Sa ikalawang kalahati ng dekada 60, naging malinaw na ang potensyal ng paggawa ng makabago ng EC-121 Warning Star AWACS ay halos naubos. Ang mga leaky cabin at piston engine ay hindi pinapayagan ang mga patrol na may mataas na altitude at ang buong potensyal ng onboard radars. Ang paggamit ng dalawang radar ng iba't ibang uri para sa pagtingin sa mas mababa at itaas na hemispheres na makabuluhang nagbawas sa kalidad ng aerodynamic ng sasakyang panghimpapawid at nadagdagan ang bigat ng kagamitan. Bilang karagdagan, para sa paglilingkod sa iba't ibang mga istasyon, kinakailangan ng kanilang sariling mga operator, kaya, sa pinakabagong pagbabago ng Warning Star, ang bilang ng mga miyembro ng crew ay umabot sa 26 katao, at karamihan sa kanila ay nakikibahagi lamang sa paglilingkod sa radar at kagamitan sa komunikasyon. Bagaman noong dekada 60, sinubukan ang paglilipat ng elemento ng sangkap ng kagamitan mula sa mga aparato ng electrovacuum patungo sa mga elemento ng semiconductor, ang mga istasyon ng radar na nilikha noong 40-50 ay naglalaman ng isang makabuluhang bilang ng mga elektronikong tubo, na ginagawang masalimuot, masinsinang enerhiya at hindi masyadong maaasahan.
Noong unang bahagi ng dekada 70, ang mga nagawa sa larangan ng konstruksyon ng sasakyang panghimpapawid at solidong estado na electronics ay posible upang lumikha ng isang mabibigat na AWACS sasakyang panghimpapawid na may kakayahang pangmatagalang pagpapatrolya sa isang altitude na 7-9 km at mahusay na magamit ang mga kakayahan ng isang surveillance radar. Ipinakita ang mga kalkulasyon na ang radar sa taas na 9000 m ay magkakaroon ng saklaw ng pagtingin na hanggang 400 km. Tulad ng nabanggit na sa ikalawang bahagi, noong dekada 60, ang sasakyang panghimpapawid ng EC-121L AWACS na may AN / APS-82 radar, na mayroong isang umiikot na antena sa isang hugis na disc na fairing, ay nasubukan sa USA. Para sa isang bilang ng mga kadahilanan, ang bersyon na ito ay hindi binuo sa serye, ngunit kahit na ito ay naging malinaw na ang "air radar picket" na may isang umiikot na antena sa itaas ng fuselage ay may mahusay na mga prospect.
Dahil sa katotohanang noong 70s na nakamit ang nukleyar-missile na pagkakapareho sa pagitan ng dalawang superpower, ang mga taga-diskarte sa Kanluranin ay hindi na natakot sa mga pangmatagalang pambobomba ng Soviet, na ang papel ay nawala sa likuran, ngunit ng isang tagumpay sa pamamagitan ng mga dibisyon ng tanke at motorized rifle ng Direktoryo ng Panloob na Pakay ng pagtatanggol ng NATO sa Europa. Ang kataasan ng USSR at ang mga bansa sa Warsaw Pact sa maginoo na sandata ay upang palayasin ang taktikal na sandatang nukleyar at mga fighter-bombers. Malinaw na upang maihatid ang mga pag-atake ng hangin laban sa mga tanke ng Soviet na nagmamadali sa English Channel at basagin ang mga komunikasyon nang hindi mayroong higit na kahusayan sa hangin. ito ay, upang ilagay ito nang mahinahon, mahirap. Ang mga Amerikano at ang kanilang mga kakampi ay nangangailangan ng isang sasakyang panghimpapawid ng AWACS na may isang malakas na radar, na may kakayahang magsagawa ng mahabang pagpapatrolya sa matataas na taas at napapanahong abiso tungkol sa paglapit ng sasakyang panghimpapawid ng kaaway at pagdidirekta ng mga aksyon ng kanilang sasakyang panghimpapawid na kombinasyon. Sa parehong oras, ang parehong pansin ay binabayaran sa mga posibilidad ng paggamit ng sasakyang panghimpapawid bilang isang air command post, tungkol sa mga katangian ng radar complex.
Tulad ng nabanggit na, ang Warning Star ng EU-121 ay wala nang pag-asa, at ang E-2 Hawkeye na ginamit ng Amerikanong kalipunan para sa laki ng European theatre at air defense ng Hilagang Amerika ay walang sapat na saklaw at altitude ng paglipad. Bilang karagdagan, ang unang pagbabago ng Hokai ay may mga seryosong problema sa pagiging maaasahan ng mga avionics, at ang karanasan sa pagpapatakbo ng E-2A kasama ang AN / APS-96 radar sa Timog Silangang Asya ay nagpakita ng kawalan ng kakayahang makita ang mga target laban sa background ng ibabaw ng lupa.
Sa ikalawang kalahati ng dekada 60, inilunsad ng Estados Unidos ang programa ng Overland Radar Technology (ORT) para sa pagpapaunlad ng mga radar para sa pagtuklas ng mga target sa hangin laban sa background ng mundo. Sa loob ng balangkas ng program na ito, isang pulse-Doppler radar ay nilikha, na tumatakbo sa prinsipyo ng paghahambing ng rate ng pag-uulit ng mga pulso ng pinapalabas na signal na may dalas ng nakalarawan na signal ng echo. Sa madaling salita, ang dalas ng Doppler ay nakuha mula sa isang gumagalaw na target laban sa background ng mga signal na nakalarawan mula sa lupa.
Ang paglikha ng mga radar na may kakayahang mabisang pagtatrabaho sa mga target na mababa ang altitude sa isang malayong distansya ay napunta sa mga mahihirap na paghihirap. Ang unang medyo nagagawang sample ng Westinghouse AN / APY-1 radar ay mayroong maraming mga pagkukulang. Bilang karagdagan sa medyo nahuhulaan na mga problema na may mababang pagiging maaasahan, ang istasyon ay nagbigay ng maraming maling serif mula sa mga bagay sa lupa. Halimbawa, sa mahangin na panahon, ang pag-ugoy ng mga korona ng puno ay napansin bilang mga target na mababa ang altitude. Upang maalis ang disbentaha na ito, kinakailangang gumamit ng isang napakalakas na computer sa pamamagitan ng mga pamantayan ng dekada 70, na may kakayahang pumili ng mga target at ipinapakita lamang ang mga totoong bagay ng hangin at ang kanilang totoong mga coordinate sa mga screen ng mga operator.
Ang pagpapasiya ng target na azimuth ay isinasagawa bilang isang resulta ng maraming mga pag-scan at paghahambing ng mga resulta na nakuha mula sa iba't ibang mga posisyon ng target sa oras at puwang. Pinapayagan ka ng mode na ito na makuha ang maximum na dami ng impormasyon, ngunit ang saklaw ay minimal. Kapag ang saklaw ng pagtuklas ng malayong mga target ay mas mahalaga kaysa sa impormasyon tungkol sa kanilang altitude ng paglipad, lumilipat ito sa mode ng pag-scan ng pulse-Doppler nang hindi natutukoy ang anggulo ng taas, at walang naganap na patayong pag-scan. Maaari ring gumana ang istasyon sa isang passive electronic reconnaissance mode, na tumatanggap ng mga signal na inilalabas ng mga radar mula sa iba pang sasakyang panghimpapawid.
Sa una, para sa bagong mabibigat na sasakyang panghimpapawid AWACS (Airborne Warning And Control System), sa pamamagitan ng pagkakatulad sa deck na E-2 Hawkeye, pinlano na lumikha ng isang bagong dalubhasang platform kasama ang 8 General Electric TF34 turbofan na mga makina ng sasakyang panghimpapawid, na nakapangkat sa mga pares. Ang mga motor na ito ay naka-install sa A-10 Thunderbolt II attack sasakyang panghimpapawid at ang S-3 Viking anti-submarine sasakyang panghimpapawid na inilunsad noong unang bahagi ng 70 sa serye. Gayunpaman, ang rutang ito ay itinuturing na masyadong mahal, ipinakita ng mga kalkulasyon na ang kagamitan, mga operator at isang panlabas na antena ng radar ay maaaring mailagay sa mga mayroon nang mga modelo ng sasakyang panghimpapawid na sasakyang militar o mga pang-malayuan na airliner ng pasahero. Ang Boeing 707-320, na malawakang ginamit sa oras na iyon, na may katutubong Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) na mga engine ay napili bilang batayan. Sa oras na iyon, ang US Air Force ay nagpapatakbo na ng tanker sasakyang panghimpapawid, reconnaissance sasakyang panghimpapawid, mga post ng air command at transport at mga sasakyang pampasahero batay sa Boeing 707.
Na may pinakamataas na bigat sa pag-takeoff na humigit-kumulang 157,300 kg, ang sasakyang panghimpapawid ay may kakayahang manatili sa himpapawid nang hindi pinupuno ng gasolina sa loob ng 11 oras. Ang maximum na bilis ay umabot sa 855 km / h. Ang kisame ay 12,000 metro. Ang saklaw ng taktikal ay 1600 km. Ang pagpapatrolya ay karaniwang isinasagawa sa taas na 8000-10000 metro sa bilis na 750 km / h.
Ang unang dalawang prototype na binuo ay kilala bilang EC-137D. Natanggap ng serial AWACS sasakyang panghimpapawid ang E-3A Sentry index (English Sentry). Ang pagtatayo ng sasakyang panghimpapawid ng sistemang AWACS ay nagsimula noong 1975. Sa loob lamang ng 8 taon, 34 na machine ng E-3A na pagbabago ang naitayo.
E-3A Sentry
Ang unang sasakyang panghimpapawid noong 1977 ay pumasok sa pagpapatakbo ng 552nd Airborne Early Warning Wing sa Tinker Air Force Base sa Oklahoma. Dalawampu't pitong AWACS sasakyang panghimpapawid ang naitalaga sa Tinker. Apat sa mga ito sa isang batayan sa paglilipat ay nagpatrolya sa Malayong Silangan at na-istasyon sa Kadena airbase sa Japan, dalawa pang sasakyang panghimpapawid sa Elmendorf airbase sa Alaska. Matapos ang pagsisimula ng paghahatid ng E-3A, na isinama sa sistema ng pagtatanggol ng hangin ng Estados Unidos at Canada, nagsimula ang napakalaking pag-decommissioning ng lipas na E-121 AWACS sasakyang panghimpapawid. Sa kabila ng mababang mababang pagiging maaasahan ng radar at mga problema sa pag-uugnay sa sentralisadong sistema ng pagtatanggol ng hangin ng Hilagang Amerika, ang bagong maagang babala at pagkontrol ng sasakyang panghimpapawid na una na nagpakita ng isang mataas na potensyal para sa pagtuklas ng mga bomba ng Soviet at pag-target sa kanila ng mga manlalaban.
Bilang karagdagan sa US Air Force, ang AWACS ng unang pagbabago ay ibinigay sa mga kaalyado ng NATO; sa kabuuan, 18 E-3A ang ipinadala sa Europa. 1984 hanggang 1990 limang E-3A na may pinutol na komunikasyon at kagamitan sa radar ang naibenta sa Saudi Arabia. Ang Iran noong huling bahagi ng 70 ay nag-order din ng 10 AWACS, ngunit pagkatapos ng pagbagsak ng Shah, ang order na ito ay hindi matupad. Kabuuan mula 1977 hanggang 1992 68 sasakyang panghimpapawid ng pamilya E-3 Sentry ang ginawa.
Noong 1982, ang sasakyang panghimpapawid na inilaan para sa mga pagpapatakbo sa teatro ng pagpapatakbo ng Europa ay nilagyan ng isang sistemang pagpapatakbo para sa paglilipat ng impormasyong pantaktika na JITID, na ginagawang posible na makipagpalitan hindi lamang ng impormasyon sa boses, ngunit nagpapadala din ng biswal na ipinakita na impormasyon na may simbolo sa layo na hanggang sa 600 km. Ang paggamit ng kagamitang ito ay lubos na pinasimple ang pakikipag-ugnay sa manlalaban sasakyang panghimpapawid at ginawang posible upang makontrol ang mga aksyon ng dosenang mga interceptor.
Ang pinaka-kapansin-pansin na bahagi ng sasakyang panghimpapawid ng AWACS ay isang umiikot na hugis ng disc na plastik na radio-transparent na radar na nakakabit sa dalawang 3.5-metro na suporta sa itaas ng fuselage. Sa loob ng isang plastic disk na tumitimbang ng halos 1.5 tonelada, 9.1 metro ang lapad at 1.8 metro ang kapal, bilang karagdagan sa isang passive array ng antena na may elektronikong pag-scan, naka-install ang mga antena ng system ng pagkilala ng kaibigan o ng kaaway at kagamitan sa komunikasyon. Ang antena ay maaaring makumpleto ang isang kumpletong rebolusyon sa loob ng 10 segundo. Ang paglamig ng pangunahing antena ng radar at iba pang kagamitan ay isinasagawa ng paparating na daloy ng hangin sa pamamagitan ng mga espesyal na butas. Ang kagamitan sa radyo at komunikasyon, kumplikadong computing at pasilidad sa pagpapakita ng impormasyon ay natupok ng kuryente nang maraming beses kaysa sa kagamitan ng base Boeing 707-320. Kaugnay nito, ang lakas ng mga generator sa E-3A ay nadagdagan sa 600 kW.
Half radar fairing
Bagaman ang sasakyang panghimpapawid ay pangunahing nilikha para sa mga operasyon sa labas ng Estados Unidos, kasama sa kagamitan ang mga SAGE at BUIC system na idinisenyo para sa awtomatikong patnubay ng mga interceptor sa teritoryo ng Hilagang Amerika. Ang subsystem ng pagproseso ng data ng unang 23 sasakyang panghimpapawid, na itinayo batay sa isang computer ng IBM CC-1 na may bilis ng pagproseso ng data na 740,000 na operasyon bawat segundo, ay nagbibigay ng matatag na pagsubaybay ng hanggang sa 100 mga target nang sabay-sabay. Ang impormasyon ng target ay ipinakita sa 9 mga monitor. Ang computer ng IBM CC-2 na naka-install sa ikadalawampu't apat na sasakyang panghimpapawid ng produksyon ay may pangunahing memorya ng 665,360 mga salita. Ang sasakyang panghimpapawid na ito ay nagpakilala din ng isang pinagsamang sistema ng lihim na pagpapalitan ng pantaktika na impormasyon sa pagitan ng AWACS sasakyang panghimpapawid, mga mandirigma at mga point control sa lupa. Nagbibigay ito ng mabilis at ligtas na mga channel ng komunikasyon para sa libu-libong mga gumagamit.
Operator ng mga lugar ng trabaho ng British Sentry AEW.1
Ang mga workstation ng radar at mga operator ng komunikasyon ay matatagpuan sa tatlong mga hilera sa kabila ng cabin kaagad sa likod ng sabungan at ng mga kompyuter ng avionics. Sa likod nila ay ang lugar ng trabaho ng control officer at ang kompartimento ng flight engineer. Sa likuran ay may kusina at mga lugar ng pag-upo. Ang bilang ng mga tauhan ay maaaring maging 23 katao, kung saan ang apat ay mga tauhan ng paglipad, ang natitira ay mga operator at tauhang teknikal.
Ngunit kahit na may isang malakas na radar at modernong mga system ng computer sa oras na iyon, ang kakayahan ng unang E-3A na makita ang mga mababang-paglipad na target laban sa background ng mundo ay mababa. Samakatuwid, ang mga kagamitan sa board ng AWACS sasakyang panghimpapawid ay sumailalim sa pagbabago. Ang gawain ng mabisang pag-armas ng mga target sa hangin laban sa background ng ibabaw ng mundo ay nalutas matapos mai-install ang isang pinahusay na AN / APY-2 10-cm range radar sa sasakyang panghimpapawid. Sa makabagong AWACS sasakyang panghimpapawid, bilang karagdagan sa pagtaas ng potensyal na enerhiya ng radar, ang lakas ng mga computer ay tumaas. Ang dami ng mga digital signal processing unit ay halos 25% ng bigat ng radar mismo - higit sa 800 kg. Ang kabuuang bigat ng kagamitan sa radar ay humigit-kumulang na 3.5 tonelada. Ang AN / APY-2 radar ay may mataas na kaligtasan sa ingay dahil sa mababang antas ng likuran at mga gilid na lobo ng antena na direksyong pattern.
Ang AN / APY-2 radar ay maaaring gumana sa maraming mga mode:
1. Pulse-Doppler nang hindi na-scan ang sinag sa patayong eroplano.
2. Pulse-Doppler na may pag-scan ng sinag sa taas upang matantya ang altitude ng paglipad ng mga target sa hangin.
3. Paghanap nang labis sa abot-tanaw, na may signal cut-off sa ibaba ng linya ng abot-tanaw nang walang pagpili ng Doppler.
4. Pagsusuri sa ibabaw ng tubig na may maikling pulso (upang pigilan ang mga salamin mula sa ibabaw ng dagat).
5. Paghanap ng passive direksyon ng mga mapagkukunan ng pagkagambala sa saklaw ng dalas ng AN / APY-2 radar.
Posible rin na pagsamahin ang lahat ng mga mode sa itaas sa anumang kumbinasyon.
Ang modernisadong bersyon, na itinalagang E-3B, ay nasa ilalim ng konstruksyon mula pa noong 1984. 24 E-3A sasakyang panghimpapawid ay na-convert sa pagbabago na ito. Kasabay ng radar, ang ibig sabihin ng passive detection ay binuo, naitala ang pagpapatakbo ng mga on-board radar at iba pang mga aviation radio-teknikal na mga sistema.
Ang sasakyang panghimpapawid, na-upgrade sa antas ng AWACS Block 30/35, ay nakatanggap ng isang AB / AYR-1 electronic reconnaissance station. Sa paningin, magkakaiba sila mula sa mga naunang pagbabago ng mga antennas sa gilid (sa kanan at kaliwang panig), humigit-kumulang na 4x1 metro ang laki, na nakausli ng halos 0.5 metro na lampas sa mga contour ng fuselage. Mayroon ding mga antena sa ilong at buntot ng sasakyang panghimpapawid. Ang istasyon ay binubuo ng 23 mga module na may kabuuang timbang na 850 kg. Matapos ang pag-install ng istasyon ng RTR sa board ng sasakyang panghimpapawid, kinakailangan upang magbigay ng kasangkapan sa isang lugar ng trabaho para sa isa pang operator. Bilang karagdagan sa sasakyang panghimpapawid ng US Air Force, ang sasakyang panghimpapawid ng NATO AWACS ay sumailalim sa isang katulad na rebisyon.
Ang istasyon ay batay sa dalawang mga digital na tatanggap na nagkakaisa ng isang yunit ng processor. Alin, bilang karagdagan sa agarang pagsukat ng dalas, isakatuparan ang paghahanap ng direksyon ng amplitude at pagkilala ng parametric ng uri ng naharang na mapagkukunan ng radiation. Ayon sa data na inilathala sa mga bukas na mapagkukunan, ang AB / AYR-1 system ng pagkilala ay may kakayahang kilalanin ang higit sa 500 mga uri ng mga ground at airborne radar. Ang istasyon, na tumatakbo sa saklaw na dalas ng 2-18 GHz, ay nagbibigay ng paikot na pag-scan sa isang sektor na 360 degree at direksyon sa paghahanap ng mga mapagkukunan ng paglabas ng radyo na may isang error na hindi hihigit sa 3 degree sa layo na 250 km. Ang pagganap nito ay humigit-kumulang na 100 pagkilala sa mga mapagkukunan ng radiation sa 10 s. Ang maximum na saklaw ng pagpapatakbo ng kagamitan ng radyo ng reconnaissance ng AB / AYR-1 na higit sa malakas na mga mapagkukunan ng signal ay lumampas sa 500 km.
Kasunod sa E-3B variant, lumitaw ang E-3C, na nagtatampok ng pinabuting mga avionic. Sa modelong ito, bilang karagdagan sa bago, mas maraming mga computer na may mahusay na pagganap, naka-install ang APS-133 nabigasyon radar at ang AIL APX-103 IFF / TADIL-J digital na kagamitan sa komunikasyon. Sa pagbabago na ito, na-update din ang kagamitan para sa pagpapakita ng impormasyon ng radar. Ang lahat ng mga monitor ng tubo ng cathode ray ay pinalitan ng mga plasma o LCD panel.
Ang sasakyang panghimpapawid ng British AWACS na Sentry AEW.1, sinamahan ng mga interceptors na Tornado F.3
Ang pagbabago sa CFM International CFM56-2A engine para sa British Air Force ay nakatanggap ng itinalagang E-3D (Sentry AEW.1). Ang unang sasakyang panghimpapawid ay ipinasa sa RAF noong Marso 1991; sa kabuuan, ang United Kingdom ay nag-order ng 7 sasakyang panghimpapawid. Apat na AWACS E-3F sasakyang panghimpapawid na may parehong mga makina ngunit ang iba't ibang mga avionics ay binili ng France.
Modernisasyon ng E-3 Sentry sa Tinker airbase
Noong 2003, naglaan ang Estados Unidos ng $ 2.2 bilyon upang gawing makabago ang kasalukuyang Sentry fleet. Sa 2007, ang praktikal na gawain sa pagbabago ng Block 40/45 ay nagsimula sa Tinker airbase. Ang unang US Air Force E-3G ay umabot sa buong kahandaan sa pagbabaka noong 2015. Plano nitong muling bigyan ng kasangkapan ang lahat ng sasakyang panghimpapawid ng Amerika ng AWACS system na may sapat na mapagkukunan ng flight sa bersyon na ito.
