ZSRR / Rosja
W naszym kraju prace nad instalacją radarów na samolotach bojowych rozpoczęto w okresie przedwojennym. Jednak uświadomienie sobie potrzeby radarowych samolotów patrolowych nie nastąpiło od razu, a pierwsze stacje były przeznaczone wyłącznie do poszukiwania wrogich bombowców nocą. W pierwszej połowie 1941 r. w Instytucie Badawczym Przemysłu Radiowego powstał prototyp pierwszego rosyjskiego radaru lotniczego o nazwie „Gneiss-1”. Stacja o mocy 10 kW pracująca w paśmie 200 MHz była nadal bardzo niedoskonała. Ponieważ waga sprzętu radarowego zbliżała się do 500 kg, wykluczono jego instalację na myśliwcu jednosilnikowym. Postanowiono zainstalować radar z antenami zewnętrznymi typu „wave channel” na dwusilnikowych samolotach Pe-2 i Pe-3.
W kokpicie nawigatora umieszczono urządzenie wyświetlające informacje radarowe („znacznik kołowy”), które umożliwiało określenie odległości do celu i jego położenia oraz operatora, do którego dyspozycji były urządzenia sterujące stacji radarowej. Część sprzętowa zajęła miejsce strzelca-radiooperatora. Latem 1942 roku na samolocie Pe-2 odbyły się próby państwowe ulepszonej wersji "Gneiss-2". Chociaż stacja odmawiała co 5-6 lotów, jej testy uznano za udane.
Zestaw sprzętu radarowego "Gneiss-2"
Cel typu bombowiec o wysokości lotu nie mniejszej niż 2000 metrów można było wykryć w sektorze około 110 ° w odległości 300-3500 m z dokładnością ± 5 ° we współrzędnych kątowych. Testy wojskowe Pe-2 z radarem odbyły się zimą 1943 roku w 2. Korpusie Obrony Powietrznej Gwardii pod Leningradem, po czym rozpoczęto seryjną produkcję stacji. W czasie wojny przemysł wyprodukował 320 zestawów sprzętu radarowego Gneiss-2. Szereg źródeł podaje, że ciężkie myśliwce z radarami zostały użyte pod Stalingradem przeciwko niemieckim samolotom transportowym, które zaopatrywały okrążone wojska niemieckie, ale niestety nie udało się znaleźć wyników pracy bojowej myśliwców wyposażonych w radary.
Pe-2 z radarem "Gnejs-2"
W 1943 r. Powstała ulepszona wersja „Gneiss-2M”, na której oprócz poprawy niezawodności stało się możliwe wykrywanie celów powierzchniowych. Oprócz samolotów produkcji krajowej, amerykańskie Douglas A-20G Boston, dostarczane w ramach Lend-Lease, były wyposażone w radary. W porównaniu z maszynami Petlakowa samoloty bostońskie miały lepsze osiągi w locie, a pod koniec 1943 r. na A-20G sformowano dwa pułki myśliwców dalekiego zasięgu.
A-20G
Samoloty z radarami Gneiss-2 były również używane podczas wojny w pułkach lotnictwa minowo-torpedowego do wykrywania w nocy okrętów wroga. Były to bombowce torpedowe zarówno bostońskie, jak i rosyjskie Ił-4T. Na Iła antena nadawcza została zamontowana w miejsce dziobowego karabinu maszynowego ShKAS, zewnętrzne anteny odbiorcze zostały umieszczone po bokach kadłuba. Radiooperator zajął miejsce radiooperatora, dzięki czemu zdolności obronne Ił-4T z radarem zostały znacznie zmniejszone. Dodatkowo przy niskim zasięgu detekcji stacja, która nie działała zbyt niezawodnie, wymagała wykwalifikowanej konserwacji i strojenia. Wszystko to w dużej mierze osłabiło zdolność poszukiwania celów w nocy, dlatego załogi Iłowa bez entuzjazmu postrzegały nową technologię.
Stworzenie pełnoprawnego systemu patrolowania radarów powietrznych w ZSRR rozpoczęło się w połowie lat 50., kiedy siły obrony powietrznej ZSRR musiały przesunąć linię wykrywania wrogich bombowców, zapewniając w ten sposób terminowe powiadamianie i wyznaczanie celów dla systemów obrony powietrznej i przechwytywacze. Dotyczyło to przede wszystkim północnych regionów europejskiej części ZSRR. Jednocześnie w Związku Radzieckim, w przeciwieństwie do US Barrier Force, samoloty patrolowe dalekiego zasięgu nigdy nie były uważane za główny środek wykrywania celów powietrznych.
Pierwszy radziecki samolot AWACS miał powstać na bazie bombowca dalekiego zasięgu Tu-4, ale poza projektami nic nie wyszło. Następnie za platformę zaczęto uważać bombowiec dalekiego zasięgu Tu-95, który został oddany do użytku w 1956 roku. Jednak po przeanalizowaniu opcji wyposażenia radaru lotniczego, które sowiecki przemysł radioelektroniczny mógł szybko stworzyć, zrezygnowano z tego. Kadłub bombowca był zbyt wąski, aby pomieścić obszerny kompleks radarowy na urządzeniach próżniowych, sprzęcie komunikacyjnym, miejscach pracy i odpoczynku dla operatorów. W tym przypadku ZSRR po prostu nie miał odpowiedniej platformy lotniczej dla potężnych radarów zaprojektowanych zgodnie ze standardami naziemnymi.
W związku z tym, specjalnie do użytku w samolocie AWACS na podstawie radaru P-30, do 1960 roku stworzono radar dookólny „Liana” o dopuszczalnej masie i wielkości. Zgodnie z zadeklarowanymi przez twórców danymi, radar z anteną obracającą się w płaszczyźnie poziomej mógł, w zależności od wysokości i wielkości, wykrywać cele powietrzne w odległości od 100 do 350 km oraz cele wielkopowierzchniowe w odległości do 400 km. Stacja powstała pierwotnie jako część kompleksu lotniczego. Przetwarzanie danych pierwotnych odbywało się na komputerze pokładowym. Transmisja odebranych informacji radarowych miała się odbywać w postaci zaszyfrowanej za pomocą sprzętu telekodującego do naziemnych punktów kontroli znajdujących się w odległości do 2000 km. W awionice znalazła się również elektroniczna stacja rozpoznania, zdolna do wykrycia działającego radaru w odległości do 600 km.
Konstrukcja osłony anteny radarowej samolotu Tu-126
Z kolei specjaliści z biura konstrukcyjnego Tupolewa postanowili zaprojektować system radarowy oparty na niedawno stworzonym pasażerskim Tu-114, będącym rozwinięciem bombowca Tu-95. W przeciwieństwie do swojego „przodka”, Tu-114 miał większą średnicę i objętość kabiny ciśnieniowej. Jednocześnie udało się rozwiązać problemy: rozmieszczenie sprzętu, zapewnienie chłodzenia poszczególnych jednostek, możliwość przeglądu i naprawy sprzętu. Na pokładzie znajdowało się miejsce dla dwóch zmian operatorów i techników, miejsca do odpoczynku i jedzenia. W porównaniu z samochodem osobowym przestrzeń wewnętrzna samolotu AWACS uległa przearanżowaniu i została podzielona na większą liczbę przedziałów. Ilość okien została znacznie zmniejszona. Zamiast zwykłego szkła użyli specjalnego szkła ołowiowego, co podyktowane było koniecznością wdrożenia środków chroniących przed promieniowaniem o wysokiej częstotliwości. W sytuacji awaryjnej załoga mogła opuścić samolot przez specjalny właz w podłodze pierwszego przedziału, a także przez wnękę wspornika przedniego podwozia w pozycji wysuniętej, co nie było przewidziane dla pasażera samolot pasażerski. Silniki pozostały takie same - 4 turbośmigłowe NK-12M.
Ogromne trudności pojawiło się z umieszczeniem anteny radarowej w kształcie dysku, obracającej się z prędkością 10 obr./min, na pylonie o wysokości 2,6 metra. W tym celu trzeba było stworzyć wyjątkowe łożysko o średnicy 1200 mm. W celu skompensowania zakłóceń wprowadzanych przez antenę o średnicy 11 metrów, pod kadłubem rufowym zamontowano dodatkową krawędź stępki o dużej powierzchni.
Tu-126
Pierwszy lot eksperymentalnego Tu-126 odbył się 23 stycznia 1962 roku. W listopadzie 1963 roku, nie czekając na wyniki testów, samolot został wprowadzony do serii. Oficjalne przyjęcie Tu-126 AWACS miało miejsce w kwietniu 1965 roku. W tym samym roku Siły Powietrzne zaczęły otrzymywać pojazdy produkcyjne.
W sumie, biorąc pod uwagę prototyp, do 1967 roku zbudowano dziewięć Tu-126. Samoloty seryjne, oprócz wyposażenia do tankowania w locie, różniły się od pierwszego egzemplarza składem sprzętu łączności i automatycznym wyrzutem reflektorów dipolowych. W ostatnich trzech samolotach stacja REP SPS-100 "Reseda" została zainstalowana w wydłużonej części ogonowej. Do określenia położenia samolotu względem słońca wykorzystano orientator gwiazdowo-słoneczny BTs-63. Głowice optyczne tego urządzenia zostały umieszczone w owiewce, która wystawała jako mały garb nad pierwszą komorą.
Samolot o maksymalnej masie startowej 171 000 kg mógł pozostać w powietrzu bez tankowania przez 11 godzin. Czas lotu z jednym tankowaniem wzrósł do 18 godzin. Na wysokości 9000 metrów maksymalna prędkość wynosiła 790 km/h. Prędkość przelotowa - 650-700 km/h. Pułap obsługi wynosi 10 700 metrów. Załoga samolotu została podzielona na grupy lotnicze i radiotechniczne. Grupa lotnicza składała się z dwóch pilotów, dwóch nawigatorów, radiooperatora i inżyniera pokładowego. Druga grupa składała się z celownika, czterech operatorów i specjalisty naprawy sprzętu radiowego. Podczas długich lotów załogi były dublowane i pracowały na zmiany. Łącznie na pokładzie mogły znajdować się 24 osoby.
Otrzymane informacje były przekazywane za pośrednictwem zamkniętej łączności telekodowej do ośrodków radiowych w pobliżu Archangielska i w Siewieromorsku, a następnie do centralnego stanowiska dowodzenia obrony powietrznej ZSRR. Radio można było jednocześnie przesyłać współrzędne 14 celów powietrznych. Na etapie projektowania zaplanowano sparowanie urządzeń transmisji danych z systemem automatycznego wyznaczania celów pocisków przechwytujących dalekiego zasięgu Tu-128. Nie było jednak możliwe doprowadzenie sprzętu do stanu roboczego, a prowadzenie odbywało się tylko w trybie ręcznym - 10 myśliwców na 10 celów.
Warunki pracy personelu lotniczego i radiotechnicznego na Tu-126 były bardzo trudne. Promieniowanie o wysokiej częstotliwości miało szkodliwy wpływ na zdrowie załogi. Ze względu na silny hałas operatywność operatorów spadła po 3-4 godzinach. Ludzie byli zmuszeni przebywać przez długi czas w „metalowym pudełku” o słabej izolacji termicznej i akustycznej pod wpływem silnych pól elektromagnetycznych. Latając na dużych szerokościach geograficznych, załoga zakładała specjalne gumowane skafandry morskie, które chroniły ich przed wychłodzeniem w lodowatej wodzie.
Po wprowadzeniu do służby seryjne Tu-126 weszły do 67. oddzielnej eskadry lotniczej AWACS na lotnisku Siauliai (na Litwie). Po oddaniu do eksploatacji samolotów rozpoznawczych dalekiego zasięgu Tu-95RT zrezygnowano z zadania monitorowania akwenu morskiego przed załogami Tu-126. Głównym zadaniem załóg było wykrywanie i naprowadzanie celów powietrznych oraz prowadzenie rozpoznania elektronicznego. Tu-126 nie wykonywał stałej, całodobowej służby bojowej w powietrzu, chociaż zawsze były samoloty przygotowane do odlotu.
Najczęściej rozpoznanie radarowe i elektroniczne prowadzono na wodach Morza Karskiego, Barentsa i Bałtyku, w sąsiedztwie wysp Gotlandii, Ziemi Franciszka Józefa, Niedźwiedzia i archipelagu Nowa Ziemia. Czasami loty odbywały się „za rogiem” – wzdłuż północnych i północno-zachodnich wybrzeży Norwegii. Służba bojowa samolotów na północy była prowadzona w interesie 10 odrębnych armii obrony powietrznej ZSRR, a lotniska Siewieromorsk i Olenegorsk były często wykorzystywane jako lotniska dyżurów bojowych. Czasami Tu-126 pływały wzdłuż zachodnich granic ZSRR do Morza Czarnego. Również podczas ćwiczeń samoloty AWACS latały do wschodniej części kraju. Patrole odbywały się na wysokości 7500-8000 metrów. Zwykle nalot trwał 8-9 godzin.
Zdarzają się przypadki, kiedy samoloty wlatywały w przestrzeń powietrzną wielu krajów skandynawskich, a nawet Wielkiej Brytanii. Wielokrotnie spotykali się za morzem z grupami uderzeniowymi amerykańskich lotniskowców.
Samolot, który otrzymał oznaczenie NATO „Moss” (pol. Mech), cieszył się dużym zainteresowaniem. Możliwość długiego wiszenia w powietrzu, owiewka z 11-metrową obrotową anteną, silne promieniowanie o wysokiej częstotliwości z radaru i intensywna komunikacja radiowa z naziemnymi punktami kontrolnymi świadczyły o tym, że Związkowi Radzieckiemu udało się stworzyć maszynę, która nie miał odpowiedników na Zachodzie do 1977 roku. Oprócz zainteresowania zachodnich służb wywiadowczych samolotami AWACS aktywnie interesowali się zagraniczni nabywcy sowieckiej broni. Tak więc, według źródeł amerykańskich, przedstawiciele Indii wystąpili z propozycją dzierżawy Tu-126 podczas konfrontacji zbrojnej z Pakistanem w 1971 roku.
Od pierwszej połowy lat 70-tych załogi Tu-126 musiały wykonywać bardzo ryzykowne misje. Ponieważ lotnictwo NATO, w związku ze wzmocnieniem radzieckiej obrony powietrznej, przeszło na loty na niskich wysokościach, samoloty AWACS spadły na wysokość 600 metrów. Musiało to być zrobione, aby stale widzieć i śledzić cele lecące nad horyzontem. Jednocześnie znacznie skrócono zasięg wykrywania i czas przebywania przez Tu-126 w powietrzu. Na szczęście przez 20 lat służby nie wydarzyła się ani jedna katastrofa, chociaż były ku temu przesłanki. Tak więc w czerwcu 1981 roku, z powodu niewłaściwych działań pilotów, Tu-126 wszedł do nurkowania i prawie się rozbił. Samolot został wypoziomowany na wysokości około 2000 metrów. Po powrocie załoga próbowała ukryć to, co się wydarzyło, ale w górnej części środkowej części kadłuba z powodu przeciążenia powstało trwałe odkształcenie skóry przypominające pofałdowanie i ten samolot już nie latał.
Eksploatacja Tu-126 trwała do 1984 roku. Pierwszy prototyp odbył najdłuższy lot do 1990 roku. Maszyna ta, przerobiona na latające laboratorium, służyła do testowania radaru Shmel dla samolotu A-50 AWACS oraz modelu owiewki radaru dla samolotu A-50M AWACS. Do dziś nie zachował się ani jeden Tu-126, na początku lat 90. wszystkie zostały bezlitośnie „usunięte”.
Pierwszy prototyp, na którym testowano radary Liana i Bumblebee
Oceniając skuteczność bojową Tu-126 należy wziąć pod uwagę, że warunki eksploatacji operatorów bezpośrednio wpływały na poziom głównych cech: celności, wydajności, a także czasu potrzebnego do „zawiązania” docelowego toru i jego stabilne śledzenie. Wykrywanie celu odbywało się wizualnie na ekranach wskaźników okrągłego widoku, a usuwanie i korekta współrzędnych odbywało się za pomocą dość prymitywnych „joysticków”. Obecnie do dyspozycji operatorów systemów radarowych jest sprzęt do automatycznego wykrywania celów i wyznaczania ich współrzędnych, co pozwala zapewnić zarówno wymaganą wydajność, jak i dokładność, a wtedy zadania te rozwiązywano w większości ręcznie. Słaby system selekcji celów nie pozwalał na detekcję na tle ziemi. Jednocześnie dzięki zastosowaniu stosunkowo długiej fali roboczej możliwe było dostrzeżenie celów na tle morza z odległości co najmniej 100 km.
Już w latach 70. wojsko nie było usatysfakcjonowane wydajnością przetwarzania i przesyłania danych radarowych oraz niemożliwością przesyłania ich bezpośrednio do przechwytujących i stanowisk dowodzenia obrony powietrznej. Pod koniec lat 60. - w połowie lat 70. w większości cech Tu-126 lepsze były amerykańskie samoloty AWACS ES-121 Warning Star, z wyjątkiem sprzętu do przesyłania danych do punktów naziemnych i przechwytujących. W tym samym czasie Siły Powietrzne i Marynarka Wojenna USA działały około 20 razy więcej niż UE-121.
Ponieważ Tu-126 stał się pierwszym samolotem AWACS z obrotową anteną radarową w kształcie dysku, często od osób słabo zaznajomionych z historią rozwoju techniki lotniczej, można usłyszeć opinię, że Stany Zjednoczone skopiowały ten schemat z Maszyna radziecka. W rzeczywistości doświadczony WV-2E (EC-121L) z radarem AN/APS-82 wystartował w połowie 1957 roku, czyli ponad 4 lata wcześniej niż Tu-126 w ZSRR. I chociaż samolot ten nie był produkowany seryjnie z powodu braku radaru, uzyskane wyniki posłużyły później do stworzenia samolotów E-2 Hawkeye i E-3 Sentry. Pod koniec lat 70., po pojawieniu się samolotów AWACS i E-3A Sentry systemu AWACS, prowadzenie objęli Amerykanie. Możliwości pierwszego E-3A do wykrywania celów na tle leżącej poniżej powierzchni, a także na Tu-126, były dalekie od wymaganych, a problem ten został pomyślnie rozwiązany dopiero po radykalnej poprawie AN / APY- 1 komputery radarowe i przetwarzające dane.
Dla radzieckiego przemysłu lotniczego i przemysłu radioelektronicznego stworzenie samolotu AWACS z systemem radarowym Liana było wyjątkowym osiągnięciem. Pomimo wielu niedociągnięć nie można powiedzieć, że pierwszy naleśnik wyszedł nierówno, a Tu-126, wprowadzony do masowej produkcji w połowie lat 60., w pełni spełnił wymagania. Chociaż oczywiście wyposażenie samolotu nie było idealne, to niewiele uwagi poświęcono wówczas ergonomii i warunkom życia w lotnictwie wojskowym. Nie bez powodu karta mówi o trudnościach i trudach.
Biorąc pod uwagę fakt, że w latach 60. i 70. lotnictwo wojskowe i elektronika rozwijały się w bardzo szybkim tempie, potencjał jaki został wytworzony podczas tworzenia umożliwił aktywną eksploatację Tu-126 przez 20 lat. Ale już na początku lat 70. stało się jasne, że Liana zaczyna być przestarzała. Właśnie w tym czasie lotnictwo bojowe potencjalnego wroga, opierając się na doświadczeniu lokalnych konfliktów, przeszło na loty na niskich wysokościach. Główną wadą radaru była niemożność zobaczenia celów na tle ziemi. Poprawy wymagał również sprzęt do automatycznego przetwarzania i transmisji danych. Nie można powiedzieć, że sowieccy najwyżsi dowódcy wojskowi i projektanci nie rozumieli potrzeby tworzenia nowych systemów wczesnego ostrzegania radarowego opartych na nowoczesnych platformach lotniczych. Wkrótce po rozpoczęciu seryjnej budowy Tu-126 pojawiło się pytanie o jego modernizację. Od 1965 r. wiele organizacji badawczych pracuje nad stworzeniem radarów zdolnych do stabilnej obserwacji broni z powietrza na tle ziemi. Na podstawie wyników badań w 1969 r. NPO Vega zaczęła opracowywać nowy kompleks radarowy „Szmel”. Miały być z nim połączone nowe elektroniczne systemy przeciwdziałania, repeater i sprzęt łączności kosmicznej.
Ponieważ pasażerski Tu-114 został do tego czasu wycofany z produkcji, za platformę uznano zwalczania okrętów podwodnych Tu-142. Obliczenia wykazały jednak, że niemożliwe było zmieszczenie całego wymaganego sprzętu i zapewnienie normalnych warunków pracy dla dużej załogi w tym pojeździe.
W 1972 roku pasażerski Tu-154 zaczął wykonywać regularne loty, ten samochód, pod względem objętości wewnętrznych, w pełni spełniał wymagania. Do chłodzenia wyposażenia w wersji samolotu AWACS przewidziano duży wlot powietrza w górnej części kadłuba.
Szacunkowy wygląd samolotu AWACS na bazie Tu-154B
Jednak szczegółowe studium projektu wykazało, że zasięg lotu Tu-154B w tej konfiguracji nie przekroczy 4500 km, co wojsko uznało za niewystarczające i prace nad tą wersją samolotu wczesnego ostrzegania zostały wstrzymane.
Ponieważ „Trzmiela” nie można było skrzyżować z istniejącymi pojazdami cywilnymi lub wojskowymi, Biuro Projektowe Tupolewa rozpoczęło prace nad projektem całkowicie nowego samolotu Tu-156 o długim czasie lotu, specjalnie zaprojektowanego do użytku jako pikieta radaru lotniczego.
Model samolotu AWACS Tu-156
Zewnętrznie samolot z czterema silnikami lotniczymi D-30KP bardzo przypominał E-3A Sentry. Dane projektowe również były bardzo zbliżone do amerykańskiego samochodu. Przy prędkości przelotowej 750 km/h samolot musiał znajdować się w powietrzu bez tankowania przez ponad 8 godzin. Czas trwania lotu tankowania miał wynieść 12 godzin. Ale ta obiecująca maszyna istniała tylko na papierze, nadal musiała być wbudowana w metal i przetestowana. Nawet w czasach sowieckich, kiedy tempo rozwoju technologii było znacznie wyższe, wymagało to co najmniej 5 lat. W związku z tym dla kompleksu radarowego "Szmel" musiał szukać innych opcji.
