In der zweiten Hälfte der 60er Jahre wurde klar, dass das Modernisierungspotenzial des EC-121 Warning Star AWACS praktisch ausgeschöpft war. Die undichte Kabine und die Kolbenmotoren erlaubten keine Höhenpatrouillen und das volle Potenzial von Bordradaren. Die Verwendung von zwei Radargeräten unterschiedlicher Art zur Beobachtung der unteren und oberen Hemisphäre reduzierte die aerodynamische Qualität des Flugzeugs erheblich und erhöhte das Gewicht der Ausrüstung. Darüber hinaus waren für die Wartung verschiedener Stationen eigene Bediener erforderlich, sodass bei den neuesten Modifikationen des Warnsterns die Anzahl der Besatzungsmitglieder 26 Personen erreichte, und die meisten von ihnen waren nur mit der Wartung von Radar- und Kommunikationsgeräten beschäftigt. Obwohl in den 60er Jahren versucht wurde, die Elementbasis der Geräte von Elektrovakuumgeräten auf Halbleiterelemente zu übertragen, enthielten die in den 40-50er Jahren erstellten Radarstationen eine beträchtliche Anzahl von elektronischen Röhren, was sie sehr umständlich, energieintensiv und nicht sehr zuverlässig.
In den frühen 70er Jahren ermöglichte es Errungenschaften im Bereich Flugzeugbau und Festkörperelektronik, ein schweres AWACS-Flugzeug zu entwickeln, das in einer Höhe von 7-9 km langfristig patrouillieren und die Fähigkeiten eines Überwachungsradars optimal nutzen kann. Berechnungen ergaben, dass das Radar in einer Höhe von 9000 m eine Sichtweite von bis zu 400 km haben wird. Wie bereits im zweiten Teil erwähnt, wurden in den 60er Jahren die EC-121L AWACS Flugzeuge mit AN/APS-82 Radar, die eine rotierende Antenne in einer scheibenförmigen Verkleidung hatten, in den USA getestet. Aus mehreren Gründen wurde diese Version nicht in Serie gebaut, aber schon damals zeigte sich, dass der „Luftradarstreik“mit einer rotierenden Antenne über dem Rumpf große Aussichten hatte.
Da in den 70er Jahren die Atomraketenparität zwischen den beiden Supermächten erreicht war, hatten westliche Strategen keine Angst mehr vor sowjetischen Langstreckenbombern, deren Rolle in den Hintergrund trat, sondern vor einem Durchbruch von Panzer- und motorisierten Schützendivisionen der Direktion für innere Angelegenheiten der NATO-Verteidigung in Europa. Die Überlegenheit der Staaten der UdSSR und des Warschauer Paktes bei konventionellen Waffen bestand darin, taktische Atomwaffen und Jagdbomber abzuwehren. Es ist klar, dass Luftangriffe gegen sowjetische Panzer durchgeführt werden, die zum Ärmelkanal eilen und die Kommunikation zerschlagen, ohne die Luftüberlegenheit zu haben. es war, gelinde gesagt, schwierig. Die Amerikaner und ihre Verbündeten benötigten ein AWACS-Flugzeug mit einem leistungsstarken Radar, das in der Lage war, lange Patrouillen in großer Höhe durchzuführen und rechtzeitig über die Annäherung feindlicher Flugzeuge zu informieren und die Aktionen ihrer Kampfflugzeuge zu lenken. Gleichzeitig wurde den Einsatzmöglichkeiten des Flugzeugs als Luftgefechtsstand die gleiche Aufmerksamkeit gewidmet wie den Eigenschaften des Radarkomplexes.
Wie bereits erwähnt, ist der EU-121 Warning Star hoffnungslos veraltet, und die E-2 Hawkeye, die von der amerikanischen Flotte für den Maßstab der europäischen Theater- und Luftverteidigung Nordamerikas eingesetzt wird, hatte eine unzureichende Reichweite und Flughöhe. Darüber hinaus hatten die ersten Hokai-Modifikationen ernsthafte Probleme mit der Zuverlässigkeit der Avionik, und die Erfahrungen beim Betrieb der E-2A mit dem AN / APS-96-Radar in Südostasien zeigten die Unfähigkeit, Ziele vor dem Hintergrund der Erdoberfläche zu erkennen.
In der zweiten Hälfte der 60er Jahre starteten die USA das Programm Overland Radar Technology (ORT) zur Entwicklung von Radargeräten zur Erkennung von Luftzielen vor dem Hintergrund der Erde. Im Rahmen dieses Programms wurde ein Puls-Doppler-Radar erstellt, das nach dem Prinzip arbeitet, die Wiederholrate der Pulse des ausgesendeten Signals mit der Frequenz des reflektierten Echosignals zu vergleichen. Mit anderen Worten, die Dopplerfrequenz wurde von einem sich bewegenden Ziel vor dem Hintergrund der vom Boden reflektierten Signale extrahiert.
Die Entwicklung von Radargeräten, die in der Lage sind, Ziele in geringer Höhe auf große Entfernung effektiv zu bearbeiten, war mit großen Schwierigkeiten verbunden. Die erste relativ brauchbare Probe des Westinghouse AN / APY-1-Radars hatte viele Mängel. Neben recht vorhersehbaren Problemen mit geringer Zuverlässigkeit gab die Station viele falsche Serifen von Objekten am Boden ab. Beispielsweise wurden bei windigem Wetter schwankende Baumkronen als Ziele in geringer Höhe wahrgenommen. Um diesen Nachteil zu beseitigen, war es notwendig, einen sehr leistungsfähigen Computer nach den Standards der 70er Jahre zu verwenden, der in der Lage war, Ziele auszuwählen und nur echte Luftobjekte und ihre echten Koordinaten auf den Bildschirmen der Bediener anzuzeigen.
Die Bestimmung des Zielazimuts erfolgt als Ergebnis mehrerer Scans und Vergleich der Ergebnisse, die von verschiedenen Positionen des Ziels in Zeit und Raum erhalten wurden. Dieser Modus ermöglicht es Ihnen, die maximale Menge an Informationen zu erhalten, aber die Reichweite ist minimal. Wenn der Erfassungsbereich von entfernten Zielen wichtiger ist als Informationen über deren Flughöhe, wird ohne Bestimmung des Elevationswinkels in den Puls-Doppler-Scanmodus umgeschaltet, und es erfolgt keine vertikale Abtastung. Die Station kann auch in einem passiven elektronischen Aufklärungsmodus arbeiten und Signale von Radargeräten anderer Flugzeuge empfangen.
Zunächst war für das neue schwere Flugzeug AWACS (Airborne Warning And Control System) analog zum Deck E-2 Hawkeye geplant, eine neue Spezialplattform mit 8 paarweise gruppierten General Electric TF34 Turbofan-Flugzeugtriebwerken zu schaffen. Diese Motoren wurden in den Kampfflugzeugen A-10 Thunderbolt II und dem U-Boot-Abwehrflugzeug S-3 Viking installiert, die Anfang der 70er Jahre in der Serie auf den Markt kamen. Diese Route wurde jedoch als zu teuer erachtet, Berechnungen zeigten, dass die Ausrüstung, Betreiber und eine externe Radarantenne auf bestehende Modelle von militärischen Transportflugzeugen oder Langstrecken-Passagierflugzeugen platziert werden können. Als Basis wurde die damals weit verbreitete Boeing 707-320 mit nativen Pratt & Whitney TF33-P-100/100A (JT3D)-Triebwerken gewählt. Zu diesem Zeitpunkt betrieb die US Air Force bereits Tankflugzeuge, Aufklärungsflugzeuge, Luftkommandostationen sowie Transport- und Passagierfahrzeuge auf Basis der Boeing 707.
Mit einem maximalen Abfluggewicht von ca. 157.300 kg ist das Flugzeug in der Lage, 11 Stunden ohne Nachtanken in der Luft zu bleiben. Die Höchstgeschwindigkeit erreicht 855 km/h. Die Decke beträgt 12.000 Meter. Die taktische Reichweite beträgt 1600 km. Patrouillen werden normalerweise in einer Höhe von 8000-10000 Metern mit einer Geschwindigkeit von 750 km / h durchgeführt.
Die ersten beiden gebauten Prototypen sind als EC-137D bekannt. Serielle AWACS-Flugzeuge erhielten den E-3A Sentry-Index (englisch Sentry). Der Bau von Flugzeugen des AWACS-Systems begann 1975. In nur 8 Jahren wurden 34 Maschinen der E-3A-Modifikation gebaut.
E-3A-Wachposten
Das erste Flugzeug trat 1977 in den einsatzfähigen 552. Airborne Early Warning Wing auf der Tinker Air Force Base in Oklahoma ein. 27 AWACS-Flugzeuge wurden Tinker zugeteilt. Vier von ihnen patrouillierten im Schichtdienst im Fernen Osten und waren auf dem Flugplatz Kadena in Japan stationiert, zwei weitere Flugzeuge auf dem Flugplatz Elmendorf in Alaska. Nach dem Beginn der Auslieferung der E-3A, die in das Luftverteidigungssystem der Vereinigten Staaten und Kanadas integriert ist, begann die massive Stilllegung veralteter E-121 AWACS-Flugzeuge. Trotz der zunächst geringen Zuverlässigkeit des Radars und Problemen bei der Anbindung an das zentralisierte Luftverteidigungssystem Nordamerikas zeigten die neuen Frühwarn- und Kontrollflugzeuge zunächst ein hohes Potenzial, sowjetische Bomber aufzuspüren und mit Abfangjägern anzuvisieren.
Neben der US Air Force wurden AWACS der ersten Modifikation an die NATO-Verbündeten geliefert, insgesamt wurden 18 E-3A nach Europa geschickt. 1984 bis 1990 fünf E-3A mit verkürzter Kommunikations- und Radarausrüstung wurden an Saudi-Arabien verkauft. Auch der Iran bestellte Ende der 70er Jahre 10 AWACS, aber nach dem Sturz des Schahs konnte dieser Auftrag nicht erfüllt werden. Gesamt von 1977 bis 1992 68 Flugzeuge der E-3 Sentry-Familie wurden produziert.
Im Jahr 1982 wurden Flugzeuge, die für den Einsatz auf dem europäischen Kriegsschauplatz bestimmt waren, mit einem operativen System zur Übertragung taktischer Informationen JITIDS ausgestattet, das es ermöglicht, nicht nur Sprachinformationen auszutauschen, sondern auch visuell angezeigte symbolische Informationen in einer Entfernung von bis zu 600. zu übertragen km. Der Einsatz dieser Ausrüstung vereinfachte die Interaktion mit Kampfflugzeugen erheblich und ermöglichte es, die Aktionen von mehreren Dutzend Abfangjägern zu kontrollieren.
Der auffälligste Teil des AWACS-Flugzeugs war eine rotierende, scheibenförmige, radiotransparente Radarverkleidung aus Kunststoff, die auf zwei 3,5-Meter-Stützen über dem Rumpf montiert war. Im Inneren einer rund 1,5 Tonnen schweren, 9,1 Meter dicken und 1,8 Meter dicken Kunststoffscheibe sind neben einem passiven Antennenarray mit elektronischer Abtastung Antennen der Freund-Feind-Erkennung und Kommunikationsgeräte verbaut. Die Antenne könnte in 10 Sekunden eine komplette Umdrehung vollziehen. Die Kühlung der Hauptantenne des Radars und anderer Geräte erfolgte durch den ankommenden Luftstrom durch spezielle Löcher. Funk- und Kommunikationsgeräte, Rechenkomplexe und Informationsanzeigeeinrichtungen verbrauchten um ein Vielfaches mehr Strom als die Ausrüstung der Basis Boeing 707-320. In diesem Zusammenhang wurde die Leistung der Generatoren der E-3A auf 600 kW erhöht.
Halbe Radarverkleidung
Obwohl das Flugzeug hauptsächlich für Operationen außerhalb der Vereinigten Staaten entwickelt wurde, umfasste die Ausrüstung die Systeme SAGE und BUIC, die für die automatische Führung von Abfangjägern über das Territorium Nordamerikas entwickelt wurden. Das Datenverarbeitungs-Subsystem der ersten 23 Flugzeuge, das auf einem IBM CC-1-Computer mit einer Datenverarbeitungsgeschwindigkeit von 740.000 Operationen pro Sekunde basiert, bietet eine stabile Verfolgung von bis zu 100 Zielen gleichzeitig. Zielinformationen wurden auf 9 Monitoren angezeigt. Der im vierundzwanzigsten Serienflugzeug installierte IBM CC-2-Computer verfügt über einen Hauptspeicher von 665.360 Wörtern. Dieses Flugzeug hat auch ein integriertes System für den verdeckten Austausch taktischer Informationen zwischen AWACS-Flugzeugen, Jägern und Bodenkontrollpunkten eingeführt. Es bietet schnelle und sichere Kommunikationskanäle für Tausende von Benutzern.
Operator-Arbeitsplätze des britischen Sentry AEW.1
Die Arbeitsplätze des Radar- und Kommunikationspersonals befinden sich in drei Reihen über die Kabine hinweg direkt hinter dem Cockpit und dem Avionikabteil. Dahinter befindet sich der Arbeitsplatz des Kontrolloffiziers und das Abteil des Flugingenieurs. Auf der Rückseite befinden sich eine Küche und Sitzecken. Die Anzahl der Besatzung kann 23 Personen betragen, von denen vier Flugpersonal sind, der Rest sind Betreiber und technisches Personal.
Aber selbst mit einem damals leistungsstarken Radar und modernen Computersystemen war die Fähigkeit der ersten E-3A, tief fliegende Ziele vor dem Hintergrund der Erde zu sehen, gering. Daher wurde die Bordausrüstung von AWACS-Flugzeugen überarbeitet. Die Aufgabe, Luftziele vor dem Hintergrund der Erdoberfläche effektiv zu bewaffnen, wurde nach der Installation eines verbesserten AN / APY-2 10-cm-Range-Radars am Flugzeug gelöst. Bei den modernisierten AWACS-Flugzeugen hat sich nicht nur das Energiepotenzial des Radars erhöht, sondern auch die Leistung der Computer erhöht. Die Masse der digitalen Signalverarbeitungseinheiten betrug fast 25 % des Radargewichts selbst - mehr als 800 kg. Das Gesamtgewicht der Radaranlage betrug ca. 3,5 Tonnen. Das AN / APY-2-Radar hat aufgrund des geringen Pegels der hinteren und seitlichen Keulen des Antennen-Richtdiagramms eine hohe Störfestigkeit.
Das AN / APY-2-Radar kann in mehreren Modi betrieben werden:
1. Puls-Doppler ohne Abtasten des Strahls in der vertikalen Ebene.
2. Puls-Doppler mit Strahlabtastung in Elevation zur Abschätzung der Flughöhe von Luftzielen.
3. Over-Horizon-Suche, mit Signal-Cut-Off unterhalb der Horizontlinie ohne Doppler-Selektion.
4. Vermessung der Wasseroberfläche mit kurzen Impulsen (um Reflexionen von der Meeresoberfläche zu unterdrücken).
5. Passive Peilung von Störquellen im Frequenzbereich des AN / APY-2 Radars.
Es ist auch möglich, alle oben genannten Modi in beliebiger Kombination zu kombinieren.
Die modernisierte Version mit der Bezeichnung E-3B ist seit 1984 im Bau. 24 E-3A-Flugzeuge wurden in diese Modifikation umgebaut. Gleichzeitig mit dem Radar wurden passive Detektionsmittel entwickelt, die den Betrieb von Bordradaren und anderen funktechnischen Systemen der Luftfahrt aufzeichnen.
Das auf das Niveau AWACS Block 30/35 aufgerüstete Flugzeug erhielt eine elektronische Aufklärungsstation AB / AYR-1. Optisch unterscheiden sie sich von früheren Modifikationen durch seitliche Antennen (rechts und links), ca. 4x1 Meter groß, die ca. 0,5 Meter über die Rumpfkonturen hinausragen. Es gibt auch Antennen in der Nase und im Heck des Flugzeugs. Die Station besteht aus 23 Modulen mit einem Gesamtgewicht von 850 kg. Nach der Installation der RTR-Station an Bord des Flugzeugs war es notwendig, einen Arbeitsplatz für einen anderen Operator einzurichten. Neben den Flugzeugen der US-Luftwaffe wurden AWACS-Flugzeuge der NATO einer ähnlichen Überarbeitung unterzogen.
Die Station basiert auf zwei digitalen Empfängern, die durch eine Prozessoreinheit vereint sind. Die zusätzlich zur momentanen Frequenzmessung eine Amplitudenpeilung und eine parametrische Erkennung des Typs der abgefangenen Strahlungsquelle durchführen. Laut in offenen Quellen veröffentlichten Daten ist das Erkennungssystem AB / AYR-1 in der Lage, mehr als 500 Arten von Boden- und Luftradaren zu identifizieren. Die im Frequenzbereich 2-18 GHz arbeitende Station ermöglicht die kreisförmige Abtastung in einem Sektor von 360 Grad und die Peilung von Funkquellen mit einem Fehler von nicht mehr als 3 Grad in einer Entfernung von 250 km. Seine Leistung beträgt etwa 100 Erkennung von Strahlungsquellen in 10 s. Die maximale Reichweite des Aufklärungsfunkgeräts AB / AYR-1 über leistungsstarke Signalquellen beträgt mehr als 500 km.
Nach der E-3B-Variante erschien die E-3C mit verbesserter Avionik. Bei diesem Modell wurden neben neuen, leistungsfähigeren Computern das Navigationsradar APS-133 und die digitale Kommunikationsausrüstung AIL APX-103 IFF / TADIL-J installiert. Bei dieser Modifikation wurde auch die Ausrüstung zur Anzeige von Radarinformationen aktualisiert. Alle Kathodenstrahlröhrenmonitore wurden durch Plasma- oder LCD-Panels ersetzt.
Britisches AWACS-Flugzeug Sentry AEW.1, begleitet von Abfangjägern Tornado F.3
Die Modifikation mit CFM International CFM56-2A-Triebwerken für die britische Luftwaffe erhielt die Bezeichnung E-3D (Sentry AEW.1). Das erste Flugzeug wurde im März 1991 an die RAF übergeben, insgesamt bestellte das Vereinigte Königreich 7 Flugzeuge. Vier AWACS E-3F-Flugzeuge mit den gleichen Triebwerken aber unterschiedlicher Avionik wurden von Frankreich gekauft.
Modernisierung der E-3 Sentry auf dem Flugplatz Tinker
2003 stellten die USA 2,2 Milliarden US-Dollar für die Modernisierung der bestehenden Sentry-Flotte bereit, 2007 begannen die praktischen Arbeiten zur Modifikation von Block 40/45 auf dem Flugplatz Tinker. Die erste E-3G der US Air Force erreichte 2015 die volle Kampfbereitschaft. Es ist geplant, alle amerikanischen Flugzeuge des AWACS-Systems mit ausreichenden Flugressourcen in diese Version umzurüsten.
