U drugoj polovici 60-ih postalo je jasno da je potencijal modernizacije EC-121 Warning Star AWACS praktički iscrpljen. Propusna kabina i klipni motori nisu dopuštali ophodnje na visokim nadmorskim visinama i puni potencijal ugrađenih radara. Korištenje dva radara različitih vrsta za pregled donje i gornje hemisfere značajno je smanjilo aerodinamičku kvalitetu zrakoplova i povećalo težinu opreme. Osim toga, za servisiranje različitih postaja bili su potrebni njihovi vlastiti operateri, pa je tako, na najnovijim izmjenama Zvijezde upozorenja, broj članova posade dosegao 26 ljudi, a većina njih samo se bavila servisiranjem radara i komunikacijske opreme. Iako se u 60-ima pokušalo prenijeti bazu elemenata opreme s elektrovakuumskih uređaja na poluvodičke elemente, radarske postaje stvorene u 40-50-ima sadržavale su značajan broj elektroničkih cijevi, što ih je činilo vrlo glomaznim, energetski intenzivnim i nije baš pouzdan.
Početkom 70-ih postignuća na području konstrukcije zrakoplova i elektronike u čvrstom stanju omogućila su stvaranje teškog zrakoplova AWACS sposobnog za dugotrajno patroliranje na nadmorskoj visini od 7-9 km i optimalno korištenje sposobnosti nadzornog radara. Proračuni su pokazali da će radar na nadmorskoj visini od 9000 m imati domet gledanja do 400 km. Kao što je već spomenuto u drugom dijelu, 60-ih godina prošlog stoljeća u SAD-u su testirani zrakoplovi EC-121L AWACS s radarom AN / APS-82, koji je imao rotirajuću antenu u oklopu u obliku diska. Iz više razloga ova verzija nije bila serijski izrađena, ali je već tada postalo jasno da "zračni radarski piket" s jednom rotirajućom antenom iznad trupa ima velike izglede.
Zbog činjenice da je do 70-ih postignut nuklearno-raketni paritet između dviju velesila, zapadni stratezi više se nisu bojali sovjetskih bombardera dugog dometa, čija je uloga nestala u drugom planu, već proboja tenkovskih i motoriziranih pušačkih divizija Uprave unutarnjih poslova NATO -ove obrane u Europi. Nadmoć SSSR-a i zemalja Varšavskog pakta u konvencionalnom naoružanju bila je odbijanje taktičkog nuklearnog oružja i lovačkih bombardera. Jasno je da za zračne napade na sovjetske tenkove koji hrle prema La Mancheu i razbijanje komunikacija bez zračne nadmoći. bilo je, blago rečeno, teško. Amerikancima i njihovim saveznicima trebao je zrakoplov AWACS s moćnim radarom, sposoban za obavljanje dugih ophodnji na velikim visinama i pravodobno obavještavanje o približavanju neprijateljskih zrakoplova i usmjeravanje djelovanja njihovih borbenih zrakoplova. Istodobno je jednaka pozornost posvećena mogućnostima korištenja zrakoplova kao zračnog zapovjednog mjesta, kao i karakteristikama radarskog kompleksa.
Kao što je već spomenuto, EU-121 Warning Star beznadno je zastario, a E-2 Hawkeye koje je američka flota koristila za razmjere europskog kazališta i protuzračne obrane Sjeverne Amerike imao je nedovoljan domet i visinu leta. Osim toga, prve Hokaijeve modifikacije imale su ozbiljnih problema s pouzdanošću avionike, a iskustvo rada E-2A s radarom AN / APS-96 u jugoistočnoj Aziji pokazalo je nemogućnost otkrivanja ciljeva na pozadini zemljine površine.
U drugoj polovici 60 -ih Sjedinjene Države pokrenule su program Overland Radar Technology (ORT) za razvoj radara za otkrivanje zračnih ciljeva na pozadini Zemlje. U okviru ovog programa stvoren je pulsno-doppler radar koji radi na principu usporedbe brzine ponavljanja impulsa emitiranog signala s frekvencijom reflektiranog eho signala. Drugim riječima, Dopplerova frekvencija izvučena je iz pokretne mete na pozadini signala odbijenih od tla.
Stvaranje radara sposobnih za učinkovit rad na niskim ciljevima na velikoj udaljenosti išlo je s velikim poteškoćama. Prvi relativno izvediv uzorak Westinghouseovog radara AN / APY-1 imao je mnogo nedostataka. Osim prilično predvidljivih problema s niskom pouzdanošću, stanica je dala i mnoge lažne serife s objekata na tlu. Na primjer, po vjetrovitom vremenu, njišuće se krošnje drveća doživljavale su kao mete na maloj nadmorskoj visini. Kako bi se uklonio ovaj nedostatak, bilo je potrebno upotrijebiti vrlo moćno računalo po standardima 70 -ih, sposobno za odabir ciljeva i prikazivanje samo stvarnih zračnih objekata i njihovih stvarnih koordinata na zaslonima operatera.
Određivanje azimuta mete provodi se kao rezultat nekoliko skeniranja i usporedbe rezultata dobivenih s različitih položaja mete u vremenu i prostoru. Ovaj način rada omogućuje vam dobivanje najveće količine informacija, ali raspon je minimalan. Kad je raspon otkrivanja udaljenih ciljeva važniji od podataka o njihovoj visini leta, prelazi se u pulsno-Doppler način skeniranja bez određivanja kuta nadmorske visine i ne dolazi do vertikalnog skeniranja. Postaja također može raditi u pasivnom načinu elektroničkog izviđanja, primajući signale koje emitiraju radari s drugih zrakoplova.
U početku je za nove teške zrakoplove AWACS (Airborne Warning And Control System), po analogiji s palubom E-2 Hawkeye, bilo planirano stvaranje nove specijalizirane platforme s 8 turboventilatorskih motora General Electric TF34, grupiranih u parove. Ti su motori ugrađeni u jurišne zrakoplove A-10 Thunderbolt II i protupodmornički zrakoplov S-3 Viking lansiran početkom 70-ih u seriji. Međutim, ta se ruta smatrala preskupom, proračuni su pokazali da se oprema, operateri i vanjska radarska antena mogu postaviti na postojeće modele vojnih transportnih zrakoplova ili putničkih zrakoplova velikog dometa. Boeing 707-320, tada široko korišten, s izvornim motorima Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) odabran je kao baza. Do tada su američke zračne snage već upravljale zrakoplovima tankerima, izviđačkim zrakoplovima, zračnim zapovjednim mjestima te transportnim i putničkim vozilima na bazi Boeinga 707.
S maksimalnom težinom pri polijetanju od oko 157.300 kg, zrakoplov je sposoban ostati u zraku bez punjenja gorivom 11 sati. Maksimalna brzina doseže 855 km / h. Strop je 12.000 metara. Taktički domet je 1600 km. Patroliranje se obično provodi na nadmorskoj visini od 8000-10000 metara pri brzini od 750 km / h.
Prva dva izgrađena prototipa poznata su kao EC-137D. Serijski zrakoplovi AWACS dobili su indeks E-3A Sentry (engleski Sentry). Izgradnja zrakoplova sustava AWACS započela je 1975. godine. U samo 8 godina izgrađena su 34 stroja modifikacije E-3A.
E-3A Straža
Prvi zrakoplov 1977. ušao je u operativno 552. zračno ratno krilo za rano upozoravanje u zračnoj bazi Tinker u Oklahomi. Tinkeru je dodijeljeno 27 zrakoplova AWACS. Četiri od njih smjenski su patrolirali Dalekim istokom i bili su stacionirani u zračnoj bazi Kadena u Japanu, još dva zrakoplova u zračnoj bazi Elmendorf na Aljasci. Nakon početka isporuke E-3A, integriranog sa sustavom protuzračne obrane Sjedinjenih Država i Kanade, započelo je masovno gašenje zastarjelih zrakoplova E-121 AWACS. Unatoč isprva niskoj pouzdanosti radara i problemima s povezivanjem sa centraliziranim sustavom protuzračne obrane Sjeverne Amerike, novi zrakoplovi za rano upozoravanje i kontrolu isprva su pokazali veliki potencijal za otkrivanje sovjetskih bombardera i ciljanje lovaca-presretača na njih.
Osim američkih zračnih snaga, saveznicima NATO-a isporučeni su AWACS prve izmjene; ukupno je 18 E-3A poslano u Europu. 1984. do 1990. godine pet E-3A sa krnjem komunikacijom i radarskom opremom prodano je Saudijskoj Arabiji. Iran je krajem 70 -ih također naručio 10 AWACS -a, ali nakon svrgavanja šaha ta se naredba nije mogla ispuniti. Ukupno od 1977. do 1992. godine Proizvedeno je 68 zrakoplova obitelji E-3 Sentry.
Godine 1982. zrakoplovi namijenjeni za operacije na europskom kazalištu operacija opremljeni su operativnim sustavom za prijenos taktičkih informacija JITIDS, koji omogućuje razmjenu ne samo glasovnih podataka, već i prijenos vizualno prikazanih simboličkih informacija na udaljenosti do 600 km. Korištenje ove opreme uvelike je pojednostavilo interakciju s lovačkim zrakoplovima i omogućilo kontrolu djelovanja nekoliko desetaka presretača.
Najuočljiviji dio zrakoplova AWACS bio je rotirajući plastični radio-prozirni radarski oklop u obliku diska postavljen na dva nosača od 3,5 metara iznad trupa trupa. Unutar plastičnog diska težine oko 1,5 tona, promjera 9,1 metar i debljine 1,8 metara, osim pasivne antenske rešetke s elektroničkim skeniranjem, ugrađene su antene sustava za prepoznavanje prijatelja ili neprijatelja i komunikacijska oprema. Antena bi mogla dovršiti potpuni zaokret za 10 sekundi. Hlađenje glavne antene radara i druge opreme vršilo se nadolazećim strujanjem zraka kroz posebne rupe. Radio i komunikacijska oprema, računalni kompleks i objekti za prikaz informacija trošili su električnu energiju nekoliko puta više od opreme baze Boeing 707-320. S tim u vezi, snaga generatora na E-3A povećana je na 600 kW.
Pola radara
Iako je zrakoplov stvoren uglavnom za operacije izvan Sjedinjenih Država, oprema je uključivala sustave SAGE i BUIC dizajnirane za automatizirano navođenje presretača preko teritorija Sjeverne Amerike. Podsustav za obradu podataka prva 23 zrakoplova, izgrađen na temelju računala IBM CC-1 sa brzinom obrade podataka od 740.000 operacija u sekundi, omogućuje stabilno praćenje do 100 ciljeva istovremeno. Podaci o cilju prikazani su na 9 monitora. Računalo IBM CC-2 instalirano na dvadeset četvrtom proizvodnom zrakoplovu ima glavnu memoriju od 665.360 riječi. Ovaj zrakoplov je također uveo integrirani sustav tajne razmjene taktičkih informacija između zrakoplova AWACS, lovaca i kopnenih kontrolnih točaka. Omogućuje brze i sigurne komunikacijske kanale tisućama korisnika.
Radna mjesta operatera britanske straže AEW.1
Radna mjesta operatera radara i komunikacija nalaze se u tri reda preko kabine odmah iza kokpita i odjeljka za avioniku. Iza njih je radno mjesto službenika kontrole i odjeljak inženjera letača. Straga se nalazi kuhinja i prostor za sjedenje. Broj posade može biti 23 osobe, od čega su četiri letačko osoblje, ostalo su operateri i tehničko osoblje.
No, čak i sa tada moćnim radarom i modernim računalnim sustavima, sposobnost prvog E-3A da vidi niskoleteće ciljeve na pozadini zemlje bila je niska. Stoga je ugrađena oprema aviona AWACS prošla reviziju. Zadatak učinkovitog naoružavanja zračnih ciljeva na pozadini zemljine površine riješen je nakon što je na zrakoplov instaliran poboljšani radar dometa AN / APY-2 od 10 cm. Na moderniziranim zrakoplovima AWACS, osim povećanja energetskog potencijala radara, povećana je i moć računala. Masa jedinica za obradu digitalnog signala bila je gotovo 25% težine samog radara - više od 800 kg. Ukupna težina radarske opreme iznosila je približno 3,5 tone. Radar AN / APY-2 ima visoku otpornost na buku zbog niske razine stražnjih i bočnih režnjeva antene.
Radar AN / APY-2 može raditi u nekoliko načina:
1. Puls-Doppler bez skeniranja snopa u okomitoj ravnini.
2. Puls-Doppler sa skeniranjem snopa u visini za procjenu visine leta zračnih ciljeva.
3. Traženje preko horizonta, s prekidom signala ispod linije horizonta bez Doppler odabira.
4. Pregled vodene površine kratkim impulsima (za suzbijanje refleksija s morske površine).
5. Pasivno određivanje smjera izvora smetnji u frekvencijskom području radara AN / APY-2.
Također je moguće kombinirati sve gore navedene načine u bilo kojoj kombinaciji.
Modernizirana verzija, nazvana E-3B, gradila se od 1984. godine. U ovu su modifikaciju preuređena 24 zrakoplova E-3A. Istodobno s radarom razvijena su sredstva za pasivno otkrivanje koja bilježe rad ugrađenih radara i drugih zrakoplovnih radiotehničkih sustava.
Zrakoplov, nadograđen na razinu AWACS Block 30/35, dobio je AB / AYR-1 stanicu za elektroničko izviđanje. Vizualno se razlikuju od ranijih izmjena bočnim antenama (s desne i lijeve strane), veličine približno 4x1 metar, koje strše oko 0,5 metara izvan kontura trupa. U nosu i repu zrakoplova nalaze se i antene. Stanica se sastoji od 23 modula ukupne težine 850 kg. Nakon ugradnje RTR stanice u zrakoplov, bilo je potrebno opremiti radno mjesto za drugog operatera. Osim zrakoplova američkih zračnih snaga, sličnu reviziju prošli su i zrakoplovi NATO -a AWACS.
Stanica se temelji na dva digitalna prijemnika ujedinjena procesorskom jedinicom. Koji, osim trenutnog mjerenja frekvencije, provode amplitudno određivanje smjera i parametarsko prepoznavanje vrste presretnutog izvora zračenja. Prema podacima objavljenim u otvorenim izvorima, sustav prepoznavanja AB / AYR-1 sposoban je identificirati više od 500 vrsta radara na zemlji i u zraku. Stanica, koja radi u frekvencijskom području 2-18 GHz, omogućuje kružno skeniranje u sektoru od 360 stupnjeva i određivanje smjera izvora radio emisije s pogreškom od najviše 3 stupnja na udaljenosti od 250 km. Njegova izvedba je približno 100 prepoznavanja izvora zračenja u 10 s. Maksimalni radni domet izviđačke radijske opreme AB / AYR-1 nad snažnim izvorima signala premašuje 500 km.
Nakon varijante E-3B pojavio se E-3C s poboljšanom avionikom. Na ovom su modelu, osim novih računala visokih performansi, instalirani navigacijski radar APS-133 i digitalna komunikacijska oprema AIL APX-103 IFF / TADIL-J. Na ovoj izmjeni ažurirana je i oprema za prikaz radarskih informacija. Svi monitori s katodnim cijevima zamijenjeni su plazma ili LCD panelima.
Britanski zrakoplov AWACS Sentry AEW.1, u pratnji presretača Tornado F.3
Modifikacija s CFM International CFM56-2A motorima za britansko zrakoplovstvo dobila je oznaku E-3D (Sentry AEW.1). Prvi zrakoplov predat je RAF -u u ožujku 1991.; ukupno je Ujedinjeno Kraljevstvo naručilo 7 zrakoplova. Četiri zrakoplova AWACS E-3F s istim motorima, ali različitom zračnom elektronikom kupila je Francuska.
Modernizacija straže E-3 u zračnoj bazi Tinker
Godine 2003. Sjedinjene Američke Države su izdvojile 2,2 milijarde dolara za modernizaciju postojeće flote Sentry, a 2007. u zračnoj bazi Tinker započeli su praktični radovi na preinaci Bloka 40/45. Prvi E-3G američkih zračnih snaga dostigao je punu borbenu gotovost 2015. godine. Planirano je ponovno opremanje svih američkih zrakoplova sustava AWACS s dovoljnim resursima leta u ovu verziju.
