AIRPASS era un sistema de radar de control de incendios y radar de interceptación aerotransportado británico desarrollado por Ferranti . Fue el primer sistema de radar monopulso aerotransportado del mundo y alimentó datos al primer head-up display del mundo . El nombre es un acrónimo de "Airborne Interception Radar and Pilot's Attack Sight System". En la Royal Air Force (RAF) se le dio el nombre oficial Radar, Airborne Interception, Mark 23 , normalmente abreviado como AI.23 . [1] AIRPASS se utilizó en el English Electric Lightning durante toda su vida útil.
El sistema electrónico básico AIRPASS se adaptó posteriormente como base para un radar de seguimiento del terreno para navegación y orientación para ataques aire-tierra. Este AIRPASS II estaba pensado originalmente para el BAC TSR.2 , pero cuando ese avión fue cancelado en 1965, se utilizó posteriormente en el Blackburn Buccaneer . Los elementos del diseño AIRPASS se utilizaron en muchos radares posteriores de Ferranti, mientras que su pantalla frontal obtuvo la licencia para su uso en los Estados Unidos , donde fue rápidamente adoptado por muchos aviones.
El desarrollo del radar monopulso subyacente al AIRPASS comenzó en 1951. El sistema AIRPASS se anunció al público a finales de junio de 1958. Inicialmente se probó en un Douglas DC-3 TS423 (posteriormente civil registrado como G-DAKS) [2] y más tarde en un English Electric Canberra WJ643 para pruebas de mayor velocidad, reemplazando las secciones de morro de estos aviones. Después de las pruebas de uso, el WJ643 pasó a llamarse T.Mk 11 y se utilizó como avión de entrenamiento para los operadores de radar del Gloster Javelin . Se produjeron varios T.Mk 11 más, pero estos montaban el AI.17 del Javelin. [3] El primer vuelo del English Electric Lightning tuvo lugar en el fuselaje XG312 el 29 de diciembre de 1958. [4]
Entró en servicio en aviones interceptores a principios de los años 1960. [5] Inicialmente estuvo vinculado al misil aire-aire de Havilland Firestreak . AIRPASS fue desarrollado por Ferranti Ltd en Ferry Road en Edimburgo . Introdujo el sistema HOTAS (Hands On Throttle-And-Stick) mediante el cual los controles del radar y la mira del arma estaban situados en la columna de control y la palanca del acelerador en lugar de en otra parte de la cabina, eliminando la necesidad de que el piloto quitara las manos de los controles. mientras realiza una intercepción.
El radar entró en servicio con la RAF en 1960 en el interceptor English Electric Lightning . La siguiente versión del sistema se llamó AIRPASS II, o " Blue Parrot ", y era un sistema optimizado para su uso a bajo nivel y desarrollado originalmente para el BAC TSR.2 cancelado y posteriormente utilizado en el Blackburn Buccaneer .
AIRPASS se basó en una fuente de magnetrón que proporcionaba impulsos de unos 100 kW máximo. Los pulsos tenían una duración de aproximadamente un microsegundo y se enviaban 1000 veces por segundo. Para que el sistema fuera lo más compacto posible, Ferranti invirtió en un sistema de control numérico para fresar las guías de ondas a partir de bloques individuales de aluminio. La señal se enviaba y recibía desde bocinas de alimentación que se dividían verticalmente para producir dos salidas, una a cada lado de la línea central del reflector. El reflector estaba formado por dos paraboloides parciales, de modo que las dos señales se recombinaban en el espacio delante del avión. Todo el conjunto se montó en un servosistema que permitía apuntar el conjunto de la antena en dos dimensiones. [6]
Al recibir un pulso, la señal se enviaba a un oscilador local de klistrón y luego a dos receptores superheterodinos convencionales con una frecuencia intermedia de 30 MHz. La técnica monopulso requiere que las señales de los dos canales se comparen en intensidad, por lo que la salida de los amplificadores debe coincidir con precisión. Esto se logró con un sistema de control de ganancia automático muy avanzado con un rango de 100 dB que ajustaba las salidas de pulso a pulso. Hasta ese momento, el sistema era completamente analógico, utilizando tubos de vacío miniaturizados enfriados por aire forzado. [6]
Detrás de la sección analógica estaba la parte de computadora analógica del sistema. Este tomó los resultados del sistema de radar, calculó el rumbo de intercepción adecuado en función del arma seleccionada y presentó los resultados en el mecanismo de mira reflectora . El sistema también lee datos de varios sistemas de la aeronave, como el altímetro y el indicador de velocidad del aire , y los combina en la misma pantalla. El resultado fue el primer HUD del mundo , un concepto que pronto obtuvo la licencia de los fabricantes estadounidenses.
AIRPASS tenía un alcance de detección promedio contra un bombardero Tupolev Tu-95 "Bear" de aproximadamente 40 millas (64 km). [6] Esto fue más que suficiente para permitir que el Lightning fuera dirigido al área general del objetivo a través de una intercepción controlada desde tierra y luego usar AIRPASS para cazarlo. Se consideró enviar el avión al área correcta utilizando comandos enviados desde tierra al piloto automático del avión , permitiendo al piloto concentrarse únicamente en la pantalla del radar, pero este proyecto finalmente se canceló.
Los modelos posteriores, el AI.23B, agregaron pequeñas antenas adicionales para la recepción en banda S de señales de radares terrestres. Esto permitió al avión buscar objetivos con su propio transmisor de radar apagado. La señal se mostraba en forma de mira A en la parte inferior de la pantalla del radar, que el piloto podía usar para buscar objetivos mientras estaba bajo dirección terrestre. Cuando aparecía un pico de la altura requerida, el piloto se hacía cargo de la aproximación y luego activaba su propio radar cuando las condiciones parecían correctas. Esto permitió a la aeronave realizar aproximaciones precisas sin señalar su presencia ni provocar interferencias en el objetivo. El mismo sistema se utilizó en la banda E/F para proporcionar home-on-jam.
A finales de la década de 1950, [7] Ferranti ganó el contrato para suministrar radares para el avión Blackburn Buccaneer en servicio en la Royal Navy . Esta versión, AIRPASS II (también conocida con el nombre en clave del arco iris Blue Parrot ), [8] fue modificada para manejar el escaneo de bajo nivel eliminando los reflejos de las ondas. Dado que las ondas reflejaban gran parte de la señal, para compensar estas pérdidas la nueva versión utilizó un transmisor más potente de 250 kW y una antena Cassegrain más grande . [6]
Durante las pruebas de los sistemas monopulso, los ingenieros de Ferranti notaron que los sistemas producían información de alta calidad sobre los reflejos del suelo. [6] Los sistemas más antiguos sin procesamiento monopulso dificultaban la determinación del alcance, ya que las señales devueltas por el radar provenían de todo el ancho del haz, lo que significa que recibía señales provenientes del suelo que estaba cada vez más cerca de la aeronave. El procesamiento monopulso permitió discriminar verticalmente el haz y así orientarlo hacia una única característica con mucha precisión.
La capacidad del radar para producir mediciones de alcance de alta precisión, combinada con un sistema que mostraba los datos resultantes en forma de mapa, abrió la posibilidad de producir un sistema de guía por radar de seguimiento del terreno . Ferranti desarrolló ampliamente este concepto durante la década de 1960, primero con sus aviones Dakota y Canberra, y luego con el Buccaneer. [9]
La idea era simple; La computadora calculó una trayectoria ideal en forma de rampa de esquí, plana directamente debajo del avión y luego inclinada hacia arriba en una suave curva. Este patrón se gira para seguir el vector de velocidad del avión. El radar escaneaba en un patrón en forma de U, tomando medidas precisas de la altitud y el alcance de los objetos al frente y ligeramente a ambos lados de la aeronave. La computadora comparó el alcance y la altitud de los objetos en el radar con la ruta precalculada y luego giró la ruta para que la característica del terreno fuera sobrevolada a una altitud preestablecida entre 60 y 300 metros (200 y 980 pies). Esto se transmitía al piloto como un punto en la pantalla de visualización frontal y, siguiendo el punto, el avión intentaría mantener la altitud seleccionada subiendo o bajando continuamente el punto a medida que se movía el terreno. La curva en forma de esquí se seleccionó para garantizar que cualquier maniobra requerida fuera a media gravedad, lo que reduce la carga sobre la tripulación. [9]
El concepto se convirtió en la base del desafortunado proyecto BAC TSR-2 , que utilizó otra versión modificada del hardware AIRPASS, ahora ampliamente transistorizado .
Como parte de una propuesta para la Fuerza Aérea Suiza , Saab AB modificó un único Saab 35 Draken reemplazando su sistema de radar relativamente simple por un radar AIRPASS II. De este se produjo el Saab J35H (H de Helvetia ), pero el contrato finalmente lo ganó el Mirage III . [10]
El radar del AIRPASS I pesaba alrededor de 90 kg.