V drugi polovici 60. let je postalo jasno, da je bil potencial za posodobitev EC-121 Warning Star AWACS praktično izčrpan. Puščajoči kabinski in batni motorji niso dovoljevali patrulj na visoki nadmorski višini in celotnega potenciala radarjev na vozilu. Uporaba dveh radarjev različnih vrst za ogled spodnje in zgornje poloble je znatno zmanjšala aerodinamično kakovost letala in povečala težo opreme. Poleg tega so za servisiranje različnih postaj potrebovali lastne operaterje, zato je pri najnovejših modifikacijah opozorilne zvezde število članov posadke doseglo 26 ljudi, večina pa se je ukvarjala le s servisiranjem radarske in komunikacijske opreme. Čeprav so v šestdesetih letih poskušali osnovno opremo opreme prenesti z elektrovakuumskih naprav na polprevodniške, so radarske postaje, ustvarjene v 40-50-ih letih, vsebovale veliko število elektronskih cevi, zaradi česar so bile zelo okorne, energetsko intenzivne in ni zelo zanesljiv.
V zgodnjih 70. letih so dosežki na področju letalske konstrukcije in elektronike v polprevodniškem stanju omogočili izdelavo težkega letala AWACS, ki bi lahko dolgoročno patruljiralo na nadmorski višini 7-9 km in optimalno uporabljalo zmogljivosti nadzornega radarja. Izračuni so pokazali, da bo radar na nadmorski višini 9000 m doseg vidljivosti do 400 km. Kot je bilo že omenjeno v drugem delu, so v 60. letih letala v ZDA testirali letala EC-121L AWACS z radarjem AN / APS-82, ki je imela vrtečo se anteno v diskasto oblikovanem ostrešju. Iz več razlogov ta različica ni bila izdelana zaporedno, a že takrat je postalo jasno, da ima "zračni radarski piket" z eno vrtljivo anteno nad trupom velike možnosti.
Ker so med dvema velesilama v sedemdesetih letih dosegli enakovredno jedrsko-raketno pariteto, se zahodni strategi niso več bali sovjetskih bombnikov z dolgim dosegom, katerih vloga je zbledela v ozadje, ampak preboja tankovskih in motoriziranih pušk Direktorata za notranje zadeve Natove obrambe v Evropi. Prednost ZSSR in držav Varšavskega pakta v konvencionalnem orožju je bila ubraniti taktično jedrsko orožje in lovce-bombnike. Jasno je, da za izstrelitev letalskih napadov na sovjetske tanke, ki hitijo v Rokavski preliv, razbijejo komunikacije brez zračne premoči. bilo je milo rečeno težko. Američani in njihovi zavezniki so potrebovali letalo AWACS z zmogljivim radarjem, ki je sposobno izvajati dolge patrulje na velikih nadmorskih višinah in pravočasno obveščati o približevanju sovražnikovih letal in usmerjati dejanja svojih bojnih letal. Hkrati so bile enake pozornosti namenjene možnostim uporabe letala kot letalskega poveljniškega mesta, kot značilnostim radarskega kompleksa.
Kot smo že omenili, je opozorilna zvezda EU-121 brezupno zastarela, E-2 Hawkeye, ki ga je ameriška flota uporabljala za lestvico evropskega gledališča in zračne obrambe Severne Amerike, pa je imel premalo dosega in nadmorske višine. Poleg tega so prve spremembe Hokaija imele resne težave z zanesljivostjo letalske elektronike, izkušnje z delovanjem E-2A z radarjem AN / APS-96 v jugovzhodni Aziji pa so pokazale nezmožnost zaznavanja ciljev v ozadju zemeljske površine.
V drugi polovici 60. let so ZDA začele program Overland Radar Technology (ORT) za razvoj radarjev za odkrivanje zračnih ciljev v ozadju zemlje. V okviru tega programa je bil ustvarjen pulzno-dopplerjev radar, ki deluje po principu primerjave stopnje ponavljanja impulzov oddanega signala s frekvenco odbitega odmevnega signala. Z drugimi besedami, Dopplerjeva frekvenca je bila pridobljena iz gibljive tarče v ozadju signalov, ki se odbijajo od tal.
Ustvarjanje radarjev, ki bi lahko učinkovito delali na nizkih ciljih na veliki razdalji, je potekalo z velikimi težavami. Prvi relativno delujoč vzorec radarja Westinghouse AN / APY-1 je imel veliko pomanjkljivosti. Poleg precej predvidljivih težav z nizko zanesljivostjo je postaja dala veliko lažnih zarez iz predmetov na tleh. Na primer, v vetrovnem vremenu so nihajoče krošnje dreves dojemali kot cilje na nizki nadmorski višini. Da bi odpravili to pomanjkljivost, je bilo treba uporabiti zelo zmogljiv računalnik po standardih 70 -ih, ki je zmogel izbirati cilje in prikazovati samo resnične zračne objekte in njihove dejanske koordinate na zaslonih operaterjev.
Določitev azimuta tarče se izvede kot rezultat več pregledov in primerjave rezultatov, pridobljenih z različnih položajev tarče v času in prostoru. Ta način vam omogoča, da dobite največjo količino informacij, vendar je obseg minimalen. Kadar je območje zaznavanja oddaljenih ciljev pomembnejše od informacij o njihovi višini leta, se preklopi v pulzno-Dopplerjev način skeniranja brez določanja kota nadmorske višine in navpično skeniranje ne pride. Postaja lahko deluje tudi v pasivnem elektronskem izvidniškem načinu in sprejema signale, ki jih oddajajo radarji z drugih letal.
Sprva je bilo za nova težka letala AWACS (Airborne Warning and Control System), po analogiji s krovom E-2 Hawkeye, načrtovano ustvarjanje nove specializirane platforme z 8 motorji letalskih motorjev General Electric TF34, združenih v parih. Ti motorji so bili nameščeni na napadalnih letalih A-10 Thunderbolt II in protipodmorniških letalih S-3 Viking, ki so bili lansirani v začetku sedemdesetih let v seriji. Vendar se je ta pot štela za predrago, izračuni so pokazali, da je mogoče opremo, operaterje in zunanjo radarsko anteno namestiti na obstoječe modele vojaških transportnih letal ali potniških letal z dolgim dosegom. Za osnovo je bil izbran Boeing 707-320, ki se je takrat uporabljal z motorji Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D). Do takrat so ameriške letalske sile že upravljale letala cisterne, izvidniška letala, letalska poveljniška mesta ter transportna in potniška vozila na osnovi Boeing 707.
Z največjo vzletno težo okoli 157.300 kg lahko letalo ostane v zraku brez dolivanja goriva 11 ur. Največja hitrost doseže 855 km / h. Strop je 12.000 metrov. Taktični doseg je 1600 km. Patruljiranje se običajno izvaja na nadmorski višini 8000-10000 metrov s hitrostjo 750 km / h.
Prva dva prototipa sta znana kot EC-137D. Serijska letala AWACS so prejela indeks E-3A Sentry (angleški Sentry). Gradnja letal po sistemu AWACS se je začela leta 1975. V samo 8 letih je bilo izdelanih 34 strojev modifikacije E-3A.
E-3A Straža
Prvo letalo je leta 1977 vstopilo v operativno 552. letalsko krilo za zgodnje opozarjanje v letalski bazi Tinker v Oklahomi. Tinkerju je bilo dodeljenih sedemindvajset letal AWACS. Štirje od njih so izmenično patruljirali na Daljnem vzhodu in so bili nameščeni v letalski bazi Kadena na Japonskem, še dve letali v letalski bazi Elmendorf na Aljaski. Po začetku dobave E-3A, integriranega s sistemom zračne obrambe ZDA in Kanade, se je začela množična razgradnja zastarelih letal E-121 AWACS. Kljub sprva nizki zanesljivosti radarja in težavam pri povezovanju s centraliziranim sistemom protizračne obrambe Severne Amerike so nova letala za zgodnje opozarjanje in vodenje sprva pokazala velik potencial za odkrivanje sovjetskih bombnikov in ciljanje nanje lovcev-prestreznikov.
Poleg letalskih sil ZDA so bili zavezniki Nata dobavljeni AWACS prve spremembe; skupaj je bilo v Evropo poslanih 18 E-3A. 1984 do 1990 pet E-3A s skrajšano komunikacijsko in radarsko opremo je bilo prodanih Savdski Arabiji. Iran je v poznih 70. letih naročil tudi 10 AWACS, vendar po strmoglavljenju šaha tega ukaza ni bilo mogoče izpolniti. Skupaj od 1977 do 1992 Proizvedenih je bilo 68 letal družine E-3 Sentry.
Leta 1982 so bila letala, namenjena operacijam na evropskem gledališču operacij, opremljena z operacijskim sistemom za prenos taktičnih informacij JITIDS, ki omogoča izmenjavo ne le govornih informacij, temveč tudi prenos vizualno prikazanih simboličnih informacij na razdalji do 600 km. Uporaba te opreme je močno poenostavila interakcijo z lovskimi letali in omogočila nadzor nad delovanjem več deset prestreznikov.
Najbolj opazen del letala AWACS je bil rotirajoči plastični radijsko prozorni radarski premaz v obliki diska, nameščen na dveh 3,5-metrskih nosilcih nad trupom. Znotraj plastičnega diska, težkega približno 1,5 tone, premera 9,1 metra in debeline 1,8 metra, so poleg pasivne antenske rešetke z elektronskim skeniranjem nameščene antene sistema za prepoznavanje prijateljev ali sovražnikov in komunikacijska oprema. Antena bi lahko v 10 sekundah dokončala popoln obrat. Hlajenje glavne antene radarja in druge opreme je potekalo s prihajajočim zračnim tokom skozi posebne luknje. Radijska in komunikacijska oprema, računalniški kompleks in objekti za prikaz informacij so porabili elektriko nekajkrat več kot oprema baze Boeing 707-320. V zvezi s tem se je moč generatorjev na E-3A povečala na 600 kW.
Pol radarskega pokrova
Čeprav je bilo letalo ustvarjeno predvsem za operacije zunaj ZDA, je oprema vključevala sisteme SAGE in BUIC, zasnovane za avtomatizirano vodenje prestreznikov po ozemlju Severne Amerike. Podsistem za obdelavo podatkov prvih 23 letal, zgrajen na osnovi računalnika IBM CC-1 s hitrostjo obdelave podatkov 740.000 operacij na sekundo, zagotavlja stabilno sledenje do 100 ciljem hkrati. Podatki o tarči so bili prikazani na 9 monitorjih. Računalnik IBM CC-2, nameščen na štiriindvajsetem proizvodnem letalu, ima glavni pomnilnik 665.360 besed. To letalo je uvedlo tudi integriran sistem prikrite izmenjave taktičnih informacij med letali AWACS, lovci in zemeljskimi kontrolnimi točkami. Zagotavlja hitre in varne komunikacijske kanale za tisoče uporabnikov.
Delovna mesta operaterja British Sentry AEW.1
Delovne postaje radarjev in komunikacijskih operaterjev se nahajajo v treh vrstah po kabini tik za pilotsko kabino in avionskim prostorom. Za njimi je delovno mesto kontrolorja in prostor inženirja. Na zadnji strani sta kuhinja in sedežna garnitura. Število posadke je lahko 23 ljudi, od tega so štirje letalsko osebje, preostali operaterji in tehnično osebje.
Toda tudi z zmogljivim radarjem in sodobnimi računalniškimi sistemi v tistem času je bila sposobnost prvega E-3A, da vidi nizko leteče cilje v ozadju zemlje, nizka. Zato je bila oprema na letalu AWACS podvržena reviziji. Naloga učinkovitega oboroževanja zračnih ciljev na ozadju zemeljske površine je bila rešena po namestitvi izboljšanega radarja AN / APY-2 z dosegom 10 cm na letalo. Na posodobljenih letalih AWACS se je poleg povečanja energetskega potenciala radarja povečala tudi moč računalnikov. Masa enot za obdelavo digitalnih signalov je bila skoraj 25% teže samega radarja - več kot 800 kg. Skupna teža radarske opreme je bila približno 3,5 tone. Radar AN / APY-2 ima visoko odpornost proti hrupu zaradi nizke ravni zadnjih in stranskih rež režarskega vzorca antene.
Radar AN / APY-2 lahko deluje v več načinih:
1. Impulzno-Doppler brez skeniranja žarka v navpični ravnini.
2. Pulzni Doppler s skeniranjem snopa v višini za oceno nadmorske višine leta zračnih ciljev.
3. Iskanje po obzorju, pri katerem se signal prekine pod obzorjem brez Dopplerjeve izbire.
4. Snemanje vodne površine s kratkimi impulzi (za preprečevanje odbojev z morske površine).
5. Pasivno iskanje smeri virov motenj v frekvenčnem območju radarja AN / APY-2.
Možno je tudi kombiniranje vseh zgornjih načinov v katero koli kombinacijo.
Posodobljena različica z oznako E-3B je bila v izdelavi od leta 1984. V to modifikacijo je bilo predelanih 24 letal E-3A. Hkrati z radarjem so razvili pasivna sredstva za odkrivanje delovanja radarjev na vozilu in drugih letalskih radijsko-tehničnih sistemov.
Letalo, nadgrajeno na raven AWACS Block 30/35, je prejelo elektronsko izvidniško postajo AB / AYR-1. Vizualno se razlikujejo od prejšnjih sprememb po stranskih antenah (na desni in levi strani), velikosti približno 4x1 metra, ki štrlijo približno 0,5 metra izven kontur trupa. V nosu in repu letala so tudi antene. Postaja je sestavljena iz 23 modulov s skupno težo 850 kg. Po namestitvi postaje RTR na letalo je bilo treba opremiti delovno mesto za drugega operaterja. Poleg letal ameriških letalskih sil so podobno revizijo doživela tudi letala NATO AWACS.
Postaja temelji na dveh digitalnih sprejemnikih, združenih s procesorsko enoto. Ki poleg trenutnega merjenja frekvence izvajajo iskanje smeri amplitude in parametrično prepoznavanje vrste prestreženega vira sevanja. Po podatkih, objavljenih v odprtih virih, lahko sistem prepoznavanja AB / AYR-1 prepozna več kot 500 vrst radarjev na zemlji in v zraku. Postaja, ki deluje v frekvenčnem območju 2-18 GHz, omogoča krožno skeniranje v 360-stopinjskem sektorju in iskanje smeri virov radijskih emisij z največ 3 stopinjami napake na razdalji 250 km. Njegova zmogljivost je približno 100 prepoznav virov sevanja v 10 sekundah. Največji doseg izvidniške radijske opreme AB / AYR-1 pri močnih virih signala presega 500 km.
Po različici E-3B se je pojavil E-3C z izboljšano letalsko elektroniko. Na tem modelu so poleg novih, zmogljivejših računalnikov namestili navigacijski radar APS-133 in digitalno komunikacijsko opremo AIL APX-103 IFF / TADIL-J. Pri tej spremembi je bila posodobljena tudi oprema za prikaz radarskih informacij. Vsi monitorji z katodnimi cevmi so bili zamenjani s plazma ali LCD ploščami.
Britansko letalo AWACS Sentry AEW.1 v spremstvu prestreznikov Tornado F.3
Modifikacija z motorji CFM International CFM56-2A za britansko letalstvo je prejela oznako E-3D (Sentry AEW.1). Prvo letalo je bilo predano RAF marca 1991; skupaj je Združeno kraljestvo naročilo 7 letal. Štiri letala AWACS E-3F z enakimi motorji, vendar različno letalsko elektroniko je kupila Francija.
Posodobitev E-3 Sentry v letalski bazi Tinker
Leta 2003 so Združene države namenile 2,2 milijarde dolarjev za posodobitev obstoječe flote Sentry. Prvi letalo E-3G ameriških letalskih sil je doseglo popolno bojno pripravljenost leta 2015. Načrtuje se, da se v to različico ponovno opremijo vsa ameriška letala sistema AWACS z zadostnimi viri letenja.
