I anden halvdel af 60'erne blev det klart, at moderniseringspotentialet i EC-121 Warning Star AWACS praktisk talt var opbrugt. De utætte kahyt- og stempelmotorer tillod ikke patruljer i stor højde og det fulde potentiale af indbyggede radarer. Brugen af to radarer af forskellige typer til visning af nedre og øvre halvkugle reducerede flyets aerodynamiske kvalitet betydeligt og øgede udstyrets vægt. Derudover var deres egne operatører påkrævet for at servicere forskellige stationer, så antallet af besætningsmedlemmer nåede 26 personer ved de seneste ændringer af Warning Star, og de fleste af dem var bare beskæftiget med service på radar og kommunikationsudstyr. Selvom der i 60'erne blev gjort forsøg på at overføre elementets basis i udstyret fra elektrovakuum til halvlederelementer, indeholdt de radarstationer, der blev oprettet i 40-50'erne, et betydeligt antal elektroniske rør, hvilket gjorde dem meget besværlige, energikrævende og ikke særlig pålidelig.
I begyndelsen af 70'erne gjorde resultater inden for flykonstruktion og elektronik i solid state det muligt at oprette et tungt AWACS-fly, der var i stand til langsigtet at patruljere i 7-9 km højde og optimalt udnytte en overvågningsradars muligheder. Beregninger viste, at radaren i en højde af 9000 m vil have en synsvidde på op til 400 km. Som allerede nævnt i anden del, i 60'erne, blev EC-121L AWACS-flyet med AN / APS-82 radar, der havde en roterende antenne i en skiveformet kåbe, testet i USA. Af en række årsager blev denne version ikke bygget i serie, men selv da blev det klart, at "luftradarpiket" med en roterende antenne over flykroppen havde store udsigter.
På grund af den kendsgerning, at ved 70'ernes atom-missilparitet var opnået mellem de to supermagter, var vestlige strateger ikke længere bange for sovjetiske langdistancebombefly, hvis rolle falmede i baggrunden, men for et gennembrud af tank- og motoriserede rifledivisioner af direktoratet for indre anliggender for NATO's forsvar i Europa. Sovjetunionens og Warszawapagtens overlegenhed i konventionelle våben var at afværge taktiske atomvåben og jagerbombere. Det er klart, at for at levere luftangreb mod sovjetiske kampvogne, der haster til Den Engelske Kanal og smadrer kommunikation uden at have luftoverlegenhed. det var mildt sagt svært. Amerikanerne og deres allierede havde brug for et AWACS -fly med en kraftig radar, der var i stand til at udføre lange patruljer i store højder og rettidigt underrette om tilgangen af fjendtlige fly og styre deres kampflys handlinger. Samtidig blev der lagt samme opmærksomhed på mulighederne for at bruge flyet som en luftkommandopost, hvad angår egenskaberne ved radarkomplekset.
Som allerede nævnt er EU-121 Warning Star håbløst forældet, og E-2 Hawkeye brugt af den amerikanske flåde til omfanget af det europæiske teater og luftforsvar i Nordamerika havde utilstrækkelig rækkevidde og flyvehøjde. Derudover havde de første Hokai-modifikationer alvorlige problemer med pålideligheden af avionik, og oplevelsen af at betjene E-2A med AN / APS-96-radaren i Sydøstasien viste manglende evne til at opdage mål på baggrund af jordoverfladen.
I anden halvdel af 60'erne lancerede USA programmet Overland Radar Technology (ORT) til udvikling af radarer til påvisning af luftmål på baggrund af jorden. Inden for rammerne af dette program blev der oprettet en puls-doppler-radar, der opererede på princippet om at sammenligne gentagelseshastigheden for pulserne fra det udsendte signal med frekvensen af det reflekterede ekkosignal. Med andre ord blev Doppler -frekvensen ekstraheret fra et bevægeligt mål på baggrund af signaler reflekteret fra jorden.
Oprettelsen af radarer, der effektivt kunne arbejde på mål i lav højde i stor afstand, gik med store vanskeligheder. Den første relativt brugbare prøve af Westinghouse AN / APY-1 radaren havde mange mangler. Ud over ganske forudsigelige problemer med lav pålidelighed gav stationen en masse falske serif fra objekter på jorden. For eksempel i blæsende vejr blev svajende trækroner opfattet som mål i lav højde. For at eliminere denne ulempe var det nødvendigt at bruge en meget kraftfuld computer efter 70'ernes standarder, der var i stand til at vælge mål og kun vise reelle luftobjekter og deres reelle koordinater på operatørernes skærme.
Bestemmelse af målazimuten udføres som et resultat af flere scanninger og sammenligning af resultaterne opnået fra forskellige positioner af målet i tid og rum. Denne tilstand giver dig mulighed for at få den maksimale mængde information, men rækkevidden er minimal. Når detekteringsområdet for fjerne mål er vigtigere end oplysninger om deres flyvehøjde, skifter det til puls-doppler-scanningstilstand uden at bestemme højdevinklen, og der sker ingen lodret scanning. Stationen kan også operere i en passiv elektronisk rekognosceringstilstand og modtage signaler udsendt af radarer fra andre fly.
Oprindeligt var det for det nye tunge fly AWACS (Airborne Warning And Control System), analogt med dæk E-2 Hawkeye, planlagt at oprette en ny specialiseret platform med 8 General Electric TF34 turbofan flymotorer, grupperet i par. Disse motorer blev installeret på A-10 Thunderbolt II-angrebsflyet og S-3 Viking anti-ubådsfly, der blev lanceret i begyndelsen af 70'erne i serien. Denne rute blev dog anset for for dyr, beregninger viste, at udstyr, operatører og en ekstern radarantenne kan placeres på eksisterende modeller af militære transportfly eller langdistancepassagerfly. Boeing 707-320, der blev brugt meget på det tidspunkt, med native Pratt & Whitney TF33-P-100 / 100A (JT3D) motorer blev valgt som basen. På det tidspunkt opererede det amerikanske luftvåben allerede tankfly, rekognoseringsfly, luftkommandostationer og transport- og personbiler baseret på Boeing 707.
Med en maksimal startvægt på omkring 157.300 kg er flyet i stand til at blive i luften uden at tanke op i 11 timer. Den maksimale hastighed når 855 km / t. Loftet er 12.000 meter. Den taktiske rækkevidde er 1600 km. Patruljeringen udføres normalt i 8000-10000 meters højde med en hastighed på 750 km / t.
De to første prototyper, der blev bygget, er kendt som EC-137D. Serielle AWACS-fly modtog E-3A Sentry-indekset (engelsk Sentry). Konstruktionen af fly til AWACS -systemet begyndte i 1975. På bare 8 år blev der bygget 34 maskiner i E-3A-modifikationen.
E-3A Vagtpost
Det første fly i 1977 kom ind i den operationelle 552. luftbårne tidlige advarselsfløj på Tinker Air Force Base i Oklahoma. 27 AWACS-fly blev tildelt Tinker. Fire af dem på vagtbasis patruljerede Fjernøsten og blev stationeret på Kadena flybase i Japan, yderligere to fly på Elmendorf flybase i Alaska. Efter begyndelsen af leverancer af E-3A, integreret med luftforsvarssystemet i USA og Canada, begyndte den massive nedlukning af forældede E-121 AWACS-fly. På trods af radarens oprindeligt lave pålidelighed og problemer med forbindelsen til det centraliserede luftforsvarssystem i Nordamerika, demonstrerede de nye tidlige advarsels- og kontrolfly i første omgang et stort potentiale for at opdage sovjetiske bombefly og sigte jagerfly-aflyttere mod dem.
Ud over det amerikanske luftvåben blev AWACS af den første ændring leveret til NATOs allierede; i alt blev 18 E-3A sendt til Europa. 1984 til 1990 fem E-3A med afkortet kommunikation og radarudstyr blev solgt til Saudi-Arabien. Iran i slutningen af 70'erne bestilte også 10 AWACS, men efter Shah's styrt kunne denne ordre ikke opfyldes. I alt fra 1977 til 1992 68 fly af E-3 Sentry-familien blev produceret.
I 1982 blev fly beregnet til operationer i det europæiske operationsteater udstyret med et operativsystem til overførsel af taktisk information JITIDS, som gør det muligt at udveksle ikke kun stemmeinformation, men også overføre visuelt viste symbolinformation i en afstand på op til 600 km. Brugen af dette udstyr forenklede i høj grad interaktionen med kampfly og gjorde det muligt at kontrollere handlinger fra flere dusin interceptorer.
Den mest mærkbare del af AWACS-flyet var en roterende skiveformet radiotransparent radarafskærmning af plast monteret på to 3,5-meters understøtninger over skroget. Inde i en plastdisk, der vejer cirka 1,5 ton, 9,1 meter i diameter og 1,8 meter tyk, er der ud over et passivt antennearray med elektronisk scanning installeret antenner fra ven-eller-fjenden-genkendelsessystemet og kommunikationsudstyr. Antennen kunne gennemføre en fuldstændig revolution på 10 sekunder. Køling af hovedantennen på radaren og andet udstyr blev udført af den modgående luftstrøm gennem særlige huller. Radio- og kommunikationsudstyr, computingkompleks og informationsdisplayfaciliteter forbrugte elektricitet flere gange mere end udstyret til basen Boeing 707-320. I denne henseende blev generatorernes effekt på E-3A øget til 600 kW.
Halv radar kåbe
Selvom flyet hovedsageligt blev skabt til operationer uden for USA, inkluderede udstyret SAGE- og BUIC -systemerne designet til automatisk vejledning af interceptorer over Nordamerikas område. Databehandlingsundersystemet for de første 23 fly, bygget på basis af en IBM CC-1 computer med en databehandlingshastighed på 740.000 operationer pr. Sekund, giver stabil sporing af op til 100 mål samtidigt. Målinformation blev vist på 9 skærme. IBM CC-2 computeren installeret på det fjerde og tyve produktionsfly har en hovedhukommelse på 665.360 ord. Dette fly har også indført et integreret system med skjult udveksling af taktisk information mellem AWACS -fly, krigere og jordkontrolpunkter. Det giver hurtige og sikre kommunikationskanaler til tusinder af brugere.
Operatørs arbejdspladser i den britiske vagtpost AEW.1
Radar- og kommunikationsoperatørernes arbejdsstationer er placeret i tre rækker på tværs af kabinen umiddelbart bag cockpittet og luftfartsrummet. Bag dem er kontrolbetjentens arbejdsplads og flyingeniørens rum. På bagsiden er der køkken og opholdsområder. Besætningens antal kan være 23 personer, heraf fire flypersonale, resten operatører og teknisk personale.
Men selv med en kraftfuld radar og moderne edb-systemer på det tidspunkt var evnen hos den første E-3A til at se lavtflyvende mål på baggrund af jorden lav. Derfor blev udstyret ombord på AWACS-fly revideret. Opgaven med effektivt at bevæbne luftmål mod baggrunden af jordoverfladen blev løst efter installation af en forbedret AN / APY-2 10-cm radar på flyet. På de moderniserede AWACS -fly har computeren ud over at øge radarens energipotentiale øget kraften. Massen af digitale signalbehandlingsenheder var næsten 25% af vægten af selve radaren - mere end 800 kg. Den samlede vægt af radarudstyret var cirka 3,5 tons. AN / APY-2-radaren har høj støjimmunitet på grund af det lave niveau af bag- og sidelapperne i antennens retningsmønster.
AN / APY-2 radaren kan fungere i flere tilstande:
1. Pulse-Doppler uden at scanne strålen i det lodrette plan.
2. Pulse-Doppler med strålescanning i højde for at estimere flyvehøjden for luftmål.
3. Overhorisontsøgning, med signalafbrydelse under horisontlinjen uden Doppler-valg.
4. Undersøgelse af vandoverfladen med korte impulser (for at undertrykke refleksioner fra havoverfladen).
5. Find passiv retning af kilder til interferens i frekvensområdet for AN / APY-2-radaren.
Det er også muligt at kombinere alle ovenstående tilstande i enhver kombination.
Den moderniserede version, betegnet E-3B, har været under opførelse siden 1984. 24 E-3A fly blev konverteret til denne ændring. Samtidig med radaren blev der udviklet passive detektionsmidler, der registrerede driften af indbyggede radarer og andre luftfartradiotekniske systemer.
Flyet, opgraderet til AWACS Block 30/35 niveau, modtog en AB / AYR-1 elektronisk rekognoscering station. Visuelt adskiller de sig fra tidligere ændringer ved sideantenner (på højre og venstre side), cirka 4x1 meter store, som stikker cirka 0,5 meter ud over skrogets konturer. Der er også antenner i flyets næse og hale. Stationen består af 23 moduler med en totalvægt på 850 kg. Efter installationen af RTR -stationen ombord på flyet var det nødvendigt at udstyre en arbejdsplads til en anden operatør. Ud over US Air Force -flyet gennemgik NATO AWACS -fly en lignende revision.
Stationen er baseret på to digitale modtagere, der er forenet af en processorenhed. Som ud over øjeblikkelig frekvensmåling udfører amplituderetningsfinding og parametrisk genkendelse af typen affanget strålingskilde. Ifølge data offentliggjort i åbne kilder er AB / AYR-1-genkendelsessystemet i stand til at identificere mere end 500 typer jord- og luftbårne radarer. Stationen, der opererer i frekvensområdet 2-18 GHz, giver cirkulær scanning i en sektor på 360 grader og retningsfinding af radioemissionskilder med en fejl på ikke mere end 3 grader i en afstand på 250 km. Dens ydeevne er cirka 100 genkendelse af strålekilder på 10 sekunder. Den maksimale rækkevidde for AB / AYR-1 rekognoseringsradioudstyr over kraftige signalkilder overstiger 500 km.
Efter E-3B-varianten dukkede E-3C op med forbedret flyelektronik. På denne model blev der ud over nye, mere højtydende computere installeret APS-133-navigationsradaren og AIL APX-103 IFF / TADIL-J digitalt kommunikationsudstyr. Ved denne ændring blev udstyret til visning af radarinformation også opdateret. Alle katodestrålerørskærme er blevet erstattet med plasma- eller LCD -paneler.
Britiske AWACS -fly Sentry AEW.1, ledsaget af interceptorer Tornado F.3
Ændringen med CFM International CFM56-2A-motorer til det britiske luftvåben modtog betegnelsen E-3D (Sentry AEW.1). Det første fly blev overdraget til RAF i marts 1991; i alt bestilte Storbritannien 7 fly. Fire AWACS E-3F-fly med de samme motorer, men forskellige flyelektronik, blev købt af Frankrig.
Modernisering af E-3 Sentry på Tinker flybase
I 2003 tildelte USA 2,2 milliarder dollar til at modernisere den eksisterende Sentry -flåde. I 2007 begyndte praktisk arbejde med at ændre Block 40/45 på Tinker -flybasen. Det første amerikanske luftvåben E-3G nåede fuld kampberedskab i 2015. Det er planlagt at genudstyre alle amerikanske fly fra AWACS-systemet med en tilstrækkelig flyveressource til denne version.
