تقرير شامل عن طائرات الأواكس AWACS

طائرات الأواكس AWACS

( Airborne Warning And Control System )



وتعني، حرفياً، "منظومة السيطرة والإنذار المبكر المحمولة جواً"، وقد حلَّق النموذج الأول من هذه المنظومة، في أواخر عام 1960. وقدم حلاًّ جذرياً لمشكلة اكتشاف الأهداف، التي تطير على ارتفاع منخفض، بوساطة أجهزة الرادار، التي تتمركز على الأرض.
مشكلة الارتفاع المنخفض
المعروف أن الرادار هو أحد أجهزة الاستشعار الرئيسية، التي تُوفِّر معلومات دقيقة وإنذاراً مبكراً من الأهداف المختلفة. ولذا، فهو عنصر أساسي في منظومات القيادة والسيطرة، وخاصة في عمليات الدفاع والهجوم الجوي.
وفكرة عمل الرادار بسيطة للغاية. وتتلخص في إرسال نبضات كهرومغناطيسية في الأثير. وعندما تصطدم بعض هذه النبضات بهدف ما، فإنها ترتد ثانية، ويصل بعضها إلى جهاز الرادار، الذي قام بالإرسال. ونظراً إلى أن الطاقة الكهرومغناطيسية تسري بسرعة الضوء ( 300 ألف كم / ثانية )، فإنه يمكن، بقياس الزمن بين لحظتَي الإرسال والاستقبال، حساب مسافة الهدف من المعادلة الآتية :
الزمن بالثانية × 300000 كم
المسافة=ــــــــــــــــ
2
غير أن أجهزة الرادار تعاني قصوراً واضحاً في اكتشاف الأهداف، التي تُحلِّق على ارتفاعات منخفضة. وتنبع هذه المشكلة من عِدّة عوامل، تتعلق بطبيعة الأرض. وقد تَمكَّن العلم من التغلب على بعض هذه المشاكل، ولكن بقيت مشكلة، لم يجد لها العلماء حلاًّ، لأنها تتعلق بكروية الأرض.



ويتضح من الشكل أن مدى جهاز الرادار، الذي يتمركز على الأرض، هو محدود جداً، ويمكن حسابه بالمعادلة الآتية:
مدى الجهاز = ، حيث ع1 ارتفاع جهاز الرادار، ع2 ارتفاع الطائرة الهدف عن مستوى سطح البحر.
ومن هذه المعادلة، يتضح أن مسافة اكتشاف طائرة، تُحلِّق على ارتفـاع 60 متراً، لا تتجاوز32 كــم . أمّا أي طائرة تزيد مسافتها على ذلك، فإنها لن تُرى، لأنها تكون خلف خط الأفق. ولهذا، فُكِّر في رفع الهوائيات على صوارٍ عالية. وعندما استُخدِم صارٍ بارتفاع 30 متراً، أصبح مدى كشف جهاز الرادار 55 كم، تقريباً. وهي مسافة قد تكون ذات فائدة لوحدات الصواريخ والمدفعية قصيرة المدى. ولكنها لا توفر زمن الإنذار الكافي، لتشكيل دفاع جوي متكامل، يتعامل مع طائرات، سرعتها تفوق سرعة الصوت، ويمكنها أن تقطع هذه المسافة في لحظات.
ومع ذلك، فقد كانت فكرة رفع الهوائيات إلى أعلى، هي التي قادت الخبراء إلى الخطوة التالية، وهي وضع جهاز الرادار كله في طائرة، وتجهيزها بوسائل اتصال متطورة. وبذلك، أمكن اكتشاف أعداد كبيرة من الطائرات المعادية، وهي ما زالت على بعد مئات الكيلومترات. وأمكن توفير الإنذار المبكر المطلوب.
ولم يكن منطقياً، إرسال الكمّ الهائل من البيانات الخام إلى الأرض، إذ من الأفضل أن تتم تصفية هذه البيانات ومعالجتها داخل الطائرة، وتحويلها إلى معلومات خالصة، ثم إرسالها إلى من يحتاج إليها على الأرض، أو في الجو. ومن البديهي، أن هذا يحتاج إلى حواسب إلكترونية، لتنفيذ هذه العملية. ومع إضافة بعض المعدات التكميلية، تطورت الفكرة من جهاز رادار طائر، إلى منظومة للإنذار المبكر والقيادة والسيطرة، محمولة جواً ( AWACS )
مهام الأواكس
تنفذ الأواكس مجموعة من المهام، ذات التأثير المباشر في العمليات. ومن ثمّ، فإنها تضاعف من الإمكانات القتالية للقوات. والتعبير الإنجليزي الشائع عنها، هو أنها ( Force Multipliers ) ، أي مُضاعِفات القدرة. وتشمل مهام الأواكس، كما يتضح من الشكل الآتي :




1. اكتشاف الطائرات المعادية، على جميع الارتفاعات، من مسافات بعيدة، وإنذار القوات منها، وإمدادها بمعلومات مستمرة، تشمل المدى والاتجاه وخط السير والسرعة والارتفاع. كما يمكن الأواكس معرفة نوع الطائرة المعادية، إذا كانت تقوم بالإشعاع، وذلك من طريق تحديد خواص الأجهزة الإلكترونية بالطائرة المعادية، ومقارنتها بما هو موجود من بيانات في مكتبة التهديدات ، في الأواكس.
2. الاتصال بالقواعد الجوية، وبالمقاتلات الاعتراضية، في الجو. وقيادة عمليات الاعتراض الجوي، من البداية إلى النهاية، بما في ذلك توزيع الأهداف، وتوجيه المقاتلات وإنذارها من اقتراب الطائرات المعادية ... إلخ.
3. السيطرة على طائرات الدوريات الجوية المقاتلة (Combat Air Patrol CAP ) والدورية الجوية هي عدد من المقاتلات الاعتراضية، تُحلِّق في منطقة معينة، يتم انتخابها بعد دراسة دقيقة. وتقوم فيها هذه المقاتلات بأعمال الدورية، تمهيداً لاعتراض الطائرات المعادية. وهذه هي أعلى درجات الاستعداد القتالي لمقاتلات الدفاع الجوي.
4. إدارة عمليات القصف جو / أرض، خاصة ضد مواقع الدفاع الجوي المعادي.
5. العمل كمحطة إعادة اتصال، بين مراكز التوجيه الأرضية وطائرات المعاونة. والإسهام في عمليات الإنقاذ.
6. اكتشاف القطع البحرية، في البحار والمحيطات.
7. تقييم نتائج القصف الجوي.
8. تنظيم حركة الطيران.
وعادة ما تُكلَّف هذه الطائرات بالقيام بدوريات استطلاع لمسرح العمليات.

انواع متعددة من الأواكس

عندما نقرأ كلمة "أواكس"، يتبادر إلى الأذهان، أن المقصود هو الطائرة (Sentry E-3 ) ، لأنها أشهر وأهم الطائرات، التي تعمل في هذه الميدان، وأكثرها إمكاناتٍ. ولكن هناك أنواع أخرى منها، الطائرة ( E-2C Hawkeye )، والروسية ( Moss TU-126 )، وغيرهما.
ولقد استخدمت طائرتا E-3 وE-2C، في العمليات الجوية، التي دارت في منطقتنا، منذ الثمانينيات. ولذا، فسوف نلقي الضوء عليهما.

الأواكس (Sentry E-3 )

طائرات نفاثة ذات أربعة محركات، طراز بوينج 707. جهزت بمعدات خاصة، لتنفيذ مهام الاستطلاع والإنذار والقيادة والسيطرة والاتصالات، في جميع الأجواء. ويمكنها اكتشاف مئات الطائرات، وتحديد كافة بياناتها، ومعالجة هذه البيانات (Processing ) ، وإرسالها، فوراً، إلى مراكز العمليات المختلفة، وإلى الطائرات الصديقة. وحلَّقت، للمرة الأولى، في 31 أكتوبر 1975.
وقد تسلَّمت القوات الجوية الأمريكية أولى هذه الطائرات، في 24 مارس 1977. ودخلت في واجب العمليات في أبريل 1978. وتُحلِّق الطائرة E-3 ( Sentry ) بسرعة 580 كم / ساعة، وسرعتها القصوى تبلغ 853 كم / ساعة. وتعمل حتى ارتفاع طبقة الأستراتوسفير ، وبالتحديد 8.840 كم. ويتكون طاقمها من 13 إلى 19 فرداً، هم الطيار ومساعده، والمهندس والملاح، وعدد من الأفراد ـ يختلف تبعاً للمهمة ـ للعمل على المبينات monitors ويمكن هذه الطائرة أن تظل في الجو 11 ساعة متواصلة، تزيد عند إعادة تزويدها بالوقود في الجو. ويوجد في الطائرة أماكن لراحة الأفراد بالتناوب.
وتمتلك القوات الجوية الأمريكية 33 طائرة أواكسE - 3 ( ستة أسراب ). تعمل تحت إمرة القيادة الجوية التكتيكية، وبالتحديد في لواء السيطرة الجوية الرقم 552، الذي يتمركز في قاعدة Tinker الجوية، في أوكلاهوما، في الولايات المتحدة الأمريكية. وتتمركز طائرتان من هذا اللــواء فـي قاعـدة (Kadena ) الجوية، في اليابان.
أما حلف شمــال الأطلسي NATO North Atlantic
Treaty Organization ) ، فلديه 18 طائرة من هذا النوع، تسلم أولاها في عام 1982. كما تمتلك المملكة العربية السعودية خمس طائرات، وفرنسا أربع طائرات، وبريطانيا سبع طائرات. وتعاقدت اليابان، عام 1993، على شراء أربع طائرات. وتسلّمت طائرتين، في مارس 1998، وسوف تتسلم اثنتين أخريين، في أوائل عام 1999. وهي مجهزة على هيكل طائرات بوينج 767، وهي أكبر من البوينج 707، المستخدمة حالياً، وذات مدى وارتفاع عمل أكبر .

التطويـر


مرت طائرات الأواكس E -3 بعدة برامج تطوير، منذ عام 1984، لزيادة مدى الكشف، وتدعيم منظومة الاتصال بأجهزة إضافية، وتأمين سِرية الاتصالات، وزيادة سعة الحاسب الإلكتروني الرئيسي، وتطوير برامج عمله ( Software ) ، وزيادة شاشات العرض وتطويرها، وإضافة أجهزة لاستقبال معلومات شبكة أقمار الملاحة GPS ( Global Positioning System ) ، ووصلات متعلقة بنظام توزيع المعلومات التكتيكية المشترك JTIDS ( Joint Tactical Information Distribution System ) ، مما يؤدي إلى توسيع قاعدة البيانات، وتأمين الاتصالات ضد التشويش. وفي مجال الدعم الإلكتروني (ESM ) أضيفت أجهزة رادار سلبية ( مستقبلات )، لالتقاط الإشارات، التي تبثها الأهداف المعادية والصديقة. كما جهزت الطائرة بأربعة هوائيات، لتغطية جميع الاتجاهات ( 5360 ). وتغذي هذه الهوائيات جميع المبينات، وبذلك، يتمكن العاملون عليها من تحديد الجهاز، المشع ونوعه، بناء على المعلومات المخزنة في ذاكرة الحاسب الآلي. وهذا يساعد كثيراً على اتخاذ الإجراءات المضادة ( إعاقة إلكترونية، وقصف بالصواريخ المضادة للإشعاع ).

المكونات الرئيسية


تشمل المكونات الرئيسية الرادار والحاسب الإلكتروني، ووحدات عرض البيانات Consoles ومنظومة الاتصالات Communications system، والنُظم الملاحية Navigation systems

الــرادار


تستخدم هذه الطائرات جهاز رادار، من نوع AN / APY ويعمل في حيز ترددات من 2 - 4 جيجاهرتز. وله تردد نبضي عالٍ، يساوي 300 كيلو نبضة في الثانية، وآخر منخفض إلى حوالي ألف نبضة في الثانية. وتوضع هوائيات الجهاز في الوعاء المحمول فوق سطح الطائرة، وتدور بسرعة ست لفات في الدقيقة، أثناء التشغيل، وربع لفة فقط في الدقيقة، أثناء الراحة، لتزييت التروس. ويُقسَّم مجال البحث للرادار إلى 24، قطاعاً يمكن أن يتم البحث فيها بالتتابع، كما يمكن ترتيب قطاعات البحث، بما يناسب اتجاهات الاقتراب المحتملة للطائرات المعادية، والتركيز على قطاعات معينة، طبقاً لما يمليه الموقف الجوي.
ويعتمد الرادار على عدة وسائل، للتغلب على الإعاقة الإلكترونية. منها تغيير التردد اللاسلكي والتردد النبضي، آلياً، وضغط الفصوص الجانبية للشعاع.


ولجهاز الــرادار ستة أنظمة عمل مختلفة، يتم اختيار أنسبها، طبقــاً للموقف. والرادار مجهز بنظام للتعارفIFF (Identification Friend or Foe ) ، يعمل بمختلف نُظم التعارف، العسكرية والمدنية، ويحتوي على 4096 كود تعارف.
وقد أدى التطور في صناعة الطائرات الحربية، إلى تصغير مساحة سطحها العاكس للطاقة الكهرومغناطيسية. ونتيجة لذلك، قلّ مدى كشف جهاز رادار الأواكس. وقد أجريت عدة تعديلات، لمواجهة هذا التطور. منها استخدام الشكل المضغوط للموجة، وذلك لزيادة حساسية الاستقبال، وتغيير جهاز تطابق المعلومات في الرادار، بحاسب إلكتروني متعدد الدرجات. وبذا أمكن الطائرة أن تكتشف حتى الصواريخ الطوافة ( كروز ).

شاشات العرض والمنوتيرات


تحتوي الطائرة على 14 وحدة عرض ملونة، متعددة الأغراض، ووحدتين احتياطيتين. وتُعرَض عليها المعلومات، التي تم معالجتها بوساطة الحاسب الإلكتروني، في شكل رموز وجداول رقمية. كما يمكنها إظهار كافة البيانات، الموجودة في مكتبة التهديدات. ويقوم الحاسب بمقارنة المعلومات المختلفة، ويتحكم في إظهارها على الشاشات، بناءً على تعليمات الضباط العاملين على المبينات. ويمكن تسجيل كل المعلومات، التي تظهر على الشاشات، وإعادة عرضها عند الحاجة.

منظومة الاتصالات



تحتوي المنظومة على ثلاثة أجهزة لاسلكية HF ( High Frequency ) واثني عشر جهازَ(Very High Frequency) VHF، وجهازين يعملان على الترددات فوق العاليــــــةUHF ( Ultra High Frequency ) ، إضافة إلى وصلة معلومات رقميــة، ذات سرعة عاليـة. ولتأمين استمرار سريان المعلومات وسِريتها، تم تركيب منظومة Have Quick ، المضادة للتشويش.

الأجهزة الملاحيـــــــة


تستخدم الأواكس E-3 أربعة نظُم ملاحية، هي:

1. نظام ملاحي، من نوع AN / ASN-119، لتوفير البيانات الملاحية، من دون الرجوع إلى أي مساعدات أرضية.

2. نظام ملاحي من نوع AN / ARN-120 أوميجا ( Omega )

3. نظام ملاحي AN / APN-213. وهو جهاز استشعار، يعمل بنظرية دوبلر ( Doppler effect )، لقياس سرعة الريح وتأثيرها في الطائرة.

4. وذلك علاوة على منظومة استقبال معلومات شبكة أقمار الملاحة ( GPS )



الحاسب الإلكتروني الرئيسي


من نوع IBM CC-2، وسعة ذاكرته 10 ميجابايت، وتقبل الزيادة إلى 14.5 ميجابايت في المستقبل. وسرعته 740 ألف عملية، في الثانية الواحدة.

الإنذار عن الصواريخ الباليستية


يعمل خبراء وزارة الدفاع الأمريكية ( Pentagon )، منذ عام 1995 في برنامج لإنتاج منظومة استشعار، تركب في الطائرات الكبيرة، وفي مقدمتها الأواكس E-3 ، لاكتشاف صواريخ أرض ـ أرض الباليستية، وتوفير إنذار مبكر منها، مما يضاعف من مدى الاشتباك بها بوساطة صواريخ البحرية Standard-2، وصواريخ الجيش، من نوع ( Theater High Altitude Area Defense ) THAAD الجاري إنتاجها.

وتحتوي المنظومة على مصفوفة من أجهزة الاستشعار، تعمل بالأشعة تحت الحمراء، وجهاز ليزر. ويمكنها قياس مسافة الصاروخ المعادي، واتجاهه، وارتفاعه، بدقة، والاستمرار في قياس هذه الإحداثيات لعدة ثوانٍ، بعد انتهاء احتراق وقود المحرك، مما يساعد على دقة التنبؤ بالموقع، الذي يتجه إليه الصاروخ. وتزن المنظومة 800 رطــل. وتستطيــع اكتشاف، وتتبّع عشرات الأهداف في وقت واحد.

احداثيات الطائرة


• ارتفاع الطائرة ( جسم الطائرة ) 12.73 م
• طول الطائرة 46.61 م
• المسافة بين طرفَي الجناحين 44.42 م
• مساحة الأجنحة 383.35 م2
• الوزن فارغة 77996 كجم
• الوزن بكامل التجهيزات والطاقم ( وزن الإقلاع ) 147420 كجم
• أقصى معدل صعود 676 م / دقيقة من مستوى سطح البحر
• أقلّ مسافة أرضية، تمهيداً للإقلاع 610 م
• أقلّ مسافة أرضية، تمهيداً للتوقف بعد الهبوط 439 م

Hawkeye, E-3

طائرة أمريكية مروحية، ذات محركين. تم تجهيزها للاستطلاع الراداري، والإنذار المبكر، وإدارة نيران المقاتلات الاعتراضية والقاذفات، وأسلحة الدفاع الجوي الأرضية. أي أنها تقوم، تقريباً، بالمهام عينها، التي تضطلع بها الأواكس E-3 وتعمل هذه الطائرة مع القوات البحرية الأمريكية. وتتمركز على حاملات الطائرات. وتستطيع القيام بأربعين عملية توجيه للمقاتلات الاعتراضية والمقاتلات القاذفة في وقت واحد. وتبلغ السرعة القصوى للطائرة 598 كم / ساعة. ومدى عملها 320 كم، من دون تزود بالوقود، جواً. وارتفاع العمل لها 9380 م. ويتكون الطاقم من فردين للطيران، وثلاثة أفراد للأجهزة الإلكترونية.
وقد حلّق النموذج الأول منها، في 21 أكتوبر 1960. وكان رمزه E-2A ) ( ثم ظهر النوع الثانيE-2B ) (، في أواخر 1971. وفــي 23 سبتمبر 1972، حلقت أول طائرة من النوع الحالي E-2C ) (، وكلّفت بمهام عمليات، في نوفمبر 1973.
وتحتوي الطائرة على جهاز رادار، من نوع APS -145، ذي مجال كشف واسع، وجهاز استشعار سلبي، من نوع AN / ALR-73 يلتقط، آلياً، أي إشعاعات، تبثها الأجهزة الإلكترونية المعادية، مما يضاعف من مدى الكشف، ويساعد على الاكتشاف الفوري لأي اختراق جوي، ويُحدِّد نوع هذا الاختراق بدقة. والطائرة مُجهَّزة بحاسب إلكتروني، من نوع L - 304 ومن المقرر أن يستبدل به حاسب آخر، أكثر تطوراً من نوع L - 940 وقد أجريت التجارب، بالفعل، على الحاسب الجديد، في مارس 1997، وذلك ضمن برنامج تطوير شامل لإنتاج طراز جديد من هذه الطائرة، يسمى Hawkeye-2000 ومن المتوقع أن تبدأ القوات البحرية في استلام أولى طائراته، في عام 2001.
والطائرة مجهزة بثلاث وحدات مبينات ملوَّنة. تُستخْدم اثنتان منها في عمليات التوجيه، وتُستخْدم الثالثة لتتبّع الأهداف وتمييزها. وتشمل المنظومة أجهـزة اتصـال جو ـ جو، وجو ـ أرض.
ومدى كشف الرادار 480 كم، ويقلّ عن ذلك، بالنسبة إلى صواريخ كروز. وعموماً فإن مدى الكشف، يختلف باختلاف حجم الهدف وارتفاعه، ومدى استفادته من تكنولوجيا الإخفاء ( Stealth ) يقيس الرادار مسافة الهدف واتجاهه. أمّا الارتفاع، فيمكن قياسه، بالنسبة إلى الأهداف التي تطير فوق الماء فقط. وتبلغ دقة الجهاز في قياس الاتجاه 42 دقيقـة ( الدرجة = 60 دقيقة )، وفي المسافة 30 متراً. والجهاز مُحصَّن ضد الإعاقة الإلكترونية.
ويمكن للطائرة اكتشاف، وتتبع 250 هدفاً في وقت واحد، وإجراء حساباتها بوساطة الحاسب الآلي، وعرضها على المبينات.
والهوائيـات موضوعـة في وعـاء قطـره 7.32 م، محمـول فوق الطائرة. وتدور بمعدل 6 لفــات في الدقيقة.

بيانات أخرى

• ارتفاع الطائرة ( جسم الطائرة ) 5.58 م
• طول الطائرة 17.54 م
• المسافة بين طرفَي الجناحين 24.56 م
• مساحة الأجنحة 65.03 م2
• الوزن فارغة 17265 كجم
• الوزن بكامل التجهيزات والطاقم ( وزن الإقلاع ) 23556 كجم

الأواكس في حرب الخليج

كان الاستعداد لتحرير الكويت، حافزاً إلى سرعة تنفيذ عمليات التطوير السابق ذكرها، والتي تمت في الأشهر السابقة للعمليات، بما في ذلك تجديد مكتبة التهديدات في طائرات الأواكس، التي شملت مراجعة كافة البيانات المخزنة في ذاكرة الحواسب الإلكترونية، وتعديلها طبقاً لخواص وتسليح القوات الجوية والدفاع الجوي العراقي. وقد استغرقت هذه العملية 3 ـ 4 أسابيع، وواجهتها بعض المصاعب، بسبب تنوع مصادر السلاح العراقي. وبدأ استخدام طائرات الأواكس أثناء التحضير لحرب "درع الصحراء". وكلفت بالعمل، ليلاً ونهاراً، لاكتشاف التحركات العراقية. وقامت الطائرات السعودية والأمريكية بدور رئيسي في قيادة العمليات الجوية. ونفذت الأواكس E-3 ( 682 ) طلعة جوية بإجمالي يزيد على خمسة آلاف ساعة طيران. كما نفذت طائرات E-2C ( 1183 ) طلعة جوية [اُنظر الجدولين الرقمين 1، 2]. ووفرت معلومات الاستطلاع، لأكثر من 120 ألف طلعة طائرة، للقوات المتحالفة. كما وفرت للقيادات معلومات مهمة عن موقف القوات العراقية، وعن نتائج القصف، وقادت 38 عملية اعتراض جوي، من إجمالي 40 عملية، نفّذت أثناء الحرب.
وللمرة الأولى في تاريخ الحرب الجوية، يتم تسجيل كافة العمليات الجوية، وذلك بفضل البيانات، التي قامت الأواكس بتسجيلها.


استخدامات متعددة للطائرة

استخدمت طائرات E-3 في العمليات الحربية، في جرينادا Grenada، عام 1983. وفي لبنان، عام 1983. وفي بناما Panama، عام 1989. وفي العراق عامَي 90 / 1991. وفي البوسنة Bosnia، عامي 1993، 1994.





النسخة الأولى للاواكس


وأخيرا منظر طريف للاواكس