AN / APS-20 - AN/APS-20

AN / APS-20

AN / APS-20 no Museu de Ciência e Indústria em Manchester
País de origem	Estados Unidos
Fabricante	General Electric Hazeltine
Introduzido	1945
Modelo	Alerta antecipado aerotransportado , patrulha marítima , pesquisa meteorológica
Frequência	Banda S (APS / AN-20A), mais Banda L e X (AN / APS-20E)
PRF	500 MHz
Beamwidth	1,5 ° (horizontal), 6 ° (vertical)
Largura do pulso	2 μs
RPM	3 ou 6
Alcance	200 nmi (370 km; 230 mi) contra navios de superfície, 65 nmi (120 km; 75 mi) (APS / AN-20B)
Diâmetro	8 pés (2,4 m) (APS / AN-20A)
Poder	1 MW (APS / AN-20A)

O AN / APS-20 era um radar de alerta antecipado aerotransportado , anti-submarino , de vigilância marítima e meteorológico desenvolvido nos Estados Unidos na década de 1940. Entrando em serviço em 1945, serviu por quase meio século, finalmente sendo aposentado em 1991. Inicialmente desenvolvido no Massachusetts Institute of Technology (MIT) sob o Projeto Cadillac , o radar foi desenvolvido para ser transportado por aeronaves para estender o alcance de sensores dos navios por colocar um radar em altitude. Embora desenvolvido para operação transportada por porta-aviões, sendo instalado pela primeira vez no monomotor General Motors TBM-3W Avenger , também foi usado em fuselagens maiores de quatro motores, sendo o último uma frota de Avro Shackleton AEW.2 que foram convertidos do marítimo aeronaves de patrulha . Da mesma forma, embora desenvolvido para a detecção de aeronaves, teve amplo serviço em funções anti-submarino e patrulha marítima e foi um dos primeiros radares a ser usado na pesquisa de condições meteorológicas extremas, como furacões, por agências como a Environmental Science Services Administration (ESSA). Além dos Estados Unidos, o radar foi usado por um grande número de serviços em outros países, incluindo a Marinha Francesa , a Força de Autodefesa Marítima do Japão (JMSDF), a Força Aérea Real (RAF) e a Força Aérea Real Canadense (RCAF) . As primeiras versões do radar podiam ver uma aeronave voando baixo a 65 milhas náuticas (120  km ; 75  mi ) e um navio a 200 milhas náuticas (370 km; 230 mi). Isso foi melhorado, de modo que as versões posteriores tivessem um alcance contra alvos aéreos de 115 milhas náuticas (213 km; 132 mi).

Fundo

Desde os primeiros dias de seu desenvolvimento, o radar foi usado para detectar aeronaves. Os primeiros aparelhos eram grandes e exigiam energia substancial, portanto, eram limitados a locais fixos e navios. No entanto, durante a Segunda Guerra Mundial , foram desenvolvidos conjuntos de radar cada vez menores que poderiam ser instalados em plataformas menores, como aeronaves. Ao mesmo tempo, a Marinha dos Estados Unidos (USN) estava ciente de que os ataques das aeronaves da Marinha Imperial Japonesa eram a maior ameaça aos seus navios de guerra e a proteção desses navios tornou-se mais dependente dos porta-aviões e seus esquadrões. O radar embarcado não tinha alcance suficiente para identificar os bombardeiros de ataque a tempo de lançar aeronaves interceptadoras defensivas devido ao horizonte do radar . A solução estava em colocar um radar em uma aeronave. Os radares de caça noturnos se mostraram inadequados para a tarefa. Otimizados para combate aéreo, eles tinham um alcance muito curto para cumprir a função necessária de vigilância aérea de longo alcance.

Design e desenvolvimento

A solução para o problema de detecção de objetos além do horizonte está no desenvolvimento de um radar de alerta antecipado aerotransportado dedicado. Em 2 de fevereiro de 1942, a USN comissionou o Laboratório de Radiação do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) para explorar um projeto de radar aerotransportado dedicado à busca de aeronaves no âmbito do Projeto Cadillac , em homenagem à Montanha Cadillac no Maine . A equipe cresceu rapidamente de 37, incluindo 10 oficiais, em maio de 1943, para 138 no final da guerra. O resultado do desenvolvimento foi um radar de banda S designado AN / APS-20. O desenvolvimento continuou em duas formas. O Cadillac I , a plataforma inicial, seria baseado em porta-aviões e o primeiro radar seria instalado nos torpedeiros TBM-3 Avenger da General Motors convertidos . Simultaneamente, foi reconhecida a necessidade de uma versão para aeronaves maiores baseadas em terra. Sob o disfarce de Cadillac II , foi decidido que o bombardeiro pesado Boeing B-17G Flying Fortress seria equipado com o radar.

O radar de produção foi fabricado pela General Electric e Hazeltine . A primeira versão, AN / APS-20A, tinha, inicialmente, uma antena de 2,54 m (  8 pés -4 polegadas ) e operava na frequência de 2850 MHz na banda S. Mais tarde, uma antena ligeiramente menor de 8 pés (2,4 m) foi usada. O scanner tinha duas velocidades, 3 e 6 revoluções por minuto . O radar trabalhou a uma frequência de repetição de (PRF) de 300 Hz, uma duração de impulso de 2? M (7,9 x 10 ^-5  em). A potência de pico foi de 1 megawatt (1.300  HP ). O AN / APS-20B, projetado para ser transportado por aeronaves maiores, diferia em tamanho e capacidade. Ele tinha uma potência de pico de 2 MW (2.700 HP) e uma largura de feixe horizontal de 1,5 ° e vertical de 6 °. A largura de pulso permaneceu 2 μs. O alcance foi estendido para 65 milhas náuticas (120  km ; 75  mi ) contra aeronaves de vôo baixo e 200 milhas náuticas (370 km; 230 mi) contra navegação.

Versões posteriores expandiram a capacidade. O AN / APS-20F estendeu o alcance contra aeronaves para 80 milhas náuticas (150 km; 92 mi), enquanto o maior AN / APS-20E poderia detectar um alvo aéreo de 1 m ² (11 pés quadrados) a 115 milhas náuticas (213 km; 132 mi). Inicialmente implantado em 1953, o modelo E operava na banda L , banda S e banda X , com uma ampla seleção de PRFs e larguras de pulso em cada banda. Ele também incluiu indicação automática de alvo, três opções de referência de rumo e estabilização, azimute selecionável e larguras de feixe de elevação, saída selecionável e ganho radiado do receptor e controle automático de ganho, entre outros recursos.

Serviço

Testes e uso inicial

A primeira aeronave equipada com o AN / APS-20 foi um TBM-3 Avenger convertido, denominado XTBM-3W, que voou pela primeira vez em 5 de agosto de 1944. O radar foi montado em um radome sob a fuselagem dianteira. Uma série de aeronaves foram convertidas de fuselagens TBM-3 existentes pela Unidade de Modificação de Aeronaves Navais e designadas TBM-3W, com treinamento inicial a bordo do porta-aviões Ranger começando em maio de 1945. Ao mesmo tempo, 31 aeronaves Boeing PB-1W de grande porte foram convertido de B-17G Flying Fortresses para se tornar a primeira aeronave terrestre equipada com o radar. Eles foram especialmente projetados para combater a crescente ameaça de ataques japoneses Kamikaze . A tripulação do Vingador consistia, além do piloto , em um único Operador de Radar (RO). O tamanho maior do PB-1W permitia dois ROs, um Técnico em Eletrônica e, criticamente, um Oficial do Centro de Informações de Combate (CIC) apoiado por dois operadores de rádio. A última equipe foi capaz de direcionar a aeronave ao alvo, adicionando a capacidade da aeronave de controlar aeronaves de caça e permitindo a operação independente de bordo ou controle baseado em solo. Essa capacidade foi posteriormente desenvolvida no Sistema de Alerta e Controle Aerotransportado (AWACS). A guerra terminou antes que qualquer aeronave se tornasse operacional.

No pós-guerra, o USN rapidamente acelerou um programa para colocar o radar em serviço. O AN / APS-20 foi instalado no Douglas AD-3W Skyraider , que substituiu o Vingador, e o Lockheed PO-2W Estrela de advertência , uma plataforma especializada desenvolvido a partir da Lockheed L-1049 Constelação super avião . Ambos também prestaram serviço fora da USN. Este último, que podia transportar até 32 militares em longas viagens, impressionou tanto a recém-formada Força Aérea dos Estados Unidos (USAF) que ela entrou em serviço como EC-121 Warning Star. Após um teste entre 24 de fevereiro e 23 de março de 1953, a USAF usou sua aeronave para montar um monitor quase contínuo da incursão potencial das Forças Aéreas Soviéticas no espaço aéreo continental americano. Ao mesmo tempo, a Royal Navy adquiriu cinquenta exemplares do AD-3W como o Skyraider AEW.1. Este foi o primeiro uso do radar por um operador não americano. Enquanto isso, na tentativa de estender a durabilidade, em 1954 a USN ordenou a instalação do radar em um dirigível , o ZP2N-1W , posteriormente redesenhado ZPG-2W e então, em 1962, EZ-1B. Isso foi suplementado e parcialmente substituído pelo ainda maior ZPG-3W, que usava a frequência maior e menor AN / APS-70 em vez de AN / APS-20.

Capacidade de expansão

Paralelamente a esses desenvolvimentos, novos usos do radar foram explorados. Uma arena onde o radar abriu novos caminhos foi na pesquisa meteorológica , particularmente com os caçadores de furacões que voaram contra ciclones tropicais . Os primeiros testes do radar ocorreram em 1946 com um PB-1W e em 15 de setembro de 1953 o recém-criado esquadrão meteorológico VJ2 pilotou a primeira aeronave equipada com um APS / AN-20 em um furacão, o furacão Dolly . Equipado com o WV-3 Warning Star dedicado de 1956, o esquadrão voava freqüentemente até três vezes por semana para observação de ciclones tropicais . Ao mesmo tempo, o VW-1 fornecia um serviço semelhante de rastreamento de tufões no Pacífico. Outros usuários do radar incluem a Environmental Science Services Administration (ESSA) e seu sucessor, a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Aeronaves operadas por essas agências também eram disponibilizadas para universidades, e por isso o radar também era utilizado como ferramenta de pesquisa acadêmica onde seus atributos se mostravam inestimáveis ​​no estudo da precipitação . Foi usado em uma ampla gama de fuselagens, incluindo aviões Douglas DC-6 convertidos e o Lockheed WP-3A Orion, que serviu na década de 1970.

Enquanto isso, em 1948, o Reino Unido avaliou um PB-1W equipado com AN / APS-20 contra um Vickers Warwick V equipado com ASV.13 para ver se o radar também poderia ser usado para identificar navios de superfície, mas a potência de pico também foi considerada alto e o comprimento do pulso muito longo para a aplicação. No entanto, a Royal Canadian Air Force (RCAF) usou o radar em sua vigilância marítima Canadair Argus Mk.1 . O USN também procurou montar o radar em sua aeronave anti-submarina transportada por porta- aviões, encarregando Grumman de usá-lo no projeto que acabou se tornando o Grumman S2F Tracker . De maior impacto, no entanto, foi o AN / APS-20E melhorado subsequentemente usado no papel no Lockheed P2V Neptune . O radar voou pela primeira vez na terceira célula, designada P2V-2S, que foi o primeiro desenvolvido para a função anti-submarino. Ele se mostrou eficaz na identificação de grandes navios de superfície a até 200 milhas náuticas (370 km; 230 milhas) de distância, mas foi ineficaz ao rastrear periscópios. Posteriormente, a fuselagem foi adotada por uma série de operadores, da Marinha Argentina à Força Aérea da República da China .

O AN / APS-20 também foi brevemente usado como parte da Corrida Espacial , apoiando o Projeto Mercury , onde o longo alcance do radar permitiu que ele fosse usado em rastreamento e outras tarefas. Foi particularmente usado para ajudar a encontrar o retorno das cápsulas espaciais após respingos . Por exemplo, o radar foi instalado a bordo da aeronave VP-5 que estava envolvida na recuperação do Comandante Alan Shepard do Mercury-Redstone 3 , do Capitão Gus Grissom do Mercury-Redstone 4 e do Comandante Wally Schirra do Mercury-Atlas 8 .

A substituição do radar levou muitas décadas. A USAF testou o AN / APS-82 mais avançado , que fornecia dados de altura do alvo, em 1956, mas esperou até depois de 1962 antes de substituir o radar pelo AN / APS-95 a bordo de seus Warning Stars. Nesse ínterim, a USN introduziu o AN / APS-82 a bordo das transportadoras na função de alerta antecipado aerotransportado em 1959. O AN / APS-80 , que oferecia capacidades semelhantes ao AN / APS-20, mas acrescentou uma busca contínua de 360 ​​° da área cobertura, substituiu o radar no papel anti-submarino de 1961. Os canadenses finalmente substituíram seu AN / APS-20 por AN / APS-115 em 1981. O último operador do radar foi a Royal Air Force (RAF), que tinha anteriormente o usava entre 1952 e 1957. Quando a Marinha Real aposentou seu último AN / APS-20, eles foram reformados e equipados para aposentar a aeronave de patrulha marítima Avro Shackleton MR.2 . Retornando ao serviço em 1972 com a RAF, a aeronave continuou a operar até julho de 1991.

Variantes

AN / APS-20A

Versão inicial desenvolvida para aeronaves baseadas em porta-aviões com monitor CRT único de 12 pol. (305 mm) .

AN / APS-20B

Versão inicial desenvolvida para aeronaves baseadas em terra com capacidade adicional de comando e controle.

AN / APS-20C

Versão aprimorada para equipar aeronaves monomotoras grandes de quatro motores e transportadoras.

AN / APS-20E

Versão de antena maior otimizada para patrulha marítima.

AN / APS-20F

Versão com antena menor e menor alcance que o AN / APS-20E.

Formulários

Aeronave

Ex-operadores

 Argentina

• Marinha Argentina .

 Austrália

• Força Aérea Real Australiana .

 Brasil

• Força Aérea Brasileira .

 Canadá

• Força Aérea Real Canadense .
• Marinha Real Canadense .

 França

• Marinha Francesa .

 Japão

• Força de Autodefesa Marítima do Japão .

 Países Baixos

• Serviço de Aviação Naval Holandês .

 Portugal

• Força Aérea Portuguesa .

 República da China

• Força Aérea da República da China .

 Reino Unido

• Força Aérea Real .
• Royal Navy .

 Estados Unidos

• Administração de Serviços de Ciência Ambiental .
• Administração Oceânica e Atmosférica Nacional .
• Força Aérea dos Estados Unidos .
• Marinha dos Estados Unidos .
• Bureau de Meteorologia dos Estados Unidos .

Referências

Citações

Bibliografia