در نیمه دوم دهه 60 مشخص شد که پتانسیل مدرنیزاسیون EC-121 Warning Star AWACS عملاً به پایان رسیده است. کابین نشتی و موتورهای پیستونی امکان گشت زنی در ارتفاع بالا و پتانسیل کامل رادارهای کشتی را نمی دهد. استفاده از دو رادار از انواع مختلف برای مشاهده نیمکره تحتانی و فوقانی ، کیفیت آیرودینامیک هواپیما را به میزان قابل توجهی کاهش داده و وزن تجهیزات را افزایش می دهد. علاوه بر این ، برای سرویس دهی به ایستگاه های مختلف ، اپراتورهای خودشان مورد نیاز بودند ، بنابراین ، در آخرین تغییرات وارنینگ استار ، تعداد خدمه به 26 نفر رسید و اکثر آنها فقط مشغول سرویس رادار و تجهیزات ارتباطی بودند. اگرچه در دهه 60 تلاش برای انتقال پایه عنصر تجهیزات از دستگاههای الکترو خلا به عناصر نیمه هادی انجام شد ، اما ایستگاههای راداری ایجاد شده در دهه 40 تا 50 شامل تعداد قابل توجهی لوله الکترونیکی بود که این امر آنها را بسیار دست و پا گیر ، پر انرژی و چندان قابل اعتماد نیست
در اوایل دهه 70 ، دستاوردها در زمینه ساخت هواپیما و تجهیزات الکترونیکی حالت جامد این امکان را ایجاد کرد که یک هواپیمای سنگین AWACS قادر به گشت زنی طولانی مدت در ارتفاع 7-9 کیلومتری و استفاده بهینه از قابلیت های یک رادار نظارتی باشد. محاسبات نشان داد که رادار در ارتفاع 9000 متری دارای برد دید تا 400 کیلومتر خواهد بود. همانطور که قبلاً در قسمت دوم ذکر شد ، در دهه 60 ، هواپیماهای EC-121L AWACS با رادار AN / APS-82 ، که دارای یک آنتن چرخشی در یک نمایشگاه دیسک شکل بودند ، در ایالات متحده آزمایش شدند. به دلایل مختلف ، این نسخه به صورت سری ساخته نشد ، اما حتی در آن زمان مشخص شد که "پیکت رادار هوا" با یک آنتن چرخشی در بالای بدنه چشم اندازهای بزرگی دارد.
با توجه به این که در دهه 70 برابری موشک های هسته ای بین دو ابرقدرت برقرار شده بود ، استراتژیست های غربی دیگر از بمب افکن های دوربرد شوروی ، که نقش آنها در پس زمینه محو شده بود ، نمی ترسیدند ، بلکه از موفقیت در بخش های تانک و تفنگ موتوری می ترسیدند. اداره امور داخلی دفاع ناتو در اروپا. برتری اتحاد جماهیر شوروی و کشورهای پیمان ورشو در تسلیحات معمولی ، دفع سلاح های تاکتیکی هسته ای و بمب افکن های جنگنده بود. واضح است که برای انجام حملات هوایی علیه تانک های شوروی که به کانال مانش می شتافتند و ارتباطات را بدون داشتن برتری هوایی قطع می کردند. به بیان ساده ، سخت بود. آمریکایی ها و متحدان آنها به یک هواپیمای AWACS با رادار قوی نیاز داشتند که بتواند گشت های طولانی را در ارتفاعات بالا انجام دهد و به موقع از نزدیک شدن هواپیماهای دشمن مطلع شود و اقدامات هواپیماهای رزمی خود را هدایت کند. در همان زمان ، به همان اندازه به امکانات استفاده از هواپیما به عنوان پست فرماندهی هوایی ، به عنوان ویژگی های مجموعه رادار توجه شد.
همانطور که قبلاً ذکر شد ، ستاره هشدار EU-121 ناامید کننده منسوخ شده است و E-2 Hawkeye که توسط ناوگان آمریکایی برای مقیاس تئاتر و دفاع هوایی اروپا در آمریکای شمالی استفاده می شد ، برد و ارتفاع پرواز کافی نداشت. علاوه بر این ، اولین تغییرات هوکای دارای مشکلات جدی در قابلیت اطمینان هواپیما بود و تجربه کار با E-2A با رادار AN / APS-96 در آسیای جنوب شرقی ناتوانی در تشخیص اهداف را در پس زمینه سطح زمین نشان داد.
در نیمه دوم دهه 60 ، ایالات متحده برنامه فناوری رادار زمینی (ORT) را برای توسعه رادارها برای تشخیص اهداف هوایی در پس زمینه زمین راه اندازی کرد.در چارچوب این برنامه ، یک رادار پالس داپلر ایجاد شد که بر اساس مقایسه نرخ تکرار پالس های سیگنال ساطع شده با فرکانس سیگنال اکو منعکس شده عمل می کند. به عبارت دیگر ، فرکانس داپلر از یک هدف متحرک در برابر سیگنالهای منعکس شده از زمین استخراج شد.
ایجاد رادارهایی که بتوانند به طور م onثر بر اهداف کم ارتفاع در فاصله زیاد کار کنند ، با مشکلات زیادی روبرو شد. اولین نمونه نسبتاً کارآمد رادار AN / APY-1 Westinghouse دارای کاستی های زیادی بود. علاوه بر مشکلات کاملاً قابل پیش بینی با قابلیت اطمینان پایین ، ایستگاه تعداد زیادی سری نادرست از اجسام روی زمین ارائه داد. به عنوان مثال ، در هوای بادی ، تاج درختان تاب خورده را به عنوان اهداف در ارتفاع کم تصور می کردند. برای از بین بردن این اشکال ، لازم بود از یک کامپیوتر بسیار قدرتمند با استانداردهای دهه 70 استفاده کرد ، که قادر به انتخاب اهداف و نمایش تنها اجسام هوایی واقعی و مختصات واقعی آنها بر روی صفحه اپراتورها بود.
تعیین آزیموت هدف در نتیجه چندین اسکن و مقایسه نتایج بدست آمده از موقعیت های مختلف هدف در زمان و مکان انجام می شود. این حالت به شما امکان می دهد حداکثر اطلاعات را بدست آورید ، اما محدوده آن حداقل است. هنگامی که محدوده تشخیص اهداف دورتر از اطلاعات مربوط به ارتفاع پرواز آنها مهمتر است ، بدون تعیین زاویه ارتفاع به حالت اسکن پالس داپلر می رود و اسکن عمودی رخ نمی دهد. این ایستگاه همچنین می تواند در حالت شناسایی الکترونیکی منفعل عمل کند و سیگنالهای ساطع شده از رادارها را از هواپیماهای دیگر دریافت کند.
در ابتدا ، برای هواپیماهای سنگین جدید AWACS (سیستم هشدار و کنترل هوابرد) ، به قیاس با عرشه E-2 Hawkeye ، برنامه ریزی شده بود که یک پلت فرم تخصصی جدید با 8 موتور هواپیمای توربوفن جنرال الکتریک TF34 ، گروه بندی شده در جفت ایجاد شود. این موتورها روی هواپیماهای تهاجمی A-10 Thunderbolt II و هواپیماهای ضد زیردریایی S-3 Viking در اوایل دهه 70 در این سری پرتاب شد. با این حال ، این مسیر بسیار پرهزینه تلقی شد ، محاسبات نشان داد که تجهیزات ، اپراتورها و آنتن رادار خارجی را می توان در مدلهای موجود هواپیماهای ترابری نظامی یا هواپیماهای مسافربری دوربرد قرار داد. بوئینگ 707-320 ، که در آن زمان به طور گسترده استفاده می شد ، با موتورهای بومی Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) به عنوان پایه انتخاب شد. در آن زمان ، نیروی هوایی آمریکا از هواپیماهای تانکر ، هواپیماهای شناسایی ، پست های فرماندهی هوایی و وسایل نقلیه حمل و نقل و مسافری بر اساس بوئینگ 707 استفاده می کرد.
با حداکثر وزن برخاستن در حدود 157،300 کیلوگرم ، هواپیما قادر است بدون سوخت گیری به مدت 11 ساعت در هوا بماند. حداکثر سرعت به 855 کیلومتر در ساعت می رسد. سقف 12000 متر است. برد تاکتیکی 1600 کیلومتر است. گشت زنی معمولاً در ارتفاع 8000-10000 متر با سرعت 750 کیلومتر در ساعت انجام می شود.
دو نمونه اولیه ساخته شده با نام EC-137D شناخته می شوند. هواپیماهای سری AWACS شاخص E-3A Sentry (انگلیسی Sentry) را دریافت کردند. ساخت هواپیماهای سیستم AWACS در سال 1975 آغاز شد. تنها در 8 سال ، 34 دستگاه اصلاح E-3A ساخته شد.
E-3A Sentry
اولین هواپیما در سال 1977 وارد پایگاه عملیاتی 552 هشدار اولیه هوابرد در پایگاه هوایی تینکر در اوکلاهما شد. بیست و هفت هواپیمای AWACS به تینکر واگذار شد. چهار نفر از آنها به صورت نوبت در شرق دور گشت زنی کردند و در پایگاه هوایی کادنا در ژاپن مستقر بودند ، دو هواپیمای دیگر در پایگاه المندورف در آلاسکا. پس از آغاز تحویل هواپیماهای E-3A که با سیستم دفاع هوایی ایالات متحده و کانادا ادغام شده بود ، خلع سلاح گسترده هواپیماهای منسوخ E-121 AWACS آغاز شد. علیرغم قابلیت اطمینان اولیه رادار و مشکلات مربوط به اتصال به سیستم پدافند هوایی متمرکز آمریکای شمالی ، هواپیمای جدید هشدار دهنده و کنترل اولیه در ابتدا پتانسیل بالایی را برای شناسایی بمب افکن های شوروی و هدف قرار دادن رهگیرهای جنگنده در آنها نشان داد.
علاوه بر نیروی هوایی ایالات متحده ، AWACS اولین تغییر به متحدان ناتو ارائه شد ؛ در مجموع ، 18 E-3A به اروپا ارسال شد. 1984 تا 1990 پنج E-3A با ارتباطات کوتاه و تجهیزات راداری به عربستان سعودی فروخته شد. ایران در اواخر دهه 70 نیز 10 AWACS سفارش داد ، اما پس از سرنگونی شاه ، این دستور محقق نشد. مجموعاً از 1977 تا 1992 68 هواپیما از خانواده E-3 Sentry تولید شد.
در سال 1982 ، هواپیماهای در نظر گرفته شده برای عملیات در تئاتر عملیات اروپا مجهز به یک سیستم عملیاتی برای انتقال اطلاعات تاکتیکی JITIDS بودند ، که امکان تبادل نه تنها اطلاعات صوتی ، بلکه انتقال اطلاعات نمادین بصری را در فاصله حداکثر 600 فراهم می کند. کیلومتر استفاده از این تجهیزات تعامل با هواپیماهای جنگنده را تا حد زیادی ساده کرده و امکان کنترل اقدامات چندین ده رهگیر را فراهم کرد.
قابل توجه ترین قسمت هواپیمای AWACS ، یک رادار پلاستیکی رادیویی شفاف پلاستیکی به شکل دیسک بود که روی دو تکیه گاه 3.5 متری بالای بدنه نصب شده بود. در داخل یک دیسک پلاستیکی با وزن حدود 1.5 تن ، 9.1 متر قطر و 1.8 متر ضخامت ، علاوه بر آرایه آنتن غیر فعال با اسکن الکترونیکی ، آنتن های سیستم تشخیص دوست یا دشمن و تجهیزات ارتباطی نصب شده است. آنتن می تواند یک دور کامل را در 10 ثانیه تکمیل کند. خنک کننده آنتن اصلی رادار و سایر تجهیزات توسط جریان هوای ورودی از طریق سوراخ های مخصوص انجام شد. تجهیزات رادیویی و ارتباطی ، محاسبات پیچیده و امکانات نمایش اطلاعات چندین برابر بیشتر از تجهیزات پایه بوئینگ 707-320 برق مصرف می کردند. در این راستا ، قدرت ژنراتورها بر روی E-3A به 600 کیلو وات افزایش یافت.
نمایشگاه نیمه راداری
اگرچه این هواپیما عمدتا برای عملیات خارج از ایالات متحده ساخته شده است ، تجهیزات شامل سیستم های SAGE و BUIC است که برای هدایت خودکار رهگیرها در سرزمین آمریکای شمالی طراحی شده اند. زیر سیستم پردازش داده ها از 23 هواپیمای اول ، بر اساس رایانه IBM CC-1 با سرعت پردازش داده 740،000 عملیات در ثانیه ، ردیابی پایدار تا 100 هدف را همزمان فراهم می کند. اطلاعات هدف بر روی 9 مانیتور نمایش داده شد. رایانه IBM CC-2 نصب شده بر روی بیست و چهارمین هواپیمای تولیدی دارای حافظه اصلی 665،360 کلمه است. این هواپیما همچنین یک سیستم یکپارچه مبادله پنهان اطلاعات تاکتیکی بین هواپیماهای AWACS ، جنگنده ها و نقاط کنترل زمینی را معرفی کرده است. این کانال های ارتباطی سریع و ایمن را برای هزاران کاربر فراهم می کند.
محیط های کاری اپراتور Sentry بریتانیایی AEW.1
ایستگاه های کاری رادار و اپراتورهای ارتباطی در سه ردیف در داخل کابین بلافاصله پشت کابین خلبان و محفظه هواپیما قرار دارند. پشت آنها محل کار افسر کنترل و محفظه مهندس پرواز است. در قسمت عقب آشپزخانه و قسمت های نشیمن وجود دارد. تعداد خدمه می تواند 23 نفر باشد ، از این تعداد چهار نفر پرسنل پرواز ، بقیه اپراتورها و پرسنل فنی هستند.
اما حتی با وجود یک رادار قدرتمند و سیستم های کامپیوتری مدرن در آن زمان ، توانایی اولین E-3A برای مشاهده اهداف کم پرواز در برابر زمین بسیار کم بود. بنابراین ، تجهیزات داخل هواپیماهای AWACS مورد تجدید نظر قرار گرفت. وظیفه تسلیح موثر اهداف هوایی در پس زمینه سطح زمین پس از نصب رادار 10 سانتی متری AN / APY-2 بر روی هواپیما حل شد. در هواپیماهای مدرن AWACS ، علاوه بر افزایش پتانسیل انرژی رادار ، قدرت کامپیوترها افزایش یافته است. جرم واحدهای پردازش سیگنال دیجیتال تقریباً 25 درصد وزن خود رادار - بیش از 800 کیلوگرم بود. وزن کل تجهیزات راداری تقریبا 3.5 تن بود. رادار AN / APY-2 به دلیل پایین بودن سطح لوبهای عقب و کناری الگوی جهت دهی آنتن ، دارای مصونیت بالای نویز است.
رادار AN / APY-2 می تواند در چندین حالت کار کند:
1. پالس داپلر بدون اسکن پرتو در صفحه عمودی.
2پالس داپلر با اسکن پرتو در ارتفاع برای تخمین ارتفاع پرواز اهداف هوایی.
3. جستجوی بیش از افق ، با قطع سیگنال در زیر خط افق بدون انتخاب داپلر.
4. بررسی سطح آب با پالس های کوتاه (برای سرکوب بازتاب ها از سطح دریا).
5. جهت یابی غیرفعال منابع تداخل در محدوده فرکانسی رادار AN / APY-2.
همچنین امکان ترکیب همه حالت های فوق در هر ترکیبی وجود دارد.
نسخه مدرن شده ، با نام E-3B ، از سال 1984 در حال ساخت است. 24 هواپیمای E-3A به این اصلاح تبدیل شدند. همزمان با رادار ، ابزارهای تشخیص غیرفعال توسعه داده شد که عملکرد رادارهای روی کشتی و سایر سیستم های رادیویی و فنی هواپیمایی را ثبت می کرد.
این هواپیما که به سطح AWACS Block 30/35 ارتقا یافته بود ، یک ایستگاه شناسایی الکترونیکی AB / AYR-1 دریافت کرد. از نظر بصری ، آنها با تغییرات قبلی با آنتن های جانبی (در سمت راست و چپ) ، تقریباً 4x1 متر اندازه ، که حدود 0.5 متر فراتر از خطوط بدنه بیرون زده اند ، متفاوت هستند. همچنین آنتن هایی در بینی و دم هواپیما وجود دارد. این ایستگاه از 23 ماژول با وزن کلی 850 کیلوگرم تشکیل شده است. پس از نصب ایستگاه RTR در هواپیما ، لازم بود محل کار برای اپراتور دیگر مجهز شود. علاوه بر هواپیماهای نیروی هوایی ایالات متحده ، هواپیماهای AWACS ناتو نیز مورد تجدید نظر مشابهی قرار گرفتند.
این ایستگاه بر اساس دو گیرنده دیجیتالی است که توسط یک واحد پردازنده متحد شده اند. که علاوه بر اندازه گیری فرکانس آنی ، جهت دامنه و تشخیص پارامتری نوع منبع تابش رهگیری را انجام می دهد. بر اساس داده های منتشر شده در منابع باز ، سیستم تشخیص AB / AYR-1 قادر به شناسایی بیش از 500 نوع رادار زمینی و هوایی است. این ایستگاه که در محدوده فرکانس 2-18 گیگاهرتز کار می کند ، اسکن دایره ای را در بخش 360 درجه و جهت یابی منابع انتشار رادیویی با خطای بیش از 3 درجه در فاصله 250 کیلومتری فراهم می کند. عملکرد آن تقریباً 100 منبع تابش در 10 ثانیه است. حداکثر برد عملیاتی تجهیزات رادیویی شناسایی AB / AYR-1 بر روی منابع سیگنال قوی از 500 کیلومتر فراتر می رود.
به دنبال نسخه E-3B ، E-3C ظاهر شد که دارای ویژگی های پیشرفته هواپیمایی بود. بر روی این مدل ، علاوه بر رایانه های جدید و با کارایی بیشتر ، رادار ناوبری APS-133 و تجهیزات ارتباطی دیجیتال AIL APX-103 IFF / TADIL-J نصب شد. در این اصلاح ، تجهیزات نمایش اطلاعات رادار نیز به روز شد. همه مانیتورهای لوله اشعه کاتدی با پانل های پلاسما یا LCD جایگزین شده اند.
هواپیمای انگلیسی AWACS Sentry AEW.1 ، همراه با رهگیر Tornado F.3
اصلاح با موتورهای CFM International CFM56-2A برای نیروی هوایی بریتانیا نام E-3D (Sentry AEW.1) را دریافت کرد. اولین هواپیما در مارس 1991 به RAF واگذار شد ؛ در کل ، انگلستان 7 هواپیما سفارش داد. چهار هواپیمای AWACS E-3F با موتورهای یکسان اما اویونیک متفاوت توسط فرانسه خریداری شد.
نوسازی E-3 Sentry در پایگاه هوایی Tinker
در سال 2003 ، ایالات متحده 2.2 میلیارد دلار برای نوسازی ناوگان Sentry موجود اختصاص داد. در سال 2007 ، کار عملی برای اصلاح بلوک 40/45 در پایگاه هوایی Tinker آغاز شد. اولین هواپیمای E-3G نیروی هوایی آمریکا در سال 2015 به آمادگی کامل جنگی رسید. برنامه ریزی شده است که تمام هواپیماهای آمریکایی سیستم AWACS را به یک منبع پرواز کافی در این نسخه مجهز کند.
