W drugiej połowie lat 50. Amerykanie zdali sobie sprawę, że kontynentalne Stany Zjednoczone nie są już wyspą odizolowaną od oceanów, a jak dotąd nieliczne sowieckie bombowce strategiczne są już w stanie zrzucić bomby atomowe na amerykańskie miasta. Szczególnie narażony był kierunek północno-wschodni z Kanady, który był najkrótszą drogą dla radzieckiego lotnictwa bombowego dalekiego zasięgu.
Odpowiedzią na to zagrożenie było utworzenie w Stanach Zjednoczonych tzw. „Barrier Force” (szczegóły tutaj: Północnoamerykański system obrony przeciwlotniczej (część 1)). W tym celu zbudowano sieć stacji radarowych na Grenlandii, Alasce i północno-wschodniej Kanadzie, ale wschodni kierunek od Oceanu Atlantyckiego pozostał nieodkryty. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych przejęła odpowiedzialność za kontrolę przestrzeni powietrznej nad Atlantykiem, rozpoczynając masowe rozmieszczanie statków patrolowych z radarami i stacjonarnych platform radarowych. Najważniejszym elementem „Sił Barierowych” stały się także samoloty AWACS.
Już w 1949 roku specjaliści Lockheed podjęli próbę stworzenia ciężkiego samolotu dla patrolu radarowego PO-1W opartego na samolocie Lockheed L-749 Constellation. W celu wyeliminowania „martwych stref” w górnej i dolnej części kadłuba umieszczono anteny radarowe.
PO-1W
Jednak testy wykazały, że "pierwszy naleśnik wyszedł nierówno" - skład i rozmieszczenie sprzętu radarowego i komunikacyjnego nie były optymalne, a niezawodność była niska. Dużo krytyki wywołało umiejscowienie stanowisk pracy operatorów radarów i ochrona personelu przed promieniowaniem o wysokiej częstotliwości. Kilka zbudowanych PO-1W stało się faktycznie latającymi laboratoriami, które wypracowały różne opcje awioniki i taktyki wykorzystania ciężkich samolotów AWACS. Po zakończeniu cyklu testowego samoloty zostały przemianowane na WV-1 i przeniesione do amerykańskiej Federalnej Administracji Lotnictwa (FAA), gdzie latały do 1959 roku.
Samolot AWACS, pierwotnie znany jako PO-2W, stał się naprawdę masywny. Maszyna ta powstała na bazie długodystansowego, transportowego i pasażerskiego czterosilnikowego Lockheed L-1049 Super Constellation. Aby zwiększyć prędkość, ładowność i oszczędność paliwa, kadłub tego modelu został wydłużony i zainstalowano turbodoładowane silniki Wright R-3350-75 Duplex-Cyclone o mocy 2500 KM. każdy. Silniki te, jako chłodzone powietrzem, turbodoładowane, podwójne 18-cylindrowe zębatki, były jednymi z najmocniejszych seryjnych silników tłokowych. Początkowo te silniki lotnicze były przeznaczone do bombowców B-29.
Samolot o normalnej masie startowej 66 000 kg rozwijał prędkość maksymalną 467 km/h, prędkość patrolowa wynosiła 360 km/h. Przy pełnym zatankowaniu PO-2W wczesnych modyfikacji mogły pokonać dystans ponad 6400 km, a następnie, dzięki zwiększonym zbiornikom paliwa, zasięg lotu wzrósł o około 15%. Wojsko od samego początku wskazywało na stosunkowo niewielki pułap – 5500 metrów, co ograniczało zasięg radarów powietrznych. Ale musieliśmy się z tym pogodzić, na początku lat 50. w Stanach Zjednoczonych, gdzie rozwinął się przemysł lotniczy, nie było odpowiedniej platformy z ekonomicznymi silnikami turboodrzutowymi lub turbośmigłowymi i kabiną ciśnieniową. Wojsko odrzuciło wersję samolotu AWACS opartą na Boeingu B-50 Superfortress, ponieważ bombowiec o porównywalnym zasięgu lotu miał mniejsze objętości wewnętrzne w porównaniu z Super Constellation i nie był w stanie zapewnić rozmieszczenia niezbędnego wyposażenia i komfortowej pracy warunki dla operatorów radarów.
PO-2W w locie próbnym
W porównaniu z oryginalnym PO-1W, rozbudowany PO-2W stał się pełnoprawnym samolotem kontroli przestrzeni powietrznej. Podczas projektowania i umieszczania sprzętu wzięto pod uwagę wady poprzedniego modelu. PO-2W został wyposażony w ulepszony radar AN/APS-20E oraz radar AN/APS-45.
Wskaźnik radarowy AN / APS-20
Cechy tych stacji wciąż budzą szacunek. Według źródeł amerykańskich radar AN/APS-20E o mocy szczytowej do 2 MW, pracujący na częstotliwości 2880 MHz, mógł wykryć duże cele morskie na odległość do 300 km. Bombowiec B-29, lecący na wysokości 7000 metrów, można było wykryć z odległości 160 km, a myśliwiec F-86 - 120 km. Stacja AN/APS-45, pracująca na częstotliwości 9375 MHz, kontrolująca dolną półkulę, mogła widzieć cele typu B-29 w odległości do 200 km.
Panel sterowania i antena radaru AN / APS-45
PO-2W był pierwszą amerykańską „powietrzną pikietą radarową”, która używała dwóch radarów jednocześnie do monitorowania dolnej i górnej półkuli, eliminując strefy cienia. Stało się to możliwe dzięki dużej objętości wewnętrznej samolotu, która umożliwiła umieszczenie nie tylko radarów, sprzętu nawigacyjnego i komunikacyjnego, ale także wyposażenie miejsc pracy i miejsc odpoczynku dla dużej załogi z wystarczającym komfortem. Przy różnych modyfikacjach samolotów na pokładzie mogło znajdować się od 18 do 26 osób. Biorąc pod uwagę, że średni czas trwania patrolu wynosił 12 godzin, na pokładzie znajdował się zapas żywności, lodówka i kuchnia. Bazując na doświadczeniach z testowania PO-1W, szczególną uwagę zwrócono na ochronę załogi przed promieniowaniem mikrofalowym.
W 1954 roku, po rozpoczęciu regularnych patroli, samolot US Navy został przemianowany na WV-2. Początkowo amerykańscy admirałowie mieli nadzieję, że samoloty z potężnymi radarami będą w stanie osłaniać grupy lotniskowców „parasolem radarowym”. Podczas długich lotów samoloty AWACS musiały tankować w powietrzu z tankowania samolotów startujących z lotniskowców. Jednak w praktyce nigdy nie zostało to wdrożone i WV-2 mógł jedynie kontrolować sytuację powietrzną w rejonie według rozkazu w odległości kilkuset kilometrów od jego brzegów. Z tego powodu głównym obszarem działania samolotu WV-2 były operacje w ramach „Sił Barierowych”. Pierwsze lądowe samoloty AWACS zostały rozmieszczone w Stanach Zjednoczonych w bazie lotniczej Patuxent River oraz w Kanadzie w rejonie Nowej Fundlandii i Barbers Point. W 1955 roku specjaliści z marynarki testowali WV-2, w tym samym czasie trwał proces pozbycia się „dziecięcych ran” i połączenia z naziemnymi punktami kontrolnymi, po czym złożono zamówienie na kolejne 130 samolotów.
Niemal równocześnie z otrzymaniem nowego zamówienia Lockheed zaoferował radykalnie zmodernizowaną wersję tej samej maszyny z mocniejszymi radarami, nowym sprzętem do transmisji danych i silnikami turbośmigłowymi Allison T56. Miała też wyposażyć samolot w pociski przeciwlotnicze AIM-7A Sparrow, które właśnie weszły do służby. Projekt ten nie znalazł jednak poparcia wojska i w nowo budowanym samolocie AWACS wprowadzono jedynie nową awionikę.
Radar powietrzny APS-20, zaprojektowany w czasie II wojny światowej, został zastąpiony nowoczesnym wielofunkcyjnym radarem AN/APS-95 pracującym w zakresie częstotliwości 406-450 MHz. Stacja AN/APS-95 mogła wykrywać cele powietrzne i naziemne w odległości ponad 300 km i jednocześnie śledzić do 300 obiektów. Częstotliwość aktualizacji informacji wynosiła 12 sekund. Antena radarowa AN/APS-95 została zamontowana wewnątrz owiewki o średnicy 8 metrów, na masywnym pylonie nad kadłubem.
Naprawa radaru AN/APS-95
Sprzęt do zautomatyzowanej transmisji danych radarowych przesyłał informacje o zasięgu, azymucie i zamierzonym typie celu do naziemnego punktu kontroli lub lotniskowca. Transmisja odbywała się za pomocą anteny wąskostrumieniowej nad kanałem radiowym, co utrudniało tłumienie lub przechwycenie zakłóceń.
Stanowiska pracy operatora radaru AN/APS-95 i operatora telekomunikacyjnego
W swoim czasie na WV-2 zainstalowano bardzo zaawansowaną awionikę, która zapewniała wysokie możliwości wykrywania celów powietrznych i przetwarzania informacji. Według standardów lat 50. i 60. samoloty te były uważane za prawdziwe „elektroniczne potwory”, ale ich koszt nie był mały. Pierwsze WV-2 kosztowały amerykański skarbiec ponad 2,2 miliona dolarów, a wraz z ulepszaniem wypełnienia pokładowego i pojawianiem się nowych modyfikacji, koszt tylko wzrósł. Ale nawet za wygórowaną cenę w latach 1953-1958 zbudowano 232 samoloty.
Pod koniec lat 50. i na początku lat 60. strefa patrolowa WV-2 na Atlantyku obejmowała rozległe terytorium aż do Azorów, Grenlandii, Islandii i Wysp Brytyjskich. W tym samym czasie samoloty AWACS wykonały pośrednie lądowanie na Islandii. Na wybrzeżu Pacyfiku, startując z lotniska Barbers Point, „powietrzne patrole” poleciały na Hawaje i wylądowały na lotnisku Midway. W tamtych latach przestrzeń powietrzna przylegająca do Stanów Zjednoczonych była codziennie patrolowana przez co najmniej pięć radarowych samolotów patrolowych, które ściśle współpracowały z okrętami US Navy. W sumie, biorąc pod uwagę możliwość dublowania się w bazach lotniczych, co najmniej dziewięć pojazdów z załogami było w pogotowiu przez całą dobę.
W 1962 samolot został przemianowany na EC-121 Warning Star. Znacznie później niż flota lotnictwo zainteresowało się samolotami AWACS. Jednak brak pośpiechu pozwolił siłom powietrznym na zaadoptowanie już „przypomnianego” EC-121C z bardziej zaawansowanymi radarami i sprzętem komunikacyjnym. Jednak EC-121C zostały wkrótce zastąpione przez EC-121D z większymi zbiornikami paliwa.
Samoloty AWACS EC-121 i przechwytujące F-104A
Od drugiej połowy lat 50. obrona powietrzna kontynentu północnoamerykańskiego opierała się na zautomatyzowanym systemie naprowadzania dla przechwytywaczy, a integracja z nim Ostrzegawczego Starowa stała się całkiem naturalna. Samoloty EC-121D zostały głównie przeprojektowane. W sumie 42 pojazdy zostały zmodernizowane do wariantów EC-121H i EC-121J. Modyfikacje EC-121N i EC-121J różniły się składem awioniki i lokalizacją stanowisk pracy operatora. Najbardziej zaawansowaną, ale nieliczną modyfikacją w Siłach Powietrznych był EC-121Q. W tym samolocie radar AN/APS-45 został zastąpiony radarem AN/APS-103, który jest w stanie stale widzieć cele na tle powierzchni ziemi. Dwadzieścia dwa ES-121N w trakcie remontu i modernizacji zostały wyposażone w nowy sprzęt „przyjaciel czy wróg” oraz ulepszone sposoby wyświetlania informacji radarowych. Ten wariant jest znany jako EC-121T. W 1973 roku część najmniej wyeksploatowanych ES-121T eksploatowanych na Oceanie Spokojnym otrzymała stacje walki elektronicznej AN/ALQ-124.
Jak to często bywa w przypadku skomplikowanej technicznie broni, gdy samoloty AWACS osiągnęły szczyt gotowości bojowej, ich kariery zaczęły spadać. Wczesne wersje zostały przekonwertowane na samolot rozpoznania pogodowego WC-121N oraz samolot walki elektronicznej EC-121S i samolot rozpoznawczy EC-121M.
W połowie lat 60. intensywność lotów patrolowych samolotów AWACS w ramach operacji Barrier Force spadła, ponieważ głównym zagrożeniem dla Stanów Zjednoczonych zaczęły być nie stosunkowo małe radzieckie bombowce, ale międzykontynentalne pociski balistyczne. W tym czasie na pokładach amerykańskich lotniskowców zaczęły pojawiać się dwusilnikowe samoloty patrolowe z radarem, zdolne do prowadzenia wystarczająco długich patroli, a flota również zaczęła tracić zainteresowanie drogimi Gwiazdami Ostrzegawczymi, a maszyny te zaczęto przestawiać na inne zadania.
Jedną z głównych funkcji ES-121 był rozpoznanie pogodowe, potężne radary umożliwiały wykrycie zbliżających się huraganów i burz ze znacznej odległości. Jednak ciężkie samoloty tłokowe nie zawsze zdołały wycofać się na czas. Tak więc 1 sierpnia 1964 r. Huragan „Clio” mocno zniszczył deskę nr 137891. Huragan zerwał końcowe zbiorniki paliwa i zdeformował kadłub, a bliskie wyładowania piorunowe unieruchomiły większość elektroniki pokładowej. Załodze udało się bezpiecznie wylądować mocno uszkodzonym pojazdem, który później został spisany na straty jako nie do naprawienia.
Różne modyfikacje EC-121 brały udział w wielu nowych opracowaniach i programach badawczych. Specjalnie przeszkolone pojazdy śledziły starty testowe pocisków balistycznych na całym świecie, towarzyszyły im pociski manewrujące i samoloty docelowe. Na początku lat 60. testowano samolot WV-2E (EC-121L) z radarem AN / APS-82, który miał obrotową antenę w owiewce w kształcie dysku. Ten układ anteny radarowej w samolocie AWACS stał się później klasyczny.
WV-2E
Wszechstronna stacja obserwacyjna AN / APS-82 wykazała zdolność do wykrywania celów na tle ziemi, ale podczas testów ujawniono niską niezawodność i potrzebę udoskonalenia. Dodatkowo samolot z silnikami tłokowymi o stosunkowo małej mocy posiadał niewielki pułap praktyczny, co uniemożliwiało wykorzystanie wszystkich zalet stacji z obrotową anteną tarczową (im wyżej znajduje się radar, tym większy zasięg może objąć).
Po ostatecznym ograniczeniu regularnych patroli Sił Barierowych znaczna część EU-121 została przeniesiona na lotniska poza kontynentalnymi Stanami Zjednoczonymi: Atsugi w Japonii, Milden Hall w Wielkiej Brytanii, Rota w Hiszpanii, Roosevelt Rhodes w Portoryko i Agana na Guam. Skąd samoloty były wykorzystywane do śledzenia przestrzeni powietrznej krajów Europy Wschodniej, ZSRR, ChRL, KRLD i Kuby.
Interwencja USA w działaniach wojennych w Azji Południowo-Wschodniej doprowadziła do wzrostu zainteresowania samolotami AWACS. Już w 1965 roku kilka EC-121D zostało wysłanych do strefy walki. Początkowo samolot przyleciał z Tajwanu, a później poleciał do bazy lotniczej Ubon w Tajlandii. Głównym zadaniem załóg „lotniczych pikiet radarowych” była kontrola ruchu lotniczego nad Wietnamem Południowym, a także pomoc w nawigacji samolotów biorących udział w nalotach na DRV. Jednak już w 1967 roku Warning Stars zaczęło koordynować działania amerykańskich myśliwców w bitwach powietrznych z północnowietnamskimi MiGami.
EC-121D
Jednak wilgotny klimat tropikalny miał destrukcyjny wpływ na elektroniczne wyposażenie samolotów, a w 1970 EC-121D zostały zastąpione przez EC-121T z bardziej zaawansowaną awioniką, zostały umieszczone w bazie lotniczej Korat w Tajlandii. Korzyści z EC-121T były znacznie większe, samoloty AWACS nie tylko koordynowały działania myśliwców w bitwach powietrznych, ale także ostrzegały o wystrzeleniu pocisków przeciwlotniczych SA-75 i blokowały radar naziemny Wietnamu Północnego. Przy wsparciu informacyjnym UE-121 zestrzelono kilkanaście MiGów nad Wietnamem i Laosem, przeprowadzono około 135 000 lotów bombowych i samolotów szturmowych, przeprowadzono ponad 80 operacji specjalnych i poszukiwawczo-ratowniczych.
W trakcie eksploatacji większość maszyn późniejszych modyfikacji przeszła remonty i modernizacje. Było to związane głównie z „elektronicznym napełnianiem”. Do awioniki wprowadzono zautomatyzowane systemy sterowane komputerowo oraz nowoczesne sposoby wyświetlania i przesyłania danych. Przejście z elektroniki próżniowej na elektronikę półprzewodnikową zmniejszyło wagę sprzętu i zużycie energii. Służba samolotów AWACS, walki elektronicznej i elektronicznego rozpoznania z rodziny EU-121 trwała w Stanach Zjednoczonych przez prawie 30 lat. Ostatnia Gwiazda Ostrzegawcza w Siłach Powietrznych USA została wycofana ze służby w 1982 roku.
Przez lata działania w różnych wypadkach lotniczych Siły Powietrzne i Marynarka Wojenna USA straciły 25 samolotów i 163 członków załogi. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że część UE-121 została utracona w wyniku „zewnętrznych wpływów” podczas prowokacyjnych lotów wzdłuż granic krajów „bloku komunistycznego”. Wiadomo o jednym ES-121M, zestrzelonym przez północnokoreańskie myśliwce 5 kwietnia 1969 r. - w dniu obchodów 57. urodzin Kim Il Sunga.
W latach 50. Amerykanie, obawiając się bombardowań nuklearnych, wydali miliardy dolarów na stworzenie systemów ostrzegania i przechwytywania. Stworzenie sieci radarowej na Alasce, w północnej Kanadzie i Grenlandii, budowa i eksploatacja morskich platform radarowych, statków i radarowych samolotów patrolowych wymagały ogromnych inwestycji finansowych. Jedną z prób obniżenia kosztów oświetlenia sytuacji powietrznej było stworzenie sterowców wartowniczych, oznaczonych w Stanach Zjednoczonych jako N-klasa.
Pod koniec lat czterdziestych Goodyear Aircraft zaproponował wojsku amerykańskiemu radiolokacyjny sterowiec patrolowy. Według przedstawionych obliczeń, sterowane urządzenie jest lżejsze od powietrza, mogło przebywać na patrolu przez ponad 100 godzin, co było kilkukrotnie wyższym niż możliwości samolotu AWACS. Testy ZPG-1 wypadły generalnie pomyślnie. Był to sterowiec typu „miękkiego” o pojemności wewnętrznej 24777 m³ helu. Ale wojsko chciało więcej platformy do podnoszenia. Wkrótce po pierwszym modelu pojawił się ZPG-2W o pojemności 28317 m³, wyposażony w stację radiolokacyjną AN/APS-20. Antena radarowa znajdowała się na dole gondoli sterowca.
Gondola, w której mieściło się 21 członków załogi, oraz radar łączyły się z tunelem, przez który można było dostać się do radaru i wyeliminować powstałe problemy. W gondoli zainstalowano dwa silniki pracujące na jednym śmigle, co w razie potrzeby umożliwiło z powodzeniem latanie na jednym silniku.
Radiolokacyjny patrol sterowca ZPG-2W
W sumie zbudowano 12 seryjnych sterowców AWACS. Pierwszy ZPG-2W dołączył do 1 Skrzydła Samolotów w Lakehurst AFB w marcu 1953 roku. Już w maju 1954 Snowbird ustanowił międzynarodowy rekord czasu lotu na ZPG-2 W. Urządzenie wytrzymało w powietrzu 200 godzin i 24 minuty.
Eksploatacja sterowców w Lakehurst rozpoczęła się na długo przed pojawieniem się „lotniczych pikiet radarowych”, nawet w latach wojny w Stanach Zjednoczonych powstały sterowce przeznaczone do polowania na okręty podwodne. Bazując na doświadczeniach z eksploatacji ZPG-2W, powstał największy amerykański sterowiec AWACS ZPG-3W. Był to również aparat typu „miękkiego” o pojemności 42 500 m³. Jego długość przekraczała 121 metrów, a jego skorupa miała 36 metrów szerokości. Wewnątrz powłoki umieszczono dużą antenę paraboliczną radaru AN/APS-70 o średnicy 12,2 metra. Maksymalna prędkość ZPG-3W wynosiła 128 km/h.
Radiolokacyjny patrol sterowca ZPG-3W
Pierwszy ZPG-3W wszedł do służby w lipcu 1959 roku, a flota otrzymała cztery takie sterowce. Ze względu na dużą nośność i dość komfortowe warunki bytowe, sterowiec ZPG-3W mógł pełnić służbę przez kilka dni. Jednak urządzenia te były bardzo zależne od pogody i nie miały dużego marginesu bezpieczeństwa. W przypadku nagłego pogorszenia się pogody, co nie jest rzadkością na morzu, prędkość i wysokość sterowca, który również miał duże wiatry, może nie wystarczyć do opuszczenia strefy złej pogody, mimo że fronty burzowe na morzu wskaźnik radarowy został zarejestrowany w znacznie większej odległości niż cele powietrzne… Kilka razy sterowce były uszkadzane przez silne wiatry, ale na razie wszystko się udało.
6 lipca 1960 sterowiec ZPG-3W, przydzielony do Bazy Sił Powietrznych Lakehurst, upadł w powietrzu nad oceanem w rejonie Long Beach Island. W tym przypadku zginęła cała załoga, składająca się z 18 marynarzy. Do tego czasu flota miała już wystarczającą liczbę samolotów AWACS przybrzeżnych i pokładowych. Korzyści ekonomiczne płynące z eksploatacji powolnych i silnie uzależnionych od pogody sterowców nie były oczywiste, a incydent został wykorzystany przez marynarkę wojenną jako pretekst do zamknięcia programu. Ostatni lot ZPG-3W odbył się 31 sierpnia 1962 r., a sterowce patrolowe zostały następnie przeniesione do Davis Montan w celu przechowania. Byli na „cmentarzu kości” do 1993 roku, po czym zostali „unieszkodliwieni”. Jeden ZPG-3W uniknął tego losu, czekając na swoją kolej na renowację w Narodowym Muzeum Lotnictwa Morskiego w Bazie Sił Powietrznych Marynarki Wojennej Pensacola na Florydzie.
