäisissä Hokai-muunnoksissa oli vakavia ongelmia avioniikan luotettavuuden suhteen, ja kokemus E-2A: n käytöstä AN / APS-96-tutkan kanssa Kaakkois-Aasiassa osoitti kyvyttömyyden havaita kohteita maanpinnan taustalla.
60 -luvun jälkipuoliskolla Yhdysvallat käynnisti Overland Radar Technology (ORT) -ohjelman, jonka tarkoituksena on kehittää tutkoja ilmakohteiden havaitsemiseksi maan taustaa vasten. Tämän ohjelman puitteissa luotiin pulssi-Doppler-tutka, jonka periaatteena on verrata lähetetyn signaalin pulssien toistotaajuutta heijastuneen kaikusignaalin taajuuteen. Toisin sanoen Doppler -taajuus uutettiin liikkuvasta kohteesta maasta heijastuvien signaalien taustalla.
Tutkien luominen, jotka kykenevät tehokkaasti työskentelemään matalilla kohteilla kaukana, tapahtui suurien vaikeuksien kanssa. Westinghouse AN / APY-1 -tutkan ensimmäisessä suhteellisen toimivassa näytteessä oli paljon puutteita. Hyvin ennustettavissa olevien ongelmien ja alhaisen luotettavuuden lisäksi asema antoi paljon vääriä seriffejä maassa olevista esineistä. Esimerkiksi tuulisella säällä heiluvat puiden kruunut pidettiin matalan korkeuden kohteina. Tämän haitan poistamiseksi oli välttämätöntä käyttää erittäin tehokasta tietokonetta 70 -luvun standardien mukaan, joka kykeni valitsemaan kohteita ja näyttämään vain todellisia ilmaobjekteja ja niiden todellisia koordinaatteja käyttäjien näytöillä.
Kohdesimuutin määritys suoritetaan useiden skannausten ja kohteen eri sijainneista aika- ja avaruudessa saatujen tulosten vertailun tuloksena. Tämän tilan avulla voit saada enimmäismäärän tietoja, mutta alue on minimaalinen. Kun etäisten kohteiden havaitsemisalue on tärkeämpi kuin tiedot niiden lentokorkeudesta, se siirtyy pulssi-Doppler-skannaustilaan määrittämättä korkeuskulmaa, eikä pystysuoraa skannausta tapahdu. Asema voi toimia myös passiivisessa elektronisessa tiedustelutilassa, jolloin se vastaanottaa muiden lentokoneiden tutkojen lähettämiä signaaleja.
Aluksi uusille raskaille lentokoneille AWACS (Airborne Warning And Control System) suunniteltiin analogisesti kannen E-2 Hawkeye kanssa uuden erikoistuneen alustan luomiseksi kahdella General Electric TF34 -turbo-tuuletinmoottorilla, jotka on ryhmitelty pareittain. Nämä moottorit asennettiin A-10 Thunderbolt II -hyökkäyskoneeseen ja S-3 Viking -sukellusveneiden vastaiseen lentokoneeseen, joka lanseerattiin sarjan 70-luvun alussa. Tätä reittiä pidettiin kuitenkin liian kalliina, laskelmat osoittivat, että laitteet, käyttäjät ja ulkoinen tutka-antenni voidaan sijoittaa olemassa oleviin sotilaskuljetuskoneiden malleihin tai pitkän kantaman matkustajalentokoneisiin. Pohjaksi valittiin tuolloin laajalti käytetty Boeing 707-320, jossa oli alkuperäisiä Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) -moottoreita. Siihen mennessä Yhdysvaltain ilmavoimat käyttivät jo säiliöaluksia, tiedustelulentokoneita, ilmavoimien komentoja sekä Boeing 707 -koneeseen perustuvia kuljetus- ja matkustaja -ajoneuvoja.
Ilma -aluksen suurin lentoonlähtöpaino on noin 157 300 kg ja se pystyy pysymään ilmassa ilman tankkausta 11 tuntia. Huippunopeus saavuttaa 855 km / h. Katto on 12 000 metriä. Taktinen kantama on 1600 km. Partiointi suoritetaan yleensä 8000-10000 metrin korkeudessa 750 km / h nopeudella.
Kaksi ensimmäistä rakennettua prototyyppiä tunnetaan nimellä EC-137D. Sarja-AWACS-koneet saivat E-3A Sentry -indeksin (englantilainen Sentry). AWACS -järjestelmän lentokoneiden rakentaminen alkoi vuonna 1975. Vain 8 vuodessa rakennettiin 34 E-3A-mallin konetta.
E-3A Sentry
Ensimmäinen lentokone vuonna 1977 saapui operatiiviseen 552. ilmassa olevaan varhaisvaroitussiipiin Tinkerin ilmavoimien tukikohdassa Oklahomassa. Kaksikymmentäseitsemän AWACS-konetta määrättiin Tinkerille. Neljä heistä vuorollaan partioi Kaukoidässä ja sijoittui Kadenan lentotukikohtaan Japanissa ja kaksi muuta lentokoneeseen Elmendorfin lentotukikohdassa Alaskassa. Yhdysvaltojen ja Kanadan ilmatorjuntajärjestelmään integroidun E-3A: n toimitusten aloittamisen jälkeen alkoi vanhentuneiden E-121 AWACS -lentokoneiden massiivinen käytöstä poistaminen. Huolimatta tutkan alun perin alhaisesta luotettavuudesta ja Pohjois-Amerikan keskitettyyn ilmatorjuntajärjestelmään yhdistämisongelmista huolimatta uudet varhaisvaroitus- ja ohjauslentokoneet osoittivat aluksi suurta potentiaalia havaita Neuvostoliiton pommikoneet ja kohdistaa heidät hävittäjien sieppauksiin.
Yhdysvaltain ilmavoimien lisäksi ensimmäisen modifikaation AWACS toimitettiin Naton liittolaisille; kaikkiaan 18 E-3A lähetettiin Eurooppaan. 1984-1990 viisi E-3A: ta katkaistulla viestinnällä ja tutkalaitteilla myytiin Saudi-Arabialle. Iran määräsi 70 -luvun lopulla myös 10 AWACS -järjestelmää, mutta shahin kaatamisen jälkeen tätä tilausta ei voitu täyttää. Yhteensä 1977-1992 E-3 Sentry -perheen lentokoneita tuotettiin 68.
Vuonna 1982 Euroopan operaatioteatterissa käytettäväksi tarkoitetut lentokoneet varustettiin operatiivisella järjestelmällä taktisen tiedon siirtämiseksi JITIDS, joka mahdollistaa puheinformaation vaihtamisen lisäksi myös visuaalisesti näkyvän symbolisen tiedon lähettämisen jopa 600 etäisyydeltä km. Tämän laitteen käyttö yksinkertaisti huomattavasti vuorovaikutusta hävittäjien kanssa ja mahdollisti useiden kymmenien sieppaimien toiminnan hallinnan.
Huomattavin osa AWACS-lentokoneessa oli pyörivä kiekon muotoinen muovinen radio-läpinäkyvä tutka, joka oli asennettu kahteen 3,5 metrin tukeen rungon yläpuolelle. Muovilevyn sisälle, joka painaa noin 1,5 tonnia, halkaisijaltaan 9,1 metriä ja paksuus 1,8 metriä, passiivisen antenniryhmän lisäksi, jossa on elektroninen skannaus, on asennettu ystävän tai vihollisen tunnistusjärjestelmän antennit ja viestintälaitteet. Antenni voi suorittaa täydellisen vallankumouksen 10 sekunnissa. Tutkan ja muiden laitteiden pääantennin jäähdytys tapahtui tulevan ilmavirran kautta erityisten reikien läpi. Radio- ja viestintälaitteet, tietojenkäsittelykompleksit ja tietonäyttölaitteet kuluttivat sähköä useita kertoja enemmän kuin Boeing 707-320 -tukikohdan laitteet. Tältä osin E-3A: n generaattoreiden teho nostettiin 600 kW: iin.
Puolitutkan suojaus
Vaikka lentokone luotiin pääasiassa Yhdysvaltojen ulkopuolella tapahtuvaa toimintaa varten, laitteisiin kuului SAGE- ja BUIC -järjestelmiä, jotka on suunniteltu salakuuntelijoiden automaattiseen ohjaukseen Pohjois -Amerikan alueella. Ensimmäisen 23 lentokoneen tietojenkäsittelyalijärjestelmä, joka perustuu IBM CC-1 -tietokoneeseen ja jonka tietojenkäsittelynopeus on 740 000 toimintoa sekunnissa, mahdollistaa vakaan seurannan jopa 100 kohteeseen samanaikaisesti. Kohdetiedot näytettiin 9 näytöllä. IBM CC-2 -tietokoneen, joka on asennettu kahdeskymmenes neljäs tuotantokonetta, päämuisti on 665 360 sanaa. Tämä lentokone on myös ottanut käyttöön integroidun taktisen tiedon salatun vaihdon järjestelmän AWACS -lentokoneiden, hävittäjien ja maaohjauspisteiden välillä. Se tarjoaa nopeat ja suojatut viestintäkanavat tuhansille käyttäjille.
British Sentry AEW: n operaattorin työpaikat.1
Tutkan ja viestintäoperaattoreiden työasemat sijaitsevat kolmella rivillä ohjaamon poikki heti ohjaamon ja avioniikkaosaston takana. Niiden takana on lennonjohtajan työpaikka ja lentoinsinöörin osasto. Takana on keittiö ja oleskelualue. Miehistön määrä voi olla 23 henkilöä, joista neljä on lentohenkilöstöä, loput ovat operaattoreita ja teknistä henkilöstöä.
Mutta vaikka tuolloin oli tehokas tutka ja nykyaikaiset tietokonejärjestelmät, ensimmäisen E-3A: n kyky nähdä matalalentoisia kohteita maan taustaa vasten oli heikko. Siksi AWACS-ilma-alusten varusteet tarkistettiin. Tehtävä tehokkaasti aseistaa ilmakohteet maan pinnan taustaa vasten ratkaistiin sen jälkeen, kun lentokoneeseen oli asennettu parannettu AN / APY-2 10 cm: n kantomatka. Modernisoiduissa AWACS -lentokoneissa tutkan energiapotentiaalin lisäämisen lisäksi tietokoneiden teho on lisääntynyt. Digitaalisten signaalinkäsittely -yksiköiden massa oli lähes 25% itse tutkan painosta - yli 800 kg. Tutkalaitteiden kokonaispaino oli noin 3,5 tonnia. AN / APY-2-tutkalla on korkea kohinankesto johtuen antennin suuntakaavion taka- ja sivukeilojen alhaisesta tasosta.
AN / APY-2-tutka voi toimia useissa tiloissa:
1. Pulssi-Doppler pyyhkäisemättä sädettä pystytasossa.
2. Pulssi-Doppler-säteilyskannaus korkeudessa ilmankohteiden lentokorkeuden arvioimiseksi.
3. Horisontin yli tapahtuva haku, signaalin katkaisu horisontin viivan alapuolella ilman Doppler-valintaa.
4. Veden pinnan mittaus lyhyillä pulsseilla (heijastusten estämiseksi merenpinnasta).
5. Häiriölähteiden passiivinen suunnanhaku AN / APY-2-tutkan taajuusalueella.
On myös mahdollista yhdistää kaikki yllä olevat tilat missä tahansa yhdistelmässä.
Uudistettua versiota, nimeltään E-3B, on rakennettu vuodesta 1984 lähtien. 24 E-3A-ilma-alusta muutettiin tähän muutokseen. Samanaikaisesti tutkan kanssa kehitettiin passiivisia tunnistusvälineitä, jotka tallensivat sisäisten tutkojen ja muiden ilmailun radioteknisten järjestelmien toimintaa.
AWACS Block 30/35 -tasolle päivitetty lentokone sai AB / AYR-1-elektronisen tiedusteluaseman. Visuaalisesti ne eroavat aiemmista muutoksista sivuantenneilla (oikealla ja vasemmalla puolella), kooltaan noin 4x1 metriä, jotka ulottuvat noin 0,5 metriä rungon ääriviivojen ulkopuolelle. Lentokoneen nenässä ja hännässä on myös antenneja. Asema koostuu 23 moduulista, joiden kokonaispaino on 850 kg. Kun RTR -asema oli asennettu lentokoneeseen, oli tarpeen varustaa työpaikka toiselle käyttäjälle. Yhdysvaltain ilmavoimien lentokoneiden lisäksi NATO: n AWACS -koneita tarkistettiin vastaavasti.
Asema perustuu kahteen digitaaliseen vastaanottimeen, joita yhdistää prosessoriyksikkö. Jotka suorittavat hetkellisen taajuusmittauksen lisäksi amplitudisuunnan haun ja sieppautuneen säteilylähteen tyypin parametrisen tunnistamisen. Avoimissa lähteissä julkaistujen tietojen mukaan AB / AYR-1-tunnistusjärjestelmä pystyy tunnistamaan yli 500 eri tyyppistä maa- ja ilmatutkaa. Taajuusalueella 2–18 GHz toimiva asema tarjoaa pyöreän skannauksen 360 asteen sektorilla ja radiosignaalien lähteiden suunnan löytämisen enintään 3 asteen virheellä 250 km: n etäisyydellä. Sen suorituskyky on noin 100 tunnistus säteilylähteistä 10 sekunnissa. AB / AYR-1-tiedusteluradiolaitteiden suurin toiminta-alue voimakkaiden signaalilähteiden yli on yli 500 km.
E-3B-variantin jälkeen ilmestyi E-3C, jossa oli parannettu avioniikka. Tähän malliin asennettiin uusien, tehokkaampien tietokoneiden lisäksi APS-133-navigointitutka ja AIL APX-103 IFF / TADIL-J -viestintälaitteet. Tämän muutoksen yhteydessä myös tutkatietojen näyttölaitteet päivitettiin. Kaikki katodisädeputkimonitorit on korvattu plasma- tai LCD -paneeleilla.
Brittiläinen AWACS -lentokone Sentry AEW.1, sieppaajat Tornado F.3
Muutos CFM International CFM56-2A -moottoreilla Ison-Britannian ilmavoimille sai nimityksen E-3D (Sentry AEW.1). Ensimmäinen lentokone luovutettiin RAF: lle maaliskuussa 1991; Yhdistynyt kuningaskunta tilasi yhteensä 7 konetta. Ranska osti neljä AWACS E-3F -konetta, joilla oli samat moottorit, mutta erilaiset ilmailutekniikat.
E-3 Sentryn modernisointi Tinkerin lentotukikohdassa
Yhdysvallat osoitti 2,2 miljardia dollaria nykyisen Sentry -laivaston nykyaikaistamiseen vuonna 2003. Vuonna 2007 käytännön työt lohkon 40/45 muuttamiseksi alkoivat Tinkerin lentotukikohdassa. Ensimmäinen Yhdysvaltain ilmavoimien E-3G saavutti täyden taisteluvalmiuden vuonna 2015. Suunnitelmissa on varustaa kaikki AWACS-järjestelmän amerikkalaiset lentokoneet riittävällä lentoresurssilla tähän versioon.
