Když se řekne letoun včasné výstrahy a velení, většina lidí si představí obří čtyřmotorový Boeing s rotujícím talířem na zádech. Izraelští inženýři z podniku IAI Elta však dokázali, že stejný úkol zvládne mnohem menší a úspornější stroj. Do elegantního těla manažerského tryskáče Gulfstream G550 zabudovali systém EL/W-2085, který spoléhá na konformní fázované antény přimknuté přímo k trupu. Výrobce garantuje plný rozhled v rozsahu 360 stupňů a bez jediného pohyblivého dílu. Tato technologická zkratka však nepřišla zadarmo a konstruktéři museli vyřešit celou řadu neúprosných kompromisů.
Celá desetiletí definoval vzdušné velení známý obraz letounu včasné výstrahy Boeing E-3 Sentry. Masivní laminátový disk o průměru přes devět metrů umístěný na hřbetních pylonech se mechanicky otáčel šestkrát za minutu. V praxi to znamenalo, že operátoři v kabině dostávali čerstvá data o vzdušné situaci zhruba každých deset sekund. V době studené války to plně vyhovovalo. Proti moderním nízkoletícím střelám s plochou dráhou letu a rychle manévrujícím hrozbám je však deset sekund příliš dlouhá doba.
Otočný talíř navíc funguje jako obrovská aerodynamická brzda. Velký drak letadla spotřebovává ohromné množství paliva, vykazuje vysoký odpor a vyžaduje čtyři motory i rozsáhlou pozemní infrastrukturu. Izraelský koncept CAEW, což znamená Conformal Airborne Early Warning, se proto vydal zcela jinou cestou. Využívá technologii aktivního elektronického vychylování paprsku, známou pod zkratkou AESA. Místo těžkých elektromotorů a mechanického otáčení celé antény řídí směr paprsků tisíce miniaturních polovodičových modulů.
Elektronické vychylování místo otáčení disku
Izraelský radarový systém EL/W-2085 dokáže svůj vyhledávací kužel přesměrovat během zlomku milisekundy. Informace o sledovaných objektech se tak neobnovují po dlouhých deseti sekundách, ale v intervalu dvou až čtyř sekund. Pokud některý ze sledovaných cílů prudce změní směr letu nebo začne klesat k zemi, systém k němu okamžitě vyšle dodatečné pulzy, aniž by tím přerušil plošné sledování zbytku vzdušného prostoru. Celé zařízení zvládá současně sledovat až tisícovku vzdušných i hladinových cílů. Podobné fyzikální principy směrování mikrovlnného záření přitom provázejí radary od samého počátku, jak připomíná pohled do fungování válečných radarů.
Aby antény nemusely sedět na hřbetě v rozměrném krytu, inženýři z podniku Elta Systems je natáhli přímo podél trupu. Těmto anténám se říká konformní, protože přesně kopírují vnější siluetu letadla. Na bocích trupu vznikly výrazné podlouhlé boule, kterým se v letectví přezdívá tváře nebo kanoe. Uvnitř těchto krytů pracují plošné antény v radarovém pásmu L. Toto pásmo má delší vlnovou délku a výborně se hodí pro dálkové vyhledávání cílů na stovky kilometrů, a to i za hustého deště nebo proti letounům se sníženým odrazem radarových vln.
Čtyři antény tvoří kruh bez slepých úhlů
Samotné boční stěny by však viděly pouze do stran a zanechaly by slepý prostor před přídí a za zádí stroje. Výrobce proto systém rozdělil do dvou různých frekvenčních pásem. Do rozšířeného nosního kužele a do nově tvarované záďové části letounu nainstaloval menší anténní pole pracující v pásmu S. Tato promyšlená sestava zajistila, že čtyři samostatné antény společně pokryjí plný kruh v rozsahu 360 stupňů bez jediného hluchého místa.
Počítačová fúze dat v reálném čase propojuje signály ze všech čtyř sektorů dohromady. Operátoři na svých obrazovkách vidí nepřetržitý a jednotný přehled o situaci na nebi i na mořské hladině, aniž by museli řešit, která konkrétní anténa právě cíl zachytila. Systém navíc doplňují pasivní přijímače elektronického průzkumu ESM a ELINT, které dokážou zaměřit a identifikovat nepřátelské radiolokátory i rádiovou komunikaci ještě dříve, než letoun sám vyšle radarový signál.
Manažerský tryskáč na vojenské misi
Jako nosič celého komplexu posloužil dvoumotorový letoun Gulfstream G550. Tento stroj vznikl primárně pro pohodlné mezikontinentální lety manažerů, armádě však nabídl letové výkony, o kterých se starým dopravním kolosům mohlo jen zdát. Dva spolehlivé dvouproudové motory Rolls-Royce BR710C4-11 dokážou stroj rychle vynést do výšky přes dvanáct kilometrů a jeho operační dostup dosahuje až 15 500 metrů, tedy 51 000 stop.
Ve srovnání se staršími hlídkovými letadly operuje G550 vysoko nad běžným civilním provozem i nad turbulentní oblačností. Vyšší letová hladina přináší zásadní fyzikální výhodu: radarové paprsky mají díky menšímu vlivu zakřivení zemského povrchu mnohem delší přímou viditelnost za horizont. Tryskáč navíc létá cestovní rychlostí kolem 940 kilometrů za hodinu, což odpovídá hodnotě Mach 0,85. Na ohrožený úsek hranice tak dorazí mnohem rychleji než jakýkoli turbovrtulový stroj.
Právě tyto schopnosti zaujaly zahraniční partnery. Vedle domácího Izraele, kde letoun slouží pod označením Eitam u 122. perutě, a Singapuru, který pořídil čtyři stroje, zvolila izraelské řešení také Itálie. Dodání prvního stroje Itálii je doloženo 19. prosince 2016, kdy se uskutečnilo slavnostní předání v izraelských závodech IAI za účasti zástupců obou zemí. Letoun vstoupil do služby pod vojenským označením E-550A u 71. letky 14. křídla na základně Pratica di Mare nedaleko Říma. Pořízení dvou těchto létajících radarů představovalo součást širší mezivládní dohody z roku 2012, v níž Izrael jako kompenzaci objednal třicet italských cvičných proudových letounů Leonardo M-346 Master.
Daň za menší rozměry a konstrukční kompromisy
Zabudování špičkové radarové stanice do štíhlého civilního trupu s sebou přineslo i neúprosné kompromisy. První překážkou se stal vnitřní prostor. Klasický Boeing nabízí širokou palubu, kde pohodlně pracuje patnáct až dvacet specialistů a zbývá místo na odpočinková lůžka pro střídající posádku. V úzkém trupu Gulfstreamu je situace podstatně skromnější. Pracovní konzole obsluhuje pouze čtyři až šest operátorů. Pokročilá automatizace sice přebírá většinu mechanického třídění cílů, při misích trvajících až devět hodin však posádka cítí každý ušetřený centimetr.
Druhou zásadní výzvu představovala spotřeba elektřiny a odvod tepla. Výkonné fázované radary a výpočetní bloky spotřebovávají desítky kilowattů energie a vytvářejí obrovské množství tepla. Standardní civilní Gulfstream si vystačí s jednoduchým elektrickým rozvodem, vojenská přestavba si však vyžádala trojici silných generátorů na motorech a rozsáhlý kapalinový chladicí systém s externími výměníky. Tyto prvky přidaly stovky kilogramů hmotnosti, kterou stroj musí neustále vozit.
Třetí kompromis si vyžádala geometrie samotného draku. Dlouhé boky trupu sice dovolují instalaci rozměrného pole pro pásmo L s dalekým dosahem, prostor na přídi a na ocase je však přísně omezený. Menší antény v pásmu S sice zvládají přesné sledování manévrujících cílů, jejich vyzařovací charakteristika a dosah se však od bočních sektorů liší. Palubní počítače tak musí neustále vyrovnávat rozdíly mezi bočním a předozadním pohledem. Přesto se ukázalo, že pro moderní letectva dává tento koncept obrovský smysl. Letoun spálí zlomek drahého paliva, vystačí s menší posádkou a do vzduchu se zvedne za pár minut.
