AIRPASS fue un radar de interceptación de aeronaves y un sistema de radar de control de tiro británico desarrollado por Ferranti . Fue el primer sistema de radar monopulso aerotransportado del mundo y enviaba datos a la primera pantalla de visualización frontal del mundo . El nombre es un acrónimo de "Aircraft Interception Radar and Pilot's Attack Sight System". En la Royal Air Force (RAF) se le dio el nombre oficial de Radar, Aircraft 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 fue adaptado posteriormente como base para un radar de seguimiento del terreno para navegación y selección de objetivos para ataques aire-tierra. Este AIRPASS II fue originalmente pensado para el BAC TSR.2 , pero cuando ese avión fue cancelado en 1965, fue utilizado posteriormente en el Blackburn Buccaneer . Elementos del diseño AIRPASS fueron utilizados en muchos radares posteriores de Ferranti, mientras que su pantalla de visualización frontal fue autorizada para su uso en los Estados Unidos , donde fue rápidamente adoptada para muchos aviones.
El desarrollo del radar monopulso en el que se basa el 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 registrado como G-DAKS) [2] y más tarde en un English Electric Canberra WJ643 para pruebas de mayor velocidad, reemplazando las secciones del morro de estos aviones. Después de su uso en pruebas, 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 la década de 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) por el cual los controles del radar y la mira del cañón estaban situados en la columna de control y la palanca del acelerador en lugar de en otro lugar de la cabina, eliminando la necesidad de que el piloto quitara las manos de los controles mientras realizaba una interceptación.
El radar entró en servicio en la RAF en 1960 en el interceptor English Electric Lightning . La siguiente versión del sistema se denominó AIRPASS II, o " Blue Parrot ", y era un sistema optimizado para su uso a baja altura, desarrollado originalmente para el BAC TSR.2 cancelado y posteriormente utilizado en el Blackburn Buccaneer .
AIRPASS se basaba en una fuente de magnetrón que proporcionaba pulsos de unos 100 kW de potencia máxima. Los pulsos tenían una duración de alrededor de 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 tenía la forma de dos paraboloides parciales, de modo que las dos señales se recombinaban en el espacio frente al avión. Todo el conjunto estaba montado sobre un sistema servo que permitía apuntar el conjunto de antena en dos dimensiones. [6]
Al recibir un pulso, la señal se enviaba a un oscilador local 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 automático de ganancia altamente avanzado con un rango de 100 dB que ajustaba las salidas pulso a pulso. Hasta este punto, el sistema era completamente analógico, utilizando tubos de vacío miniaturizados enfriados por aire forzado. [6]
Detrás de la sección analógica se encontraba la parte del sistema que consistía en la computadora analógica . Esta tomaba las señales del sistema de radar, calculaba el curso de intercepción adecuado en función del arma seleccionada y presentaba los resultados en el mecanismo de mira reflectora . El sistema también leía datos de varios sistemas de la aeronave, como el altímetro y el indicador de velocidad del aire , y los combinaba en la misma pantalla. El resultado fue la primera pantalla de visualización frontal del mundo , un concepto que pronto fue autorizado por los fabricantes estadounidenses.
El alcance de detección promedio de AIRPASS contra un bombardero Tupolev Tu-95 "Bear" era de aproximadamente 64 km (40 millas). [6] Esto era más que suficiente para permitir que el Lightning fuera dirigido hacia el 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 usando comandos enviados desde tierra al piloto automático del avión , lo que le permitía al piloto concentrarse únicamente en la pantalla del radar, pero este proyecto finalmente fue cancelado.
Los modelos posteriores, el AI.23B, añadieron 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 A-scope a lo largo de la parte inferior de la pantalla del radar, que el piloto podía utilizar para buscar objetivos mientras estaba bajo dirección terrestre. Cuando aparecía un pico de la altura requerida, el piloto asumía la aproximación y luego encendía su propio radar cuando las condiciones parecían correctas. Esto permitió al avión realizar aproximaciones precisas sin señalar su presencia o provocar interferencias del objetivo. El mismo sistema se utilizó en la banda E/F para proporcionar el retorno a casa en caso de interferencia.
A finales de los años 1950, [7] Ferranti ganó el contrato para suministrar radares para el avión Blackburn Buccaneer en servicio en la Marina Real Británica . Esta versión, AIRPASS II (también conocida por el nombre en código 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 observaron que los sistemas producían información de alta calidad sobre la distancia de las reflexiones en el suelo. [6] Los sistemas más antiguos sin procesamiento monopulso dificultaban la determinación de la distancia, ya que las señales devueltas por el radar provenían de todo el ancho del haz, lo que significa que recibía señales que provenían del suelo que estaba más cerca y más lejos de la aeronave. El procesamiento monopulso permitió discriminar el haz verticalmente y, por lo tanto, determinar la distancia con respecto a una única característica con mucha precisión.
La capacidad del radar para producir mediciones de alcance de gran 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 que siguiera el terreno . Ferranti desarrolló este concepto ampliamente durante la década de 1960, primero con sus aviones Dakota y Canberra, y más tarde con el Buccaneer. [9]
La idea era sencilla: el ordenador calculaba una trayectoria ideal en forma de rampa de esquí, plana directamente debajo del avión y luego inclinada hacia arriba en una curva suave. 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 que se encontraban frente al avión y ligeramente a ambos lados. El ordenador comparaba el alcance y la altitud de los objetos en el radar con la ruta precalculada y luego giraba la ruta para que la característica del terreno se sobrevolara 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, al seguir el punto, el avión intentaba 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 todas las maniobras requeridas fueran 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 utilizaba 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. Esto 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.