Wkrótce po pojawieniu się radarów pojawiło się pytanie o zwiększenie zasięgu wykrywania celów powietrznych. Ten problem został rozwiązany na kilka sposobów. W miarę możliwości starano się umieszczać stacje radarowe na dominujących wysokościach, co pozwalało nie tylko zwiększyć pole widzenia, ale także uniknąć zacieniania obiektów na ziemi. W tym samym celu anteny odbiorcze i nadawcze radaru zostały zainstalowane na wieżach, a nawet próbowały zostać podniesione na balonach. Wraz ze wzrostem wysokości anten zasięg wykrywania mógł wzrosnąć o 30-40%, w tym samym czasie pierwsze radary z reguły nie były w stanie namierzyć celów powietrznych na tle powierzchni ziemi.
Pomysł zainstalowania radaru na samolocie pojawił się po raz pierwszy w Wielkiej Brytanii pod koniec lat 30. XX wieku. Po rozpoczęciu zmasowanych nocnych nalotów niemieckich bombowców w Anglii rozpoczęto produkcję dwusilnikowych nocnych myśliwców Blenheim IF z radarem AI Mk III. Wyposażone w radary ciężkie myśliwce Blenheim radziły sobie bardzo dobrze podczas nocnych przechwytów, a później zostały zastąpione przez bardziej zaawansowane Beaufighter i Mosquito z radarami AI Mk. IV. Jednak nocne myśliwce nie były radarowymi samolotami patrolowymi we współczesnym znaczeniu, radar na pokładzie był zwykle używany do indywidualnego poszukiwania celu lotniczego, a wymiana informacji z innymi przechwytywaczami i naziemnymi punktami kontroli nie była prowadzona.
Pierwszym w historii prototypem samolotu AWACS był eksperymentalny Vickers Wellington IC, na którym nad kadłubem umieszczono obrotową antenę radarową, a wyposażenie umieszczono w miejscu komory bombowej.
Eksperymentalny samolot patrolu radarowego Vickers Wellington IC
Konstrukcję tej maszyny na bazie dwusilnikowego bombowca Wellington rozpoczęto po tym, jak niemieckie pojedyncze bombowce zaatakowały Anglię, z pominięciem radarów naziemnych rozmieszczonych na wschodnim wybrzeżu Wysp Brytyjskich. Jednak po masowych dostawach SCR-584 i GL Mk. III, zrezygnowano z pomysłu samolotu kontroli radarowej z obrotową anteną radarową. W tym samym czasie Wellingtony wyposażone w radary ze stałymi antenami były produkowane masowo. Bombowce te zostały z powodzeniem użyte przeciwko niemieckim okrętom podwodnym, które wynurzały się w nocy, aby naładować baterie. Pod koniec 1944 r. zdarzały się przypadki, gdy specjalnie przerobione Wellingtony ze stałymi antenami były używane do celowania przechwytujących Mosquito w niemieckie bombowce Heinkel-111 - nośniki "latających bomb" V-1. Było to pierwsze w historii zastosowanie bojowe połączenia „powietrzna pikieta radarowa – przechwytywacz”.
USA
W połowie lat 40. ubiegłego wieku poziom miniaturyzacji i wydajności radarów osiągnął taki poziom, że stało się możliwe rozmieszczenie radarów dozorowania o zasięgu wykrywania ponad 100 km nie tylko na dużych dwu- i czterosilnikowych samolotach, ale także na stosunkowo małych maszynach jednosilnikowych.
Amerykanie jako pierwsi rozpoczęli seryjną budowę samolotów AWACS. Po wybuchu działań wojennych na Pacyfiku US Navy musiała odsunąć strefę kontroli radarowej od swoich baz i okrętów, aby uzyskać rezerwę czasu na podniesienie w powietrze odpowiedniej liczby myśliwców osłonowych. Ponadto samoloty patrolu radarowego mogły kontrolować działania własnego lotnictwa na odległość od lotniskowca.
W sierpniu 1944 roku w bitwach o Okinawę amerykańska flota przeszła intensywne ataki kamikaze, a amerykańscy admirałowie pilnie złożyli zamówienie na pokładowe samoloty AWACS TVM-3W. Pojazd ten powstał na bazie bombowca torpedowego TBM-3 Avenger na lotniskowcu. Nie czekając na zakończenie testów, flota zamówiła 40 samolotów z początkiem dostaw w marcu 1945 roku.
Samolot pokładowy AWACS TVM-3W
Po raz pierwszy „latający radar” TVM-3W wystartował w sierpniu 1944 r., co zbiegło się z oficjalnym zawarciem zamówienia na niego. Pod środkową częścią kadłuba na samolocie zamontowano osłonę z anteną radarową AN/APS-20, która powstała w ramach projektu Cadillac. Patrząc w przyszłość powiem, że zmodernizowane wersje tej stacji, które działały w zasięgu 1-3 metrów, były używane w USA i NATO do końca lat 70-tych, czyli przez ponad 30 lat. Pierwsza modyfikacja AN / APS-20 miała bardzo dobre parametry jak na swoje czasy, stacja, przy braku zakłóceń, mogła zobaczyć cel typu bombowiec w odległości 120 km.
Zewnętrznie TVM-3W bardzo różnił się od bombowca torpedowego. Oprócz owiewki w kształcie kropli, w celu utrzymania stabilności kierunkowej, na stabilizatorach musiały zostać zainstalowane dodatkowe pionowe powierzchnie - ogon stał się trójkilowy. Lądowanie TVM-3W wymagało szczególnej uwagi, ponieważ prześwit był niewielki ze względu na zwisający „brzuch”.
Załoga składała się z dwóch osób - pilota i operatora radaru. W większości pojazdów pierwszego rzędu nie budowano od nowa, lecz przerabiano je z bombowców torpedowych. W roli platformy dla samolotu AWACS "Avenger" nie był idealny. Niewielka objętość wewnętrzna kadłuba pozwalała pomieścić tylko jednego operatora radaru i to w bardzo ciasnych warunkach.
Chociaż w przypadku pierwszego amerykańskiego samolotu AWACS na lotniskowcu wszystko poszło bardzo dobrze, jego dostrojenie zostało opóźnione. Po rozwiązaniu problemów z zawodną pracą awioniki, zajęło trochę czasu opracowanie maszyn seryjnych przez personel lotniczy i techniczny. W rezultacie TVM-3W nie miał czasu na wojnę i na początku 1946 roku zaczął wchodzić do bojowych eskadr radarowych. Po pierwszej opcji nastąpiła modyfikacja TBM-3W2 z ulepszonym radarem, który mógł również pracować na celach powierzchniowych, a nawet wykrywać peryskopy okrętów podwodnych.
Przy projektowaniu TBM-3W2 założono, że samolot będzie trzymiejscowy, do załogi dodano dodatkowego operatora radaru, który również odpowiadał za sprzęt łączności i przesyłał dane o wykrytych celach powietrznych. Jednak ze względu na brak wolnego miejsca na pokładzie z reguły na lot nie zabierano trzeciego członka załogi.
W 1953 roku Marynarka Wojenna USA dysponowała 156 samolotami TBM-3W/W2, do tego czasu były one używane nie tylko do monitorowania sytuacji w powietrzu, ale także do poszukiwania okrętów podwodnych wraz z samolotami przeciw okrętom podwodnym TBM-3S. Ale po kilku latach, w związku z pojawieniem się bardziej zaawansowanych maszyn, rozpoczęto wycofywanie radaru "Avengers". Oprócz Stanów Zjednoczonych samoloty TBM-3W2 były na wyposażeniu Kanady, Holandii i Japońskich Morskich Sił Samoobrony. Co więcej, wszędzie były używane wyłącznie jako pojazdy patrolowe do kontrolowania obszaru morskiego.
Pod koniec lat 40. Avenger, który był produkowany od 1941 r., był już dość przestarzały, a marynarka wojenna potrzebowała nowej platformy dla radarowego samolotu patrolowego na lotniskowcu. W 1949 roku do testów wszedł samolot zbudowany na bazie samolotów szturmowych AD-1 Skyraider.
Pierwsza wersja radarowa "Skyradera" z obrotową anteną radarową AN/APS-20 w masywnej owiewce pod kadłubem otrzymała oznaczenie AD-3W. Maszyna ta została zbudowana w małej serii 30 egzemplarzy i służyła głównie do testowania i dostrajania sprzętu. Ze względu na charakterystyczne kontury, żeglarze o ostrym języku szybko przykleili do samolotu żartobliwy przydomek „Guppy”. Podobnie jak w TBM-3, na ogonie zainstalowano dodatkowe podkładki, aby poprawić stabilność gąsienicy.
AD-3W
W trzyosobowej załodze był jasny podział obowiązków. Oprócz pilota i radiooperatora istniało jeszcze jedno miejsce pracy dla radiooperatora, który utrzymywał stały kontakt radiowy z lotniskowcem lub naprowadzanymi myśliwcami w powietrzu. Bazując na doświadczeniach z obsługi samolotów TBM-3W2, kolejnym celem AD-3W było poszukiwanie okrętów podwodnych, do których wciśnięto magnetometr. Również radar AN / APS-31 był testowany na Skyraderach, ale nie zapuścił korzeni.
W rezultacie po wszystkich eksperymentach postanowiono zrezygnować z funkcji zwalczania okrętów podwodnych, a AD-4W z radarem AN/APS-20A stał się standardową wersją pokładu „latającego radaru pikiety”. W porównaniu z wersją pierwotną znacznie poprawiono charakterystykę zasięgu detekcji i niezawodność stacji.
Ta modyfikacja, zbudowana w liczbie 158 samolotów, zastąpiła wysłużony TBM-3W2 na pokładach lotniskowców. W porównaniu do Avengera warunki pracy na Skyraderze były znacznie bardziej komfortowe, a nowy samolot miał prawie dwukrotnie większy promień patrolowania – 650 km. AD-4W odziedziczył jednak wiele wad TBM-3W – samolot był jednosilnikowy, co w przypadku awarii elektrowni podczas lotu nad oceanem pozostawiało załodze niewielkie szanse na przeżycie. Znaczne drgania silnika tłokowego znajdującego się obok radaru i urządzeń komunikacyjnych negatywnie wpłynęły na jego niezawodność. A ze względu na lokalizację anteny radarowej pod kadłubem wykrywanie celów na dużych wysokościach było trudne.
Jednak radary Skyradery były wysoko cenione przez marynarkę wojenną i odegrały znaczącą rolę podczas wojny koreańskiej. Samoloty AD-3W i AD-4W nieustannie unosiły się nad amerykańskimi lotniskowcami, ostrzegając o zbliżaniu się odrzutowych MiGów.
Brytyjski AEW.1.
Po niespodziewanym ataku MiG-15 na kilka brytyjskich samolotów tłokowych Sea Fury FB. Mk 11 z lotniskowców Sea Fury FB. Mk 11 z lotniskowca HMS Ocean (R68) Brytyjczycy wyrazili chęć zakupu 50 lotniskowców AWACS. Otrzymał oznaczenie AEW.1 w Royal Navy i służył do 1962 roku.
AD-5W
Kolejną wersją rozwoju radaru "Skyrader" był AD-5W (od 1962 - EA-1E). W sumie flota amerykańska otrzymała 239 pojazdów tej modyfikacji. W porównaniu z AD-3W i AD-4W podstawa elementów zaawansowanej awioniki miała już znaczny udział elementów półprzewodnikowych, co znacznie zmniejszyło rozmiar i pobór mocy. Operacja EA-1E w marynarce wojennej USA trwała do połowy lat 60. XX wieku.
Już na początku lat 50. jednosilnikowe samoloty patrolowe z radarem przestały odpowiadać amerykańskim admirałom. Po pojawieniu się informacji wywiadowczych o rozwoju morskich i powietrznych pocisków manewrujących w ZSRR, amerykańska flota potrzebowała „powietrznej pikiety radarowej” o większym promieniu i zasięgu niż „Skyrader”.
E-1B Tracer
Nowy samolot, nazwany E-1B Tracer, wyposażony w kompletny zestaw urządzeń pokładowych, wystartował po raz pierwszy 1 marca 1957 roku. Seryjna budowa „Tresera” trwała do początku 1958 roku, do floty przekazano łącznie 88 pojazdów. Bazą dla nowego pokładu „pikiety radarowej” był przeciw okrętom podwodnym S-2F Tracker. Załoga samolotu składała się z czterech osób: dwóch pilotów i dwóch operatorów radarów.
W przeciwieństwie do pierwszych powojennych amerykańskich samolotów AWACS, w których zastosowano stację AN/APS-20, na Tracer zainstalowano nowy radar AN/APS-82, działający w zakresie długości fal 30-100 cm. o metr wyniesiony ponad kadłub owiewki kroplowej o wymiarach 9,76x6,0x1,25 m. Takie rozwiązanie pozwoliło na zmniejszenie „martwej strefy”, ze względu na zacienienie metalowych części konstrukcji samolotu. W porównaniu z AD-5W zwiększył się zasięg wykrywania, a w szczególności możliwość wyboru celów na tle powierzchni wody. Przy braku zakłóceń zasięg wykrywania celu na dużej wysokości typu B-29 wynosił 180 km, szybkość aktualizacji informacji radarowych wynosiła 10 sekund.
Szybko jednak okazało się, że nowy samolot również nie był pozbawiony istotnych wad. Pomimo zwiększonych objętości wewnętrznych na pokładzie nie było miejsca dla oficera kierowania walką, a jego funkcje musiał pełnić drugi pilot. Ponadto samoloty nie posiadały sprzętu do zautomatyzowanej transmisji danych radarowych, a informacje były najpierw przekazywane drogą głosową przez radio do lotniskowca, skąd myśliwce były już sterowane. Ograniczona nośność podwozia bazowego uniemożliwiła wprowadzenie do załogi operatora przetwarzania i transmisji danych, instalację nowocześniejszego sprzętu i rozbudowę jego składu. Ponadto na początku lat 60. samoloty tłokowe wyglądały już archaicznie. Wszystko to znacznie ograniczyło żywotność E-1B w marynarce wojennej USA, ostatni samolot tego typu trafił do magazynu w listopadzie 1977 roku.
Jak już wspomniano, wady pierwszego radarowego samolotu patrolowego opartego na lotniskowcu obejmują niewielkie wolne ilości na pokładzie oraz stosunkowo krótki zasięg lotu i czas trwania patrolu. Z czym jednak trzeba było to znosić, gdy używano go z pokładu lotniskowca. Jednak w przypadku bazowania na brzegu nic nie stało na przeszkodzie, by jako platformę wykorzystać większe maszyny o dłuższym czasie lotu.
PB-1W
Równolegle z pokładem TBM-3W flota zamówiła 24 czterosilnikowe PB-1W z tym samym radarem AN/APS-20. Antena radaru została umieszczona pod dużą owiewką w kształcie kropli w miejscu komory bombowej. Oprócz radaru PB-1W został wyposażony w radarowy system identyfikacji samolotów i okrętów „przyjaciel lub wróg”. Oprócz samolotów z niższym radarem zbudowano co najmniej jeden samolot z osłoną grzbietową.
Przybrzeżne samoloty AWACS PB-1W zostały zbudowane na bazie bombowców B-17G. W porównaniu z „palubnikami” ciężki czterosilnikowy samolot miał kilkakrotnie większy zasięg lotu i czas trwania patrolu. A warunki życia na pokładzie TBM-3W były znacznie wygodniejsze, w przeciwieństwie do samolotów pokładowych, operator radaru nie musiał siedzieć zgarbiony z powodu braku wolnego miejsca. Teraz można mieć na pokładzie 2-3 operatorów zmianowych oraz oficera dowodzenia i kontroli.
Podobnie jak pokład TBM-3W, lądowy AWACS PB-1W nie dotarł na wojnę. Przekazanie pierwszych pięciu samolotów US Navy nastąpiło w kwietniu 1946 roku. Ponieważ działania wojenne już się zakończyły, zdemontowano z nich całą broń defensywną, a liczbę członków załogi zmniejszono z 10 do 8 osób.
Samolot PB-1W służył zarówno na wschodnim, jak i zachodnim wybrzeżu kontynentalnych Stanów Zjednoczonych. W 1952 roku cztery PB-1W zostały wysłane na Hawaje. Oprócz kontrolowania przestrzeni powietrznej i kontrolowania działań myśliwców, podczas lotów operatorom przydzielono zadania poszukiwania okrętów podwodnych i rozpoznania pogodowego. Charakterystyka radaru AN/APS-20 umożliwiła wykrycie zbliżających się huraganów w odległości ponad 120 km i natychmiastowe powiadomienie o zagrożeniu. Jednocześnie intensywność lotów PB-1W była wysoka. W miarę rozwoju zasobu samoloty miały zostać wycofane z eksploatacji, flota rozstała się z ostatnim PB-1W w 1956 roku.
Amerykańskie Siły Powietrzne zaczęły zajmować się samolotami AWACS znacznie później niż Marynarka Wojenna i początkowo nie zwracały na nie szczególnej uwagi. W 1951 roku trzy bombowce B-29 zostały przebudowane na samoloty AWACS. Samoloty z radarem AN/APS-20C i stacją zagłuszania zostały oznaczone jako P2B-1S. W większości maszyny te były wykorzystywane nie do lotów patrolowych czy koordynacji myśliwców, ale do rozpoznania pogody i uczestniczyły w różnego rodzaju programach testowych, eksperymentach i ćwiczeniach.
Do tego czasu Siły Powietrzne nie zdecydowały jeszcze o roli i miejscu radarowego samolotu patrolowego dalekiego zasięgu. W przeciwieństwie do admirałów, którzy wciąż pamiętali konsekwencje niszczycielskiego nalotu na Pearl Harbor i ataków kamikaze, generałowie Sił Powietrznych polegali na licznych radarach naziemnych i odrzutowcach przechwytujących. Jednak wkrótce po stworzeniu broni jądrowej w ZSRR i przyjęciu bombowców dalekiego zasięgu, zdolnych do dotarcia na terytorium kontynentalne Stanów Zjednoczonych i powrotu, amerykańscy stratedzy byli zmuszeni wydać znaczne środki na poprawę systemu obrony powietrznej, w tym na samolotach, a nawet sterowcach przewożących potężne radary do wykrywania celów powietrznych. Ale zostanie to omówione w drugiej części recenzji.
