Aviones de alerta temprana y control aerotransportado de la OTAN: Hawkeye y Sentry: los pilares de la vigilancia por radar.

Boeing E-3 Sentry

Continuación, primera parte: Aviones de alerta temprana y control aerotransportado de la OTAN: cómo nació esta clase.

E-2 Hawkeye: El primer AWACS embarcado construido desde cero.

En 1956, la Armada de los Estados Unidos formuló los requisitos para una aeronave de alerta temprana y control aerotransportado (AEW&C) cuyos datos pudieran integrarse en el sistema de procesamiento de datos tácticos de un buque. En marzo de 1957, se seleccionó el diseño de Grumman. Este diseño, inicialmente denominado W2F-1 y posteriormente renombrado E-2A Hawkeye, se convirtió en la primera aeronave embarcada diseñada desde cero específicamente como aeronave AEW&C. A diferencia de las aeronaves anteriores de esta clase, que se adaptaron a partir de aeronaves existentes, el Hawkeye fue creado específicamente para esta misión.

Los diseñadores se enfrentaron a serios desafíos. El principal fue la necesidad de basar la aeronave en portaaviones modificados de la clase Essex, construidos durante la Segunda Guerra Mundial y más pequeños que los buques modernos. Esto implicó estrictas restricciones de altura, peso y longitud, y, por consiguiente, una menor maniobrabilidad. Irónicamente, la aeronave nunca voló desde el Essex: las restricciones se basaban en un escenario que nunca se materializó. Un segundo desafío fue la refrigeración del compartimento de aviónica, que estaba muy concurrido, tema que se aborda más adelante.

El primer prototipo —esencialmente un banco de pruebas aerodinámicas— realizó su primer vuelo el 21 de octubre de 1960. El primer avión completamente equipado voló el 19 de abril de 1961, y la aeronave entró en servicio con la Armada de los Estados Unidos bajo la designación E-2A en enero de 1964. Debido a una serie de problemas, la producción fue limitada: solo se construyeron 59 aeronaves. El principal problema era la refrigeración: en el compartimento de aviónica, muy reducido, los primeros ordenadores generaban mucho calor y fallaban sin una ventilación adecuada. Los problemas persistieron incluso después de que la aeronave entrara en servicio; en un momento dado, la fiabilidad se deterioró tanto que toda la flota tuvo que permanecer temporalmente en tierra.

Los representantes de la Armada tuvieron que explicar al Congreso por qué se adjudicaron cuatro contratos de producción antes de que se completaran las pruebas de aviónica. Después de eso, comenzaron a perfeccionar la aeronave en serio. El poco fiable ordenador de tambor rotatorio fue reemplazado por un Litton L-304 digital, y también se actualizaron otros sistemas; las aeronaves modernizadas fueron designadas E-2B. Un total de 49 de los 59 E-2A fueron actualizados al estándar E-2B (con un ordenador de vuelo central). El Hawkeye fue reemplazado en los escuadrones AWACS de la Armada de los EE. UU. por el E-1B Tracer. Toda la serie E-2A/B, con su potente radar APS-96 (capaz de rastrear más de 100 objetivos simultáneamente), fue retirada a mediados de la década de 1980.

AWACS estándar basado en cubierta y U para aviación La variante E-2C (primer vuelo el 20 de enero de 1971), con el radar APS-125 y aviónica mejorada, se convirtió en la opción preferida de Estados Unidos y la OTAN. La serie se mejoró continuamente con la incorporación de los radares APS-138, APS-139 (desde 1989) y APS-145. Este último, con un nuevo sistema de antenas y una unidad de procesamiento de señales, proporcionó una mejor protección contra interferencias y amplió las capacidades de reconocimiento aéreo. El ordenador de a bordo también se actualizó: el Raytheon Modelo 940 era superior al anterior L-304: pesaba la mitad, era tres veces más compacto y 15 veces más eficiente energéticamente en términos de consumo medio de energía. La arquitectura abierta de la aviónica permitió la ampliación del conjunto de equipos, incluyendo el reconocimiento; también se añadieron nuevos sistemas de comunicación e identificación amigo-enemigo. En total, se produjeron más de 200 E-2 de todas las modificaciones (la producción aún continúa, ahora en la versión E-2D), y el número exacto de E-2C difiere según las fuentes.

A principios de 2007, Northrop Grumman presentó el primero de sus aviones de nueva generación, el E-2D Advanced Hawkeye, en sus instalaciones de San Agustín, Florida. Su vuelo inaugural tuvo lugar el 3 de agosto de ese año. El E-2D está equipado con un radar de barrido electrónico Lockheed Martin AN/APY-9, que amplía significativamente sus capacidades de búsqueda y funciona como sistema de gestión de combate aéreo. También se le añadieron una nueva radio, un nuevo ordenador de a bordo y un sistema de reabastecimiento en vuelo. El prototipo expuesto era el primero de los dos prototipos construidos durante la fase de Desarrollo y Demostración del Sistema (SDD), valorada en 2 millones de dólares; el contrato con la Armada de los Estados Unidos para esta fase se había adjudicado en 2001. Posteriormente, la Armada encargó 75 de estos aviones, con planes de suministrarlos durante las próximas dos décadas.

El programa fue sorprendentemente largo: la estructura del E-2A se mantuvo prácticamente sin cambios hasta el E-2D; solo se modificó la aviónica. La misión del E-2 es diferente a la del E-3, que se describe más adelante. El E-2 opera desde la cubierta, prestando servicio a su grupo aéreo. El E-3 es una aeronave con base en tierra, que opera a nivel operacional-estratégico, no para un único grupo aéreo.

Avión E-2C Hawkeye

El E-2 Hawkeye está en servicio en la Armada de los Estados Unidos, así como en las fuerzas navales y aéreas de Egipto, Israel, Francia y Japón. Desde 1997, la aviónica del E-2C de la Armada estadounidense se ha modernizado en el marco del programa Hawkeye 2000.

Hawkeye 2000

E-3 Sentry: El sistema AWACS más desplegado del mundo.

El 26 de enero de 1973 se aprobó el desarrollo a gran escala del programa AWACS, tanto del sistema como del avión portador, y se encargaron tres aeronaves de preproducción. La primera de ellas realizó su primer vuelo en febrero de 1975.

Se utilizó como base el Boeing 707-320B civil, un fuselaje ancho con gran altura interior, eficiencia energética y autonomía. Esta altura interior resultó útil posteriormente: permitió instalar equipos cada vez más potentes y, tras las reparaciones por fatiga estructural, se prevé que el fuselaje permanezca en servicio hasta 2035.

El ordenador de a bordo y el sistema de visualización fueron desarrollados por IBM y Hazeltine: el ordenador IBM se denominó 4PI y el software se programó en el lenguaje JOVIAL. El objetivo era proporcionar al operador del sistema de defensa aérea terrestre SAGE o del sistema de control de interceptores de respaldo (BUIC) datos tabulares y de trayectoria en tiempo real. Surgió una complicación adicional: las discrepancias en los formatos de codificación de datos adoptados por la Fuerza Aérea de los EE. UU. y las fuerzas aliadas dificultaron la interoperabilidad con los radares tácticos terrestres en Islandia, Europa continental y Corea del Sur cuando operaban a través del enlace de datos Link-11 (TADIL-A).

Las pruebas de ingeniería y de vuelo del primer E-3 Sentry de producción comenzaron en octubre de 1975; su primer vuelo tuvo lugar el 25 de mayo de 1976. Entre 1977 y 1992 se fabricaron 68 unidades del E-3 Sentry. (También hubo un acuerdo fallido: en 1977, Irán encargó diez E-3, pero el pedido se canceló tras la Revolución iraní).

El E-3 Sentry, que entró en servicio con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en 1977, sigue siendo el avión AWACS más utilizado del mundo. El primer ejemplar fue entregado al Ala de Alerta y Control Aerotransportado 552, llegando a la Base Aérea Tinker, en Oklahoma, el 23 de marzo de 1977. La Fuerza Aérea recibió el último de sus Sentry en junio de 1984.

De los 68 E-3 fabricados, aproximadamente 42 fueron a la USAF, 17 a la OTAN (E-3A), 5 a Arabia Saudita y 4 (E-3F) a Francia. El número de aeronaves estadounidenses en servicio fluctuó con el tiempo (debido a desmantelamientos, pérdidas y conversiones), por lo que las fuentes específicas de un año determinado suelen proporcionar cifras inferiores. La mayoría de las aeronaves estadounidenses estaban basadas en la Base Aérea Tinker y asignadas al Comando de Combate Aéreo (ACC); algunas fueron asignadas a las Fuerzas Aéreas del Pacífico (PACAF) en la Base Aérea Kadena, Okinawa, y en la Base Aérea Elmendorf, Alaska. Un avión de entrenamiento (TS-3) fue transferido a Boeing para pruebas y desarrollo y fue retirado en junio de 2012.

Se realizaron varias modificaciones, entre ellas:

E-3A — el primer avión para la OTAN, la Fuerza Aérea de los EE. UU. y la Fuerza Aérea Saudí (esta última con motores turbofán CFM56-2A-2). La planta motriz básica consta de cuatro motores turbofán TF33-PW-100A con un empuje de aproximadamente 95–96 kN (9700–9800 kgf). Algunas fuentes citan un valor menor de 93,4 kN. Entre 1977 y 1979, 25 aviones de la Fuerza Aérea de los EE. UU. fueron convertidos a la variante E-3B. Tenía una resistencia mejorada de la estructura del avión a los efectos dañinos de una explosión nuclear: EMP, radiación gamma y de neutrones. También se instalaron un procesador CC-2 más rápido, comunicaciones resistentes a las interferencias y un radar mejorado.

El conjunto de antenas se encuentra bajo una cúpula giratoria de 9,1 m (30 pies) de diámetro y 1,8 m (6 pies) de espesor en el centro. La cúpula se apoya a 3,4 m (11 pies) por encima del fuselaje mediante dos pilones. No está presurizada y se refrigera mediante su propio sistema: aire de purga, compuertas de refrigeración externas y un sistema de fluorocarbono. La parte frontal de la cúpula está ligeramente inclinada hacia abajo para reducir la resistencia aerodinámica; la distorsión del haz resultante se compensa mediante desfasadores electrónicos para las antenas del radar y del radar secundario. La cúpula giratoria está equipada con un radar de matriz de fase pasiva AN/APY-1 o AN/APY-2: escaneo electrónico para altitud y escaneo mecánico para acimut, gracias a la cúpula giratoria. El radar detecta objetivos aéreos desde la superficie hasta la estratosfera, sobre tierra y sobre agua, con rechazo de la interferencia terrestre y acuática. Según el desarrollador, en el modo Doppler pulsado el alcance supera las 250 millas (400 km) para objetivos que vuelan a baja altitud operativa, y en el modo pulsado, unas 400 millas (650 km) para aeronaves a altitudes medias y altas.

E-3C — nueve aeronaves de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos construidas entre 1981 y 1983 con equipamiento adicional.

E-3D — seis aeronaves de la Real Fuerza Aérea (designación AEW/Mk1), en servicio desde 1990. La planta motriz consta de cuatro motores turbofán CFM56-2A-3 con un empuje de aproximadamente 106–110 kN (10.800–11.200 kgf).

Los E-3A de EE. UU. y la OTAN vuelan más de 5000 millas náuticas (9300 km) sin repostar y permanecen en el aire durante ocho horas. Los aviones franceses, saudíes y británicos, equipados con motores CFM56-2 más avanzados, permanecen en el aire durante aproximadamente 11 horas y tienen un alcance de más de 9250 km (5750 millas). Su alcance y tiempo de patrulla se extienden mediante el repostaje en vuelo, y la tripulación trabaja por turnos; hay una zona de descanso a bordo. Su equipamiento especial incluye varios sistemas británicos, incluido el LORAL 1070 "Yellow Gate" en góndolas en las puntas de las alas. También se instala una sonda para un sistema de repostaje en vuelo.

E-3F — cuatro aeronaves de la Fuerza Aérea Francesa, la primera de ellas incorporada en 1990. Incorporan algunos equipos de fabricación francesa, como el sistema de alerta por radar Adele.

Desde 1995, el Programa de Mejora del Sistema de Radar Block 30/35 (RSIP) ha modernizado los aviones E-3B de la Fuerza Aérea de EE. UU., E-3A de la OTAN y aeronaves del Reino Unido, Francia y Arabia Saudita. El objetivo era mejorar el radar a bordo, aumentar su inmunidad a las interferencias y duplicar el alcance de detección de objetivos pequeños. Al mismo tiempo, se introdujeron la estación de inteligencia electrónica AN/AYR-1, el receptor de navegación por satélite NAVSTAR y nuevos equipos de comunicaciones. Según el fabricante, el AN/AYR-1, con un alcance de hasta 600 km, detecta e identifica tipos de equipos electrónicos y sus portadores con una precisión de 50 a 100 metros.

En el marco del programa EAGLE (Extended Airborne Global Launch Evaluator), Boeing modernizó el E-3 con un sistema optoelectrónico pasivo para la detección de misiles tácticos operacionales y balísticos. cohetes Misiles de alcance medio e intercontinental: esto permitió que los propios aviones E-3 se integraran en los sistemas de defensa antimisiles de teatro de operaciones. Para ello, se instalaron a bordo una estación de detección y seguimiento de precisión por infrarrojos, un telémetro láser, procesadores de alto rendimiento y equipos de comunicaciones.

Se analizó por separado la remotorización para reducir los costos operativos, mejorar el rendimiento y preservar la flota hasta 2035. El motor estándar del E-3 es el TF33 (el JT3D civil), y se consideró el CFM56 como el principal reemplazo, pero esto nunca se concretó para la flota de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Sin embargo, la fatiga de la estructura y las superficies de control se abordó por separado, lo que añadió 18 000 horas a la vida útil. Los sistemas modernos consumen más energía, por lo que las aeronaves están recibiendo nuevos generadores y baterías.

Desde principios de la década de 2000, Estados Unidos y los países de la OTAN han estado modernizando sus sistemas informáticos y de visualización a bordo. Han logrado una transición completa a sistemas de arquitectura abierta, más fáciles de escalar y actualizar. Las estaciones de trabajo de los operadores funcionan en un entorno similar a Windows, ofreciendo una interfaz más intuitiva y reduciendo la carga de trabajo de la tripulación. Tras las actualizaciones de software, el sistema de Integración Multisensor (MSI), que integra datos de múltiples sensores, los centraliza en una única red y facilita el intercambio interactivo entre la tripulación y la aviónica. Una unidad de procesamiento de señales mejorada ha permitido un seguimiento de objetivos más preciso y la generación de mapas detallados. Se han añadido cinco estaciones de trabajo para operadores al E-3, lo que proporciona acceso a fuentes de red externas (mapas, datos meteorológicos) y actualizaciones de bases de datos en tiempo real. La cabina de mando también se ha rediseñado para reducir la carga de información. Según especialistas estadounidenses, esto ha reducido significativamente el tiempo de entrenamiento de la tripulación y la necesidad de aeronaves de entrenamiento.

El principal objetivo del trabajo en sistemas avanzados de AWACS y CAS era la transferencia de las funciones de control y guiado a puestos de mando terrestres y, finalmente, a naves espaciales. Este era el enfoque del programa de Tripulación de Misión a Tierra (MCG): se esperaba que solo la tripulación de vuelo, los operadores de comunicaciones, los técnicos de radar y los técnicos permanecieran a bordo. El conjunto completo de datos del AWACS se transmitiría a tierra, donde se procesaría junto con los datos de los UAV de reconocimiento. Se esperaba que esto mejorara la eficiencia operativa del AWACS y el CAS y redujera el número de tripulaciones. Paralelamente, se estaba trabajando en el uso combinado del AWACS y el CAS con UAV de reconocimiento para la detección de objetivos a baja altitud más allá del horizonte. Es difícil determinar, a partir de los datos disponibles, si el MCG se ha implementado realmente o si se ha quedado en un programa de investigación.

En cualquier caso, el E-3 ha sido la columna vertebral de la vigilancia por radar de largo alcance de EE. UU. y la OTAN durante casi medio siglo y, a juzgar por los programas de extensión de servicio, seguirá en servicio durante mucho tiempo. En la siguiente sección se analizará con qué planean reemplazarlo.

Continuará ...