Boeing E-3

Boeing E-3 Sentry
Eine E-3 „Sentry“ der USAF
Typ:	AWACS-Luftaufklärer
Entwurfsland:	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Hersteller:	Boeing
Erstflug:	Oktober 1975
Indienststellung:	März 1977
Produktionszeit:	1974 bis 1991
Stückzahl:	68

Boeing E-3 Sentry ist die militärische Bezeichnung für eine Boeing 707-320, die als AWACS-Luftaufklärer bei den Luftwaffen mehrerer Staaten im Einsatz ist. Auffälligstes äußeres Merkmal ist das AN/APY-1 Suchradar über dem Rumpf.

Geschichte

In den 1960er Jahren wurde durch die US Air Force ein Nachfolger für die EC-121 "Warning Star" im Rahmen eines Programmes zur Entwicklung neuer Technologien für ein luftgestütztes Überwachungssystem gesucht, an deren Radarsystem sowohl Hughes als auch Westinghouse arbeiteten. Als Träger wurde ein Strahlflugzeug geplant, so schlug Douglas als Basis die DC-8-60 und Boeing die 707-320B vor. Letztere wurde mit acht TF34 Triebwerken im Juli 1970 ausgewählt, wobei die beiden Prototypen zum Vergleichstest der beiden Radarsysteme aus Zeitgründen mit vier TF33 (JT3D) Triebwerken ausgerüstet waren. Der Erstflug der beiden als EC-137D bezeichneten Maschinen erfolgte am 9. und 10. Februar 1972 und die folgende Flugerprobung dauerte bis zum September 1972 aus dem das Westinghouse AN/APY-1 Radar als Sieger hervorging. Die ab Januar 1973 folgende offizielle Entwicklung des neuen AWACS-Systems lief unter der Bezeichnung E-3A Sentry. Der Erstflug des ersten Vorserienmodells erfolgte 21. Juli 1975 und man entschied, daß auch das Serienmodell nur mit vier Triebwerken ausgestattet werden sollte. Im März 1977 begann dann die Ausrüstung der 552nd Airborne Warning and Control Wing in Tinker AFB (Oklahoma) mit den zunächst 22 Serienmaschinen (als "Core" Standard bezeichnet) sowie den zwei Prototypen und den zwei Vorserienmaschinen. In der ersten Hälfte der 1980er Jahre wurden weitere acht Maschinen in einer verbesserten "Standard" Ausführung mit AN/APY-2 Radar in Dienst gestellt.^[1]

Versionen

E-3 NATO-AWACS mit drei amerikanischen F-16 Fighting Falcon

Die Standardversion der Sentry trägt die offizielle Bezeichnung E-3A "Core" oder "Standard". Die meisten Maschinen der US-Luftwaffe wurden in der 1980ern modernisiert und als E-3B (Block 20) bezeichnet. Diese enthielten außer dem neuen AN/APY-2-Radar, CC2-Computer, neue Funkgeräte und nun 14 Bedienkonsolen. Ab 1987 weiter modernisierte Maschinen entsprachen dem Block 30 Standard. Im Zuge einer weiteren Modernisierung erhielten viele der Flugzeuge neue CFM-Triebwerke und die Bezeichnung E-3C (Block 25 bzw. Block 35). In den späten 1980ern entwickelte Boeing gemeinsam mit British Aerospace eine modernisierte Version der Sentry für die Royal Air Force Großbritanniens, die E-3D Sentry AEW Mk.1. Diese erhielt (wie auch die E-3A Maschinen für Saudi-Arabien) die leistungsfähigeren Triebwerke CFM International CFM56 sowie eine Vorrichtung für die Luftbetankung, mit der die Sentry sowohl von amerikanischen wie auch von europäischen Tankflugzeugen betankt werden kann, da diese unterschiedliche Systeme verwenden. Zusätzlich wurde das Einsatzspektrum erweitert. Acht E-3A wurden auf den E-3C Standard gebracht. Parallel zu der E-3D wurde für Frankreich die E-3F entwickelt, die sich von dieser nur in wenigen Details unterscheidet. Die neuesten Varianten (ab 2008) sind die Block 40/45 Modelle, die modernisierte Computer- und Datenlinksysteme enthalten.

Da das Grundmodell Boeing 707 und ihre Varianten seit Anfang der 1990er nicht mehr produziert werden, setzen die US-Luftwaffe und andere Interessenten wie Japan seither auf die Boeing 767 als Aufklärungsplattform. Das für die USAF vorgesehene Nachfolgemodell E-10 wurde allerdings aus Kostengründen vorerst gestoppt. Einige der 33 Maschinen der United States Air Force (USAF) sollen bis nach 2025 im Dienst bleiben.

Radarsystem

Das ca. 3,6 Tonnen schwere AN/APY-1 Suchradar dominiert die Silhouette der E-3. Es ist in einem großen Radom 3,35 m über dem Rumpf untergebracht, welcher einen Durchmesser von 9,1 Meter und eine Dicke von bis zu 1,8 Meter besitzt. Das System kann Luftziele aller Art (u. a. Kampfflugzeuge, Hubschrauber und Marschflugkörper) erfassen und verfolgen, auch wenn diese sehr niedrig fliegen (Tiefflug) oder nur über einen geringen Radarquerschnitt verfügen. Auch Schiffe auf See können aufgeklärt werden, wobei diese Fähigkeit erst mit der APY-2-Variante voll integriert wurde. Die Antenne wird im Azimut durch Rotation mechanisch ausgerichtet, in der Elevation elektronisch (28 Phased-Array-Antennen auf Ferrit-Basis).

Technische Daten

• Durchmesser: 9,14 m
• Höhe: bis 1,8 m
• Gewicht: 3.629 kg
• Frequenzbereich: 2 – 4 GHz
• Anzahl der Transmitter: 28
• Antennenumlaufzeit: 10 s
• Reichweite: über 460 km (bis 400 km bei tieffliegenden Zielen, bis 520 km bei Zielen in mittleren Höhen)

RSIP-Upgrade

Nahaufnahme des Radoms

Das RSIP-Upgrade („Radar System Improvement Program“) stellt eine umfassende Kampfwertsteigerung des APY-1/2 Radars dar. So konnte die Entfernungsauflösung um das Sechsfache erhöht werden und die Winkelauflösung um das Doppelte. Auch die ECCM-Kapazitäten konnten deutlich ausgebaut werden. Außerdem wurden Verbesserungen hinsichtlich der Bedienbarkeit und Zuverlässigkeit durchgeführt. Die Ortungsreichweite wurde um 70–100% gesteigert und soll mindestens 300 nm (556 km) gegen ein Ziel mit einem Radarquerschnitt von 0,5 m² betragen.^[2]

Betriebsmodi

Das Radar verfügt über mehrere Betriebsmodi, welche je nach Situation ausgewählt werden können. Es folgen die wichtigsten Modi, welche seit dem RSIP-Upgrade zur Verfügung stehen.

• Pulse Doppler Nonelevation Scan (PDNES): Dies ist der Standardmodus zu Erfassung von Luftzielen. Durch den Doppler-Filter können auch kleine Ziele vor dem Hintergrund intensiver Clutter zuverlässig erfasst werden. Dieser Modus liefert allerdings keine Höhenangaben zum Ziel.
• Pulse Doppler Elevation Scan (PDES): Ähnelt dem PDNES-Modus, ermöglicht jedoch die Höhenbestimmung durch einen schnellen vertikalen Suchdurchgang.
• Beyond-the-Horizon (BTH): Dieser Modus wird eingesetzt um sehr hohe Reichweiten zu erzielen. Dies wird durch die Abschaltung des Doppler-Filters erreicht. Allerdings ist es nun kaum mehr möglich Ziele in einer Clutter-Umgebung zu erfassen. Daher wird in diesem Modus nur der Luftraum abgesucht, welcher sich über dem sichtbaren Horizont des Radars befindet.
• Interleaved: Kombiniert den PDES- und BTH-Modus, wobei die Signalverarbeitung stark beansprucht wird, so dass sehr kleine Ziele eventuell nicht mehr zuverlässig geortet werden können.
• Maritime: Modus zur Suche nach großen und kleinen Seezielen. Hierzu wird die Impulslänge (Sendezeit) stark verkürzt um Clutter durch Wellen bestmöglich zu unterdrücken. In Küstenbereichen wird Festland anhand von digitalen Landkarten automatisch ausgeblendet. Der PDNES-Modus kann simultan weitergenutzt werden.
• Passive: In diesem Betriebsmodus befinden sich einige oder alle 28 Antenneneinheiten im passiven ELINT-Modus. Hierdurch können Ziele anhand ihrer Radaremissionen erfasst und verfolgt werden, ohne dass sich die E-3 durch Emissionen selbst verrät. Des Weiteren können Störquellen mit einzelnen Antennenelementen präzise lokalisiert, analysiert und ausgeblendet werden, wobei die anderen Elemente aktiv auf Basis der gewonnen ECCM-Informationen weiterarbeiten können.

Besatzung

Die Anzahl der Bordbesatzung der NATO AWACS beträgt in der Regel 16 Personen, die sich auf das sogenannte Flight Deck und das Mission Deck aufteilen. Sie besteht aus:

Flight Deck:

1 AC (Aircraft Commander),

1 FP (First Pilot),

1 FE (Flight Engineer),

1 NN (Navigator),

Mission Deck:

1 CT (Communication Technician),

1 ST (System Technician),

3 SO (Surveillance Operators),

1 SC (Surveillance Controller),

1 FA (Fighter Allocator),

2 WC (Weapons Controller),

1 PC (Passive Controller),

1 TD (Tactical Director),

1 RT (Radar Technician)

Die Besatzung des Flight Deck lenkt das Flugzeug und ist dafür verantwortlich, die Maschine in den richtigen Einsatzraum / das richtige Pattern zu bringen. Das Mission Deck kümmert sich um die eigentliche Aufgaben, also Luftlageerstellung und taktische Unterstützung von Jägern und Jagdbombern per Funk und Datalink. In Europa meldet sich das Flight Deck bei anderen Teilnehmern mit dem Mission-Callsign "NATO XX", das Mission Deck mit "MAGIC XX". XX bezeichnet die Missionsnummer, wobei die Nummer des Mission-Callsigns immer um 50 größer ist als die des NATO-Callsigns (z.B NATO 01 und MAGIC 51).

Im Zuge der Modernisierung des Missionsystems auf den NATO-Mid-Term Level ist die Zusammensetzung der Crew verändert worden. Das Flight Deck ist gleich geblieben, bei der Missioncrew gab es folgende Änderungen: Aus dem DT ist der ST geworden (System Technician) und der CO ist weggefallen. Damit ist die ursprünglich 17 Mann Crew auf nur noch 16 geschrumpft.

Einführung bei der NATO

Auf der Ministertagung des Verteidigungs-Planungsauschusses der NATO am 5. und 6. Dezember 1978 in Brüssel billigten die Minister das Programm für das fliegende NATO-Frühwarn- und Leitsystem und unterzeichneten eine entsprechende multilaterale Grundsatzvereinbarung. Mit dem Airborne Warning and Control System (AWACS) riefen die Mitgliedsstaaten das größte gemeinsam finanzierte Beschaffungsprogramm ins Leben, das bis dahin von der NATO durchgeführt wurde.

Anfang der 1970er Jahre gaben die Obersten NATO-Befehlshaber Studien in Auftrag, die belegten, dass die vorhandenen fest installierten Systeme eine wirksame Luftverteidigung des kontinentaleuropäischen Raumes nicht mehr gewährleisten: So verfügte der Warschauer Pakt bereits über schnelle Luftfahrzeuge, die in der Lage waren, sich zum Beispiel im Tiefflug den weitreichenden Radaren zu entziehen; weiterhin bestand Gefahr, dass die fest stationierten Systeme durch elektronische Kampfführung (Eloka) ausgeschaltet werden könnten, und standortbedingt war auch die Vorwarnzeit begrenzt auf ca. eine halbe Stunde. Im NATO-Kommandobereich des SACEUR versprach man sich von mobilen Systemen zum Beispiel die Fähigkeit, frühzeitig auch kleinere Angriffsverbände aufklären und entsprechend eigene Abfangjäger radargestützt einsetzen zu können.

E-3A Sentry der NATO auf der ILA 2006

Die ersten Maschinen vom Typ E-3A, auch als NE-3A bezeichnet (N für NATO)^[3], kamen ab 24. Februar 1982 auf der NATO Air Base in Geilenkirchen zum Einsatz, zuvor in den USA seit März 1977. Die Flugzeuge für die NATO wurden bei den Dornier-Werken in Oberpfaffenhofen ausgerüstet und später auch noch betreut. Heute erfolgt die technische Betreuung der NATO-Flugzeuge im Werk Manching der EADS. Hier wurde auch in den letzten Jahren ein ESM-System nachgerüstet, zu erkennen an den beiden Antennenbeulen links und rechts am vorderen Rumpf.

Der Auftrag zum Betrieb des AWACS liegt bei der NATO Airborne Early Warning and Control Programme Management Organisation (NAPMO), die insgesamt für die Planung, Durchführung und Verwaltung des luftgestützten Frühwarn- und Führungsprogramms der NATO (englisch NATO Airborne Early Warning and Control Programme, NAEW&C) verantwortlich ist. Sie ist direkt dem Nordatlantikrat mit Sitz im NATO-Hauptquartier in Brüssel (SHAPE) unterstellt.

Die Systeme werden von verschiedenen NATO-Staaten und der NATO selbst benutzt. Die 17 NATO-eigenen Maschinen haben eine luxemburgische Flugzeugkennung und sind in der Air Base Geilenkirchen bei Aachen stationiert, im Auftrag der NATO fliegt die RAF vom Stützpunkt Waddington. Zusätzlich existieren auf dem Stützpunkt in Geilenkirchen noch drei Trainingsmaschinen ohne Antenne, so genannte TCA (Trainer and Cargo Aircraft). Während des Kalten Krieges hat das System die Funktion der Frühwarnung vor tieffliegenden Flugzeugen des Warschauer Pakts erfüllt.

Im Juni 2007 feierte die NATO auf dem Stützpunkt Geilenkirchen ihr 25-jähriges Bestehen mit einem Tag der offenen Tür und einer Sonderlackierung einer E-3A-Maschine.

Modernisierung

Eine Bedienkonsole der E-3

Die 17 E-3A der NATO Airborne Early Warning & Control Force wurden im Rahmen des NATO Mid-Term Programms für 1,6 Mrd. Dollar von Boeing (Hauptauftragnehmer) und EADS modernisiert. Das Rechnersystem zur Verarbeitung der vom Radar aufgezeichneten Daten wurde hierbei komplett durch COTS-Rechner und einem auf Unix basierenden Server-Client-Netzwerk ersetzt. Am 2. Dezember 2008 hatte die 17. und letzte Maschine die Umrüstung durchlaufen und wurde im Rahmen einer Feierstunde in Geilenkirchen offiziell übernommen.^[4]

Aufgrund der veralteten Antriebstechnik fliegen die AWACS-Maschinen der NATO teilweise mit einer Ausnahmegenehmigung, da die Triebwerke der E-3A den modernen Umweltschutzauflagen hinsichtlich Lärmbelästigung und Abgasentwicklung nicht mehr genügen. Die britische (E-3D) und französische Version (E-3F) wurden allerdings mit moderneren Triebwerken ausgerüstet. Diese Konzepte sind derzeit bei den E-3A der NATO ebenfalls in der Prüfung, eine Umsetzung scheiterte bisher immer wieder an Widerständen einzelner Nationen, die kein Geld für diese Technologie einzahlen wollten. Alle Entscheidungen bzgl. der NAEW NATO E-3A Component können nur bei Einstimmigkeit umgesetzt werden.

Die B- und C-Versionen der US-Luftwaffe erhalten in den nächsten Jahren basierend auf NATO Mid-Term im sog. Block 40/45 eine neue Kommunikations- und Elektronikausrüstung und werden dann als E-3G bezeichnet. Ein genauer Termin für die Umrüstung steht noch nicht fest.

Käufer

• USA – 34 E-3A/B/C Sentry (aktuell 33 nach einem Absturz)
• NATO – 18 E-3A Sentry (aktuell 17 nach einem Unfall)
• Großbritannien – 7 E-3D Sentry AEW1
• Saudi-Arabien – 5 KE-3A Sentry (ab Juni 1986)
• Frankreich – 4 E-3F Sentry

Technische Daten E-3A

• Ersteinsatz: März 1977
• Stückkosten: ca. 270 Millionen US-Dollar
• Besatzung: 4 (Cockpit) + 13–19 (Missioncrew)
• Länge: 46,61 m
• Spannweite: 44,42 m (44,98 m bei E-3D)
• Flügelfläche: 283 m²
• Höhe: 12,70 m
• Einsatzleermasse: 73,5 – 78,0 t
• normale Startmasse: 147,5 t bei der NATO und 152,0 t bei der USAF
• max. Kraftstoff: 89.610 l
• max. Startmasse: 157,4 t (davon 89.610 l Kraftstoff)
• Antrieb: Vier Pratt & Whitney TF33-W-100 Turbofans mit je 93 kN oder vier CFM-56-2A-2 oder -3 mit je 106,8 kN
• opt. Patrouillengeschwindigkeit: 580 km/h
• Reisegeschwindigkeit: 800 km/h
• Höchstgeschwindigkeit: 858 km/h
• max. Steigrate: 8,7 m/s
• Einsatzflughöhe: 9.333–11.000 m (28.000–33.000 Fuß)
• Dienstgipfelhöhe: über 10.670 m
• Einsatzdauer: bis 10 Stunden ohne Luftbetankung (bis zu 18 Stunden mit Luftbetankung)
• Reichweite: über 9250 km
• Startrollstrecke: 2100 m
• Landerollstrecke: 1800 m

Zwischenfälle

Am 22. September 1995 stürzte auf der Elmendorf Air Force Base bei Anchorage in Alaska eine US-amerikanische Boeing E-3 (Rufzeichen: Yukla 27) ab. Zum Unglück kam es, nachdem Gänse in das Triebwerk gerieten. Dabei starben 25 Crewmitglieder, darunter ein Kanadier.^[5][6]

Einzelnachweise

1. ↑ FlugRevue September 2009, S.49-52, Boeing E-3 Sentry – Flugzeuge bis ins kleinste Detail
2. ↑ AEROSPACE AMERICA/NOVEMBER 2008 – Airborne early warning acquires new targets: "RSIP radars are able to see targets with a 0.5-m radar cross section at 300 n.mi. or more."
3. ↑ NATO: AWACS: NATO’s 'Eye In The Sky'. Abgerufen am 30. Juni 2011. 
4. ↑ FlugRevue Februar 2009, S.15, E-3A Modernisierung
5. ↑ http://www.yukla27.org/
6. ↑ http://www.elmendorf.af.mil/news/story.asp?id=123070056

Weblinks

 Commons: E-3 Sentry – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• Die E-3 auf der Boeing-Website
• Reportage der Bundeswehr über einen Mitflug in einer E-3: Eye in the sky

Kampfflugzeuge der US-Streitkräfte zur elektronischen Kriegsführung

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