Pada separuh kedua tahun 60-an, menjadi jelas bahawa potensi pemodenan AWACS EC-121 Warning Star hampir habis. Enjin kabin dan omboh yang bocor tidak membenarkan rondaan ketinggian tinggi dan potensi penuh radar onboard. Penggunaan dua radar dari pelbagai jenis untuk melihat hemisfera bawah dan atas mengurangkan kualiti aerodinamik pesawat dan meningkatkan berat peralatan. Sebagai tambahan, untuk membuat servis stesen yang berlainan, diperlukan pengendali mereka sendiri, jadi, pada modifikasi terbaru Star Peringatan, jumlah kru mencecah 26 orang, dan kebanyakan dari mereka hanya melakukan servis radar dan peralatan komunikasi. Walaupun pada tahun 60-an, usaha dilakukan untuk memindahkan elemen asas peralatan dari peranti elektrovacuum ke elemen semikonduktor, stesen radar yang dibuat pada tahun 40-50 mengandungi sejumlah besar tiub elektronik, yang menjadikannya sangat membebankan, berintensifkan tenaga dan tidak boleh dipercayai.
Pada awal 70-an, pencapaian dalam bidang pembinaan pesawat terbang dan elektronik keadaan pepejal memungkinkan untuk membuat pesawat AWACS berat yang mampu melakukan rondaan jangka panjang pada ketinggian 7-9 km dan menggunakan keupayaan radar pengawasan secara optimum. Pengiraan menunjukkan bahawa radar pada ketinggian 9000 m akan memiliki jarak pandang hingga 400 km. Seperti yang telah disebutkan di bahagian kedua, pada tahun 60-an, pesawat AWACS EC-121L dengan radar AN / APS-82, yang memiliki antena berputar dalam fairing berbentuk cakera, diuji di AS. Untuk beberapa sebab, versi ini tidak dibuat secara bersiri, tetapi kemudian menjadi jelas bahawa "piket radar udara" dengan satu antena berputar di atas badan pesawat mempunyai prospek besar.
Kerana kenyataan bahawa pada tahun 70-an kesetaraan peluru berpandu nuklear telah dicapai antara kedua-dua kuasa besar itu, ahli strategi Barat tidak lagi takut dengan pengebom jarak jauh Soviet, yang peranannya semakin memudar, tetapi terobosan oleh bahagian tangki dan senapang bermotor dari Direktorat Hal Ehwal Dalam Negeri pertahanan NATO di Eropah. Keunggulan negara USSR dan Pakta Warsaw dalam senjata konvensional adalah menangkis senjata nuklear taktik dan pengebom tempur. Jelas bahawa untuk menyampaikan serangan udara terhadap kereta kebal Soviet yang meluru ke Selat Inggeris dan menghancurkan komunikasi tanpa mempunyai kelebihan udara. itu adalah, secara sederhana, sukar. Orang Amerika dan sekutu mereka memerlukan pesawat AWACS dengan radar yang kuat, yang mampu melakukan rondaan panjang di ketinggian tinggi dan memberitahu secara tepat waktu mengenai pendekatan pesawat musuh dan mengarahkan tindakan pesawat tempur mereka. Pada saat yang sama, perhatian yang sama diberikan pada kemungkinan menggunakan pesawat sebagai pos komando udara, seperti pada ciri-ciri kompleks radar.
Seperti yang telah disebutkan, Bintang Peringatan EU-121 sudah ketinggalan zaman, dan E-2 Hawkeye yang digunakan oleh armada Amerika untuk skala teater Eropah dan pertahanan udara Amerika Utara tidak memiliki jarak dan ketinggian penerbangan yang tidak mencukupi. Sebagai tambahan, modifikasi Hokai pertama mempunyai masalah serius dengan kebolehpercayaan avionik, dan pengalaman mengendalikan E-2A dengan radar AN / APS-96 di Asia Tenggara menunjukkan ketidakupayaan untuk mengesan sasaran terhadap latar belakang permukaan bumi.
Pada separuh kedua tahun 60-an, Amerika Syarikat melancarkan program Teknologi Overland Radar (ORT) untuk pengembangan radar untuk mengesan sasaran udara terhadap latar belakang bumi. Dalam kerangka program ini, radar pulsa-Doppler dibuat, beroperasi berdasarkan prinsip membandingkan kadar pengulangan denyutan isyarat yang dipancarkan dengan frekuensi isyarat gema yang dipantulkan. Dengan kata lain, frekuensi Doppler diekstrak dari sasaran bergerak dengan latar belakang isyarat yang dipantulkan dari tanah.
Penciptaan radar yang mampu berfungsi dengan berkesan pada sasaran ketinggian rendah pada jarak yang jauh berjalan dengan sukar. Sampel radar Westinghouse AN / APY-1 pertama yang relatif dapat dilaksanakan mempunyai banyak kekurangan. Selain masalah yang dapat diramalkan dengan kebolehpercayaan yang rendah, stesen ini memberikan banyak serif palsu dari objek di tanah. Sebagai contoh, dalam cuaca berangin, mahkota pohon bergoyang dianggap sebagai sasaran ketinggian rendah. Untuk menghilangkan kekurangan ini, perlu menggunakan komputer yang sangat kuat mengikut piawaian tahun 70an, yang mampu memilih sasaran dan hanya memaparkan objek udara sebenar dan koordinat sebenarnya di skrin pengendali.
Penentuan azimuth sasaran dilakukan sebagai hasil dari beberapa imbasan dan perbandingan hasil yang diperoleh dari kedudukan sasaran yang berlainan dalam masa dan ruang. Mod ini membolehkan anda mendapatkan jumlah maklumat maksimum, tetapi jangkauannya minimum. Apabila jarak pengesanan sasaran jauh lebih penting daripada maklumat mengenai ketinggian penerbangan mereka, ia beralih ke mod pengimbasan nadi-Doppler tanpa menentukan sudut ketinggian, dan tidak ada pengimbasan menegak. Stesen ini juga dapat beroperasi dalam mod pengintaian elektronik pasif, menerima isyarat yang dipancarkan oleh radar dari pesawat lain.
Pada mulanya, untuk pesawat berat baru AWACS (Sistem Peringatan Dan Kawalan Udara), dengan analogi dengan dek E-2 Hawkeye, ia dirancang untuk membuat platform khusus baru dengan 8 enjin pesawat turbofan General Electric TF34, dikelompokkan secara berpasangan. Motor ini dipasang pada pesawat serangan A-10 Thunderbolt II dan pesawat anti-kapal selam S-3 Viking yang dilancarkan pada awal 70-an dalam siri ini. Namun, rute ini dianggap terlalu mahal, perhitungan menunjukkan bahawa peralatan, operator dan antena radar luaran dapat ditempatkan pada model pesawat angkatan tentera yang ada atau pesawat penumpang jarak jauh. Boeing 707-320, digunakan secara meluas pada masa itu, dengan enjin Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) asli dipilih sebagai pangkalan. Pada masa itu, Angkatan Udara AS sudah mengoperasikan pesawat tanker, pesawat pengintai, pos komando udara dan kenderaan pengangkutan dan penumpang berdasarkan Boeing 707.
Dengan berat lepas landas maksimum sekitar 157,300 kg, pesawat ini mampu bertahan di udara tanpa mengisi minyak selama 11 jam. Kelajuan maksimum mencapai 855 km / j. Siling adalah 12,000 meter. Jarak taktikal adalah 1600 km. Rondaan biasanya dilakukan pada ketinggian 8000-10000 meter dengan kelajuan 750 km / j.
Dua prototaip pertama yang dibina dikenali sebagai EC-137D. Pesawat AWACS bersiri menerima indeks E-3A Sentry (English Sentry). Pembinaan pesawat sistem AWACS bermula pada tahun 1975. Hanya dalam 8 tahun, 34 mesin pengubahsuaian E-3A dibina.
E-3A Sentry
Pesawat pertama pada tahun 1977 memasuki sayap Amaran Awal Airborne ke-552 di Pangkalan Tentera Udara Tinker di Oklahoma. Dua puluh tujuh pesawat AWACS ditugaskan ke Tinker. Empat dari mereka secara bergiliran melakukan rondaan di Timur Jauh dan ditempatkan di pangkalan udara Kadena di Jepun, dua lagi pesawat di pangkalan udara Elmendorf di Alaska. Selepas permulaan penghantaran E-3A, yang disatukan dengan sistem pertahanan udara Amerika Syarikat dan Kanada, pelancaran besar-besaran pesawat E-121 AWACS yang usang bermula. Walaupun pada awalnya kebolehpercayaan rendah radar dan masalah dengan menghubungkan ke sistem pertahanan udara terpusat di Amerika Utara, pesawat amaran dan kawalan awal yang baru pada awalnya menunjukkan potensi tinggi untuk mengesan pengebom Soviet dan mensasarkan pemintas pesawat tempur ke arah mereka.
Sebagai tambahan kepada Angkatan Udara AS, AWACS dari modifikasi pertama diberikan kepada sekutu NATO; secara keseluruhan, 18 E-3A telah dihantar ke Eropah. 1984 hingga 1990 lima E-3A dengan alat komunikasi dan radar terpotong dijual ke Arab Saudi. Iran pada akhir 70-an juga memerintahkan 10 AWACS, tetapi setelah penggulingan Shah, perintah ini tidak dapat dipenuhi. Jumlah dari 1977 hingga 1992 68 pesawat keluarga E-3 Sentry dihasilkan.
Pada tahun 1982, pesawat yang ditujukan untuk operasi di teater operasi Eropah dilengkapi dengan sistem operasi untuk mengirimkan maklumat taktik JITIDS, yang memungkinkan untuk bertukar bukan hanya informasi suara, tetapi juga mengirimkan informasi simbolik yang ditampilkan secara visual pada jarak hingga 600 km. Penggunaan peralatan ini mempermudah interaksi dengan pesawat tempur dan memungkinkan untuk mengawal tindakan beberapa dozen pemintas.
Bahagian pesawat AWACS yang paling ketara ialah fairing radar telus plastik plastik berbentuk cakera berputar yang dipasang pada dua penyokong 3.5 meter di atas badan pesawat. Di dalam cakera plastik seberat kira-kira 1.5 tan, diameter 9.1 meter dan tebal 1.8 meter, selain susunan antena pasif dengan imbasan elektronik, antena sistem pengenalan rakan atau musuh dan peralatan komunikasi dipasang. Antena dapat menyelesaikan revolusi lengkap dalam 10 saat. Penyejukan antena utama radar dan peralatan lain dilakukan oleh aliran udara yang akan datang melalui lubang khas. Peralatan radio dan komunikasi, kompleks pengkomputeran dan kemudahan paparan maklumat menggunakan elektrik beberapa kali lebih banyak daripada peralatan pangkalan Boeing 707-320. Sehubungan itu, kuasa penjana pada E-3A dinaikkan menjadi 600 kW.
Fairing separuh radar
Walaupun pesawat dibuat terutamanya untuk operasi di luar Amerika Syarikat, peralatan tersebut termasuk sistem SAGE dan BUIC yang dirancang untuk panduan automatik pemintas di wilayah Amerika Utara. Subsistem pemprosesan data 23 pesawat pertama, dibina berdasarkan komputer IBM CC-1 dengan kelajuan pemprosesan data 740,000 operasi sesaat, memberikan penjejakan stabil hingga 100 sasaran secara serentak. Maklumat sasaran dipaparkan di 9 monitor. Komputer IBM CC-2 yang dipasang pada pesawat pengeluaran kedua puluh empat mempunyai memori utama sebanyak 665,360 perkataan. Pesawat ini juga telah memperkenalkan sistem pertukaran maklumat taktikal tersembunyi antara pesawat AWACS, pejuang dan titik kawalan darat. Ia menyediakan saluran komunikasi yang pantas dan selamat untuk ribuan pengguna.
Tempat kerja pengendali Sentry British AEW.1
Stesen kerja pengendali radar dan komunikasi terletak di tiga barisan melintasi kabin tepat di belakang kokpit dan petak avionik. Di belakang mereka adalah tempat kerja pegawai kawalan dan petak jurutera penerbangan. Di bahagian belakang terdapat dapur dan ruang duduk. Jumlah kru boleh menjadi 23 orang, di mana empat daripadanya adalah personel penerbangan, selebihnya adalah pengendali dan teknikal.
Tetapi walaupun dengan radar yang kuat dan sistem komputer moden pada masa itu, kemampuan E-3A pertama untuk melihat sasaran terbang rendah dengan latar belakang bumi masih rendah. Oleh itu, peralatan dalam pesawat AWACS menjalani semakan. Tugas mempersenjatai sasaran udara dengan berkesan terhadap latar belakang permukaan bumi diselesaikan setelah memasang radar jarak 10-cm AN / APY-2 yang lebih baik di pesawat. Pada pesawat AWACS yang dimodenkan, selain meningkatkan potensi tenaga radar, kekuatan komputer telah meningkat. Jisim unit pemprosesan isyarat digital hampir 25% daripada berat radar itu sendiri - lebih daripada 800 kg. Berat keseluruhan peralatan radar adalah kira-kira 3.5 tan. Radar AN / APY-2 mempunyai kekebalan kebisingan yang tinggi kerana tahap rendah lobus belakang dan sisi corak arah antena.
Radar AN / APY-2 dapat beroperasi dalam beberapa mod:
1. Pulse-Doppler tanpa mengimbas balok pada satah menegak.
2. Pulse-Doppler dengan pengimbasan balok dalam ketinggian untuk menganggarkan ketinggian penerbangan sasaran udara.
3. Pencarian over-horizon, dengan pemotongan isyarat di bawah garis cakrawala tanpa pilihan Doppler.
4. Tinjauan permukaan air dengan denyutan pendek (untuk menekan pantulan dari permukaan laut).
5. Mencari arah pasif sumber gangguan dalam julat frekuensi radar AN / APY-2.
Anda juga boleh menggabungkan semua mod di atas dalam kombinasi apa pun.
Versi moden, yang diberi nama E-3B, sedang dalam pembinaan sejak tahun 1984. 24 pesawat E-3A diubah menjadi pengubahsuaian ini. Bersamaan dengan radar, alat pengesanan pasif dikembangkan, merekam operasi radar on-board dan sistem radio-teknikal penerbangan yang lain.
Pesawat, yang ditingkatkan ke tahap AWACS Blok 30/35, menerima stesen pengintaian elektronik AB / AYR-1. Secara visual, mereka berbeza dengan pengubahsuaian sebelumnya oleh antena sisi (di sebelah kanan dan kiri), berukuran kira-kira 4x1 meter, yang menonjol sekitar 0.5 meter di luar kontur badan kapal. Terdapat juga antena di hidung dan ekor pesawat. Stesen ini terdiri daripada 23 modul dengan berat keseluruhan 850 kg. Selepas pemasangan stesen RTR di atas pesawat, perlu untuk melengkapkan tempat kerja untuk pengendali lain. Sebagai tambahan kepada pesawat Angkatan Udara AS, pesawat AWACS NATO juga menjalani kajian serupa.
Stesen ini didasarkan pada dua penerima digital yang disatukan oleh unit pemproses. Yang, selain pengukuran frekuensi sesaat, melakukan penemuan arah amplitud dan pengenalan parametrik terhadap jenis sumber radiasi yang dipintas. Menurut data yang diterbitkan dalam sumber terbuka, sistem pengecaman AB / AYR-1 mampu mengenal pasti lebih daripada 500 jenis radar darat dan udara. Stesen ini, yang beroperasi dalam julat frekuensi 2-18 GHz, menyediakan pengimbasan pekeliling di sektor 360 darjah dan penemuan arah sumber pelepasan radio dengan kesalahan tidak lebih dari 3 darjah pada jarak 250 km. Prestasinya kira-kira 100 pengiktirafan sumber radiasi dalam 10 s. Julat operasi maksimum peralatan radio pengintaian AB / AYR-1 melebihi sumber isyarat yang kuat melebihi 500 km.
Mengikuti varian E-3B, E-3C muncul, menampilkan avionik yang lebih baik. Pada model ini, selain komputer berprestasi baru yang lebih tinggi, radar navigasi APS-133 dan peralatan komunikasi digital AIL APX-103 IFF / TADIL-J dipasang. Mengenai pengubahsuaian ini, peralatan untuk memaparkan maklumat radar juga diperbaharui. Semua monitor tiub sinar katod telah diganti dengan panel plasma atau LCD.
Pesawat AWACS Britain Sentry AEW.1, diiringi oleh pemintas Tornado F.3
Pengubahsuaian dengan enjin CFM International CFM56-2A untuk Tentera Udara Britain menerima sebutan E-3D (Sentry AEW.1). Pesawat pertama diserahkan kepada RAF pada bulan Mac 1991; secara keseluruhan, Inggeris memerintahkan 7 pesawat. Empat pesawat AWACS E-3F dengan enjin yang sama tetapi avionik berbeza dibeli oleh Perancis.
Pemodenan Sentry E-3 di pangkalan udara Tinker
Pada tahun 2003, Amerika Syarikat memperuntukkan $ 2.2 bilion untuk memodenkan armada Sentry yang ada. Pada tahun 2007, kerja praktikal untuk mengubahsuai Blok 40/45 bermula di pangkalan udara Tinker. E-3G Tentera Udara AS pertama mencapai kesediaan pertempuran penuh pada tahun 2015. Ia dirancang untuk melengkapkan kembali semua pesawat Amerika sistem AWACS dengan sumber penerbangan yang mencukupi ke dalam versi ini.
