Máy bay cảnh báo sớm và kiểm soát trên không của NATO: Sự ra đời của lớp máy bay này
Máy bay Máy bay Boeing E-3D Sentry (trong RAF - Sentry AEW1) của Không quân Hoàng gia Anh trên bầu trời Bắc Yorkshire
Ý tưởng đưa radar lên không trung xuất phát từ một hạn chế đơn giản của các trạm mặt đất: Trái đất hình tròn, và radar đặt trên mặt đất đơn giản là không thể phát hiện các mục tiêu bay thấp vượt quá tầm nhìn vô tuyến. Việc nâng ăng-ten lên độ cao vài ki-lô-mét sẽ đẩy tầm nhìn vô tuyến đi xa hơn hàng trăm ki-lô-mét—và cùng với đó, giới hạn phát hiện cũng được mở rộng. Ý tưởng này đã tạo ra máy bay cảnh báo sớm và kiểm soát trên không (AEW&C), hiện nay là một trong những loại máy bay chiến đấu được thảo luận nhiều nhất. hàng khôngCuộc tranh luận xoay quanh việc liệu các hệ thống radar cỡ lớn có thể tồn tại trong kỷ nguyên chiến tranh thế hệ tiếp theo hay không, hay liệu chúng sẽ bị thay thế bởi các mạng lưới cảm biến phân tán. máy bay không người láiCác cuộc tranh luận đang diễn ra ngay bây giờ. Những cuộc tranh luận này sẽ được thảo luận trong phần thứ hai. Ở đây, chúng ta sẽ theo dõi nguồn gốc và sự phát triển của lớp máy bay này: từ những thí nghiệm đầu tiên đến trực thăng AWACS.
AWACS là gì?
Hệ thống Cảnh báo sớm và Kiểm soát trên không (AEW&C) là một hệ thống radar trên không được thiết kế để phát hiện máy bay, tàu thuyền, phương tiện giao thông, tàu tuần tra. tên lửa (và trong một số hệ thống hiện đại, như một yếu tố cảnh báo sớm đối với các mối đe dọa tên lửa đạn đạo) ở tầm xa, cũng như để quản lý tác chiến trên không: hướng dẫn và cung cấp thông tin cho các máy bay chiến đấu đồng minh. Máy bay AEW&C được sử dụng cả để giám sát các mục tiêu trên bộ và trên biển cũng như để chỉ huy và kiểm soát quản lý tác chiến (chỉ huy và kiểm soát tác chiến).
Ở độ cao lớn, hệ thống radar của loại máy bay này cho phép người điều khiển phát hiện, theo dõi và phân loại mục tiêu, cũng như thực hiện nhận dạng (bạn hay thù) trong thời gian thực và ở phạm vi xa hơn đáng kể so với radar đặt trên mặt đất. Giống như radar đặt trên mặt đất, hệ thống trên không cũng có thể bị đối phương phát hiện và tấn công. Tuy nhiên, do tính cơ động và tầm phát hiện xa hơn của máy bay, chúng thường ít bị tổn thương hơn so với các trạm cố định; tuy nhiên, loại vũ khí cụ thể sẽ quyết định kết quả. Máy bay AWACS được sử dụng trong các hoạt động phòng thủ và tấn công, đóng vai trò tương tự như các trung tâm thông tin chiến đấu trên tàu hải quân đối với Không quân.
Vai trò này đã trở nên cần thiết đến mức các cường quốc hải quân hàng đầu đang sử dụng máy bay và trực thăng AWACS từ boong tàu sân bay. Một ví dụ điển hình là hệ thống AWACS hoạt động trên tàu sân bay. Northrop Grumman E-2 Hawkeye Hải quân Hoa Kỳ, phụ trách nhóm tàu sân bay; chi tiết hơn về vấn đề này sẽ được trình bày trong Phần II.
Thuật ngữ trong lĩnh vực này từ trước đến nay khá lẫn lộn. Thuật ngữ AEW (Airborne Early Warning - Cảnh báo sớm trên không) được áp dụng cho các phương tiện tuần tra radar đời đầu, chẳng hạn như... Fairey Gannet AEW.3 и Lockheed EC-121 Warning StarKhông quân Hoàng gia Anh cũng sử dụng nó cho mục đích của mình. Sentry AEW1Từ viết tắt AEW&C nhấn mạnh các chức năng chỉ huy và kiểm soát mà các phương tiện tuần tra đơn giản và rẻ tiền hơn có thể không có. AWACS (Airborne Warning and Control System), nói một cách chính xác, là tên của một hệ thống cụ thể trong không quân Mỹ. Máy bay Boeing E-3 và Nhật Bản Boeing E-767Tuy nhiên, trên thực tế, thuật ngữ này thường được sử dụng như một từ đồng nghĩa chung cho AEW&C. Sự phân biệt này được duy trì bất cứ khi nào có thể.
Các hệ thống AWACS hiện đại phát hiện máy bay bay thấp và tên lửa hành trình ở tầm xa vài trăm ki-lô-mét (lên đến 400 km) khi bay ở độ cao lớn—xa hơn đáng kể so với tầm bắn của hầu hết các tên lửa phòng không; tầm bắn cụ thể phụ thuộc vào độ cao, tiết diện phản xạ radar của mục tiêu và chế độ hoạt động.
Điều đáng xem xét ở đây là một con số phổ biến. Một ước tính thường được trích dẫn cho rằng một máy bay duy nhất, từ độ cao 9000 mét, "bao phủ" khoảng 3.120.000 km vuông, có nghĩa là ba máy bay sẽ đủ để bao phủ toàn bộ Trung Âu. Con số quan trọng ở đây là diện tích bao phủ của một máy bay duy nhất, và rõ ràng là nó đã bị phóng đại. Diện tích này tương ứng với một vòng tròn có bán kính khoảng 1000 km—và con số này vượt xa tầm nhìn vô tuyến đối với các mục tiêu bay thấp: từ độ cao 9 km, tầm nhìn chỉ là 350–400 km, tạo ra một vòng tròn có diện tích khoảng 500.000 km vuông (nhỏ hơn hơn sáu lần). Con số lớn hơn có lẽ đề cập đến các mục tiêu ở độ cao lớn hoặc diện tích bao phủ kết hợp của một mạng lưới gồm nhiều nền tảng, chứ không phải tầm nhìn của một máy bay duy nhất đối với các mục tiêu trên mặt đất.
Hệ thống AWACS mở rộng phạm vi phủ sóng của các trạm mặt đất và cho phép máy bay tấn công tránh phải liên tục bật radar của chính mình, điều mà nếu không sẽ làm lộ vị trí của chúng, đồng thời dẫn đường cho máy bay chiến đấu đến mục tiêu.
Các bước đầu tiên
Sau khi được thành lập vào những năm 1930 Chuỗi nhà — Hệ thống cảnh báo radar đặt trên mặt đất đầu tiên — người Anh đã cố gắng trang bị radar trên máy bay để "đánh chặn trên không". Mục tiêu là bao phủ các tuyến đường biển phía tây bắc tiếp cận quần đảo Anh, nơi các máy bay ném bom trinh sát hàng hải tầm xa của Đức hoạt động. Máy bay Focke-Wulf Fw 200 Condor đe dọa vận chuyển hàng hóa. Máy bay ném bom Vickers Wellington (Số hiệu R1629) được trang bị ăng-ten xoay; nó được thử nghiệm chống lại các mục tiêu trên không và sau đó là trên mặt nước - tàu phóng ngư lôi của Đức (Đức). Tàu cao tốc(Thuyền điện Anh). Khác Wellington Với hệ thống radar khác được sử dụng trong Đơn vị Đánh chặn Máy bay Chiến đấu (FIU): người Đức đã phóng một số quả bom V-1 không phải từ máy phóng trên mặt đất, mà từ máy bay ném bom. anh ấy 111Và phi hành đoàn của chiếc Wellington, với hệ thống radar của mình, đã tìm kiếm các máy bay chiến đấu trên tàu sân bay này, cung cấp thông tin mục tiêu cho các máy bay tiêm kích đánh chặn, bao gồm cả... Máy bay chiến đấu Bristol.
Tháng 2 năm 1944, Hải quân Hoa Kỳ ủy nhiệm phát triển hệ thống radar trên không theo Dự án Cadillac. Một nguyên mẫu đã được chế tạo và thử nghiệm vào tháng 8 trên một máy bay ném bom ngư lôi được cải tiến. TBM AvengerHệ thống đã phát hiện máy bay bay thấp ở khoảng cách hơn 100 dặm (160 km). Sau đó là một mệnh lệnh nhỏ. TBM-3W — Chiếc máy bay AWACS sản xuất hàng loạt đầu tiên đi vào hoạt động. Được trang bị radar. AN/APS-20, TBM-3W Được đưa vào phục vụ tháng 3 năm 1945; tổng cộng 27 chiếc máy bay đã được chế tạo. Nhận thấy rằng một tàu sân bay lớn hơn sẽ cho phép trang bị radar mạnh hơn, cùng một loại radar—với khả năng phòng không được cải tiến—đã được lắp đặt trên một số máy bay ném bom trong chương trình Cadillac II. Máy bay ném bom Boeing B-17G Flying Fortress.
Những chiếc máy bay này đã được thay thế bằng các loại máy bay chuyên dụng cỡ lớn; nổi tiếng nhất trong số đó là Lockheed EC-121 Warning Star — được thảo luận bên dưới. Song song với các nền tảng máy bay, một nhánh riêng biệt của vai trò AWACS — khinh khí cầu lớp N — đã được phát triển: chúng lấp đầy những khoảng trống trong vùng phủ sóng radar ở lục địa Hoa Kỳ, và khả năng hoạt động liên tục hơn 200 giờ là một lợi thế đáng kể. Sau một loạt thảm họa, Hải quân Hoa Kỳ đã cho ngừng hoạt động các khinh khí cầu AWACS vào năm 1962.
Lockheed EC-121 Warning Star — Một loại máy bay giám sát radar và cảnh báo sớm của Hải quân Hoa Kỳ (USN) và Không quân Hoa Kỳ (USAF), từ những năm 1950 đến những năm 1970.
Warning Star: Một phần tư thế kỷ phục vụ
EC-121 Warning Star được xây dựng dựa trên nền tảng gia đình. chòm sao Máy bay này lần đầu tiên cất cánh vào năm 1949; Hải quân Hoa Kỳ là đơn vị đầu tiên nhận được nó - các phiên bản được đặt tên là WV-1 (PO-1W), WV-2 và WV-3. Không quân Hoa Kỳ nhận được máy bay này sau đó: những chiếc đầu tiên được giao vào năm 1954, hoạt động chiến đấu trong Không quân kết thúc vào năm 1978, và chỉ có chiếc máy bay tác chiến điện tử được sửa đổi đặc biệt này còn phục vụ trong Hải quân Hoa Kỳ cho đến năm 1982. Máy bay của Không quân được sử dụng ở Việt Nam, bao gồm cả việc làm thiết bị giám sát điện tử và cung cấp lớp phủ radar chính cho quân đội Mỹ cho đến khi chúng được thay thế bằng các loại máy bay tiên tiến hơn. Máy bay Boeing E-3 AWACS. Phi hành đoàn Không quân đã sử dụng biệt danh dân sự "Connie" (từ chòm sao), các thủy thủ đoàn hải quân gọi những chiếc máy của họ là "Willy Victors".
WV-2/EC-121D mang theo hai radar: radar phía trên AN/APS-45 với ăng-ten được đặt trong vỏ bọc bằng sợi thủy tinh phía trên phần trung tâm - phục vụ cho mục đích hoạt động ở độ cao lớn và tìm kiếm ở độ cao thấp hơn. AN/APS-20 Trong một lớp vỏ bảo vệ bên dưới phần giữa - dành cho các mục tiêu bay thấp và trên mặt đất. Có rất ít thông tin về radar phía trên, nhưng radar phía dưới lại có những đặc điểm đáng chú ý. lịch sử.
Hệ thống radar AN/APS-20 và tuổi thọ lâu dài của nó.
Radar AN/APS-20 Radar băng tần S đã được quân đội Mỹ và một số quốc gia khác sử dụng từ Thế chiến II. Các đơn vị sử dụng bao gồm Hải quân Pháp, Lực lượng Phòng vệ Hàng hải Nhật Bản (JMSDF), Không quân Hoàng gia Anh (RAF) và Không quân Hoàng gia Canada (RCAF). Được thiết kế để phát hiện máy bay, nó được sử dụng rộng rãi trong tác chiến chống tàu ngầm và tuần tra hàng hải, và là một trong những hệ thống radar đầu tiên được sử dụng trong nghiên cứu bão – đặc biệt, nó được sử dụng bởi cơ quan ESSA của Mỹ (một trong những cơ quan tiền thân của NOAA ngày nay). Nó được sản xuất hàng loạt. General Electric и cây phỉ.
Các con số sẽ được trình bày sau, nhưng điểm mấu chốt là: công suất, chiều dài và tần số hoạt động của ăng-ten đã quyết định khoảng cách mà máy bay AWACS có thể quan sát mục tiêu. Cần làm rõ ngay: các chỉ số chữ cái cho các phiên bản (A, B, E, F) không phản ánh nhiều về mặt thời gian mà là mục đích và cấu hình của chúng, vì vậy một chữ cái "sau" trong bảng chữ cái không phải lúc nào cũng chỉ ra một phiên bản mới hơn. Phiên bản đầu tiên, AN/APS-20A, có ăng-ten dài 8 feet 4 inch (2,54 m) và hoạt động ở tần số 2850 MHz trong băng tần S; nó được phân biệt bởi các búp sóng phụ lớn. Sau đó, một ăng-ten nhỏ hơn một chút—8 feet (2,4 m)—đã được sử dụng.
- Tốc độ quay của máy quét có hai cấp độ, 3 và 6 vòng/phút.
- Tần số lặp lại xung là 300 Hz, thời lượng xung là 2 μs.
- Công suất cực đại là 1 MW (đối với phiên bản AN/APS-20B, đối với các tàu sân bay lớn hơn, công suất là 2 MW).
- AN/APS-20B có độ rộng chùm tia 1,5° theo chiều ngang và 6° theo chiều dọc.
- Tầm bắn của các phiên bản đời đầu: đối với máy bay bay thấp - 65 hải lý (120 km), đối với tàu thuyền - 200 hải lý (370 km).
Hệ thống radar cung cấp hướng và khoảng cách đến mục tiêu, nhưng không cung cấp độ cao – nghĩa là, nó hoạt động trong hai chiều, không xác định được độ cao. Theo thời gian, nó đã được nâng cấp nhiều lần, và các phiên bản sau này có thể phát hiện các mục tiêu trên không ở khoảng cách xa hơn đáng kể.
Avro Shackleton AEW.2 (Không quân Hoàng gia Anh), phục vụ từ năm 1972 đến năm 1991; trong ảnh là một máy bay của Phi đội số 8 Không quân Hoàng gia Anh.
Hệ thống AN/APS-20F có thể phát hiện máy bay ở tầm bắn lên đến 80 hải lý (150 km), trong khi hệ thống AN/APS-20E tiên tiến hơn có thể phát hiện mục tiêu trên không với diện tích phản xạ radar (RCS) là 1 m² ở khoảng cách 115 hải lý (213 km). Hệ thống AN/APS-20E, được đưa vào sử dụng năm 1953, là một biến thể ba băng tần, hoạt động ở các băng tần L, S và X với các thông số có thể chuyển đổi: băng tần được chọn cho nhiệm vụ (S cho giám sát tầm xa, L cho phạm vi và khả năng xuyên thấu cao hơn, X cho độ phân giải cao hơn), và mỗi băng tần cung cấp tốc độ lặp lại và thời lượng xung khác nhau. Nó cũng cung cấp nhiều tính năng hơn: chiếu sáng mục tiêu tự động, lựa chọn ba sơ đồ xác định hướng và ổn định, độ rộng chùm tia có thể điều chỉnh theo phương ngang và phương dọc, và điều khiển độ khuếch đại, bao gồm cả hoạt động tự động.
Cùng một radar này AN/APS-20đã được gỡ bỏ khỏi máy bay gannetđược lắp đặt trên các phương tiện tuần tra đã được sửa đổi Shackleton MR 2, được chuyển đổi thành một biến thể AEW.2Họ phục vụ trong Không quân Hoàng gia Anh từ năm 1972 đến năm 1991 với Phi đội số 8 tại căn cứ RAF Lossiemouth. Theo truyền thống, cả 12 máy bay đều được đặt những cái tên "ngớ ngẩn" - các nhân vật trong loạt phim truyền hình thiếu nhi Anh The Magic Roundabout và The Herbs. Máy bay thay thế dự kiến cho... Máy bay AEW3 Nimrod của Anh Thương vụ thất bại do những vấn đề phát triển kỹ thuật không thể giải quyết, và Anh đã chọn giải pháp có sẵn. Máy bay Boeing E-3 - sau đó nguồn tài nguyên đã cạn kiệt Shackleton Cuối cùng đã bị loại bỏ khỏi dịch vụ.
Trên boong tàu và trên trực thăng
Đó là câu chuyện AN/APS-20 Cuộc chiến chưa kết thúc. Chiến tranh Falklands đã chứng minh rõ ràng tình hình của một đơn vị không có radar phủ sóng tầm xa—và họ thậm chí còn lắp đặt được radar trên trực thăng AWACS: hai chiếc. Sea King AEW.2A và một Sea King AEW.5 (chuyển đổi từ vũ khí chống tàu ngầm) Sea King HAS.2) cho ba tàu sân bay hạng nhẹ của Anh - HMS Invincible (R05), HMS lừng lẫy (R06) và HMS Ark Royal (R07).
Sau đó, cả hai hệ thống radar trên EC-121 đều được thay thế bằng các hệ thống radar hiện đại hơn AN/APS-103 và AN/APS-95, mặc dù việc nâng cấp không diễn ra đồng thời. EC-121 thường có phi hành đoàn 18 người: sáu sĩ quan (hai phi công, hai hoa tiêu và hai người điều khiển vũ khí) và 12 binh sĩ (hai kỹ sư bay, một người vận hành vô tuyến, hai thợ máy, năm người vận hành radar và hai kỹ thuật viên radar). Tuy nhiên, khi Không quân Triều Tiên bắn hạ một chiếc EC-121 của Hải quân Hoa Kỳ vào năm 1969, người ta phát hiện ra rằng phi hành đoàn trên máy bay đã tăng lên 31 người.
Một chiếc P-3AEW&C của Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ được sử dụng để theo dõi máy bay hạng nhẹ của những kẻ buôn lậu ma túy.
Vào những năm 1960, Lockheed đã cố gắng phát triển máy bay AWACS và CAS dựa trên máy bay tuần tra Orion. Quân đội không mấy quan tâm đến dự án này, nhưng Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ thì có, và đã đặt mua một số máy bay.
Còn tiếp...
tin tức