AN/FPS-117

كان أحد أبرز التحديات التي واجهت أنظمة الرادار في خمسينيات القرن الماضي هو ظهور الكارسينوترون ، وهو أنبوب يُنتج موجات ميكروية ويمكن ضبطه بسرعة عبر نطاق ترددي واسع. فعند مسحه السريع، كان يبدو وكأنه مُشعّ ثابت عبر نطاق ترددي كامل، مما يُنتج نوعًا قويًا من التشويش المتواصل . وللتغلب على هذا النوع من التشويش، كانت رادارات تلك الحقبة فائقة القوة؛ إذ كان رادار AMES Type 85 التابع لسلاح الجو الملكي البريطاني يُرسل نبضات لا تقل عن 8  ميغاواط في محاولة للتغلب على إشارة المُشوش. إلا أن أنظمة بهذه القوة لها عدد من العيوب العملية؛ فتبريد مثل هذا النظام ليس بالأمر الهين، كما أن الحجم المادي لأنابيب الإرسال يمنعها من أن تكون متنقلة ولو جزئيًا.

خلال خمسينيات القرن العشرين، انكبّ العديد من المصممين على دراسة أشكال مختلفة من هوائيات المصفوفة . في هذه الأنظمة، تعمل مجموعة كبيرة من الهوائيات الصغيرة معًا لإنتاج شعاع خرج واحد. ومن خلال إدخال تأخيرات طفيفة، باستخدام أجهزة تُعرف باسم مُغيّرات الطور ، أمكن توجيه خرج الشعاع إلكترونيًا. وقد أتاح ذلك إمكانية المسح السريع دون حركة ميكانيكية، مما سهّل إنتاج هذه الأنظمة بشكل متنقل. وقدّم جهاز ماركوني مارتيلو الأصلي نفس قدرة الكشف التي قدّمها جهاز تايب 85 من خلال تصميم "قابل للنقل" باستخدام ستة محركات رئيسية .

استخدمت معظم أنظمة المصفوفات الطورية المبكرة أنبوب إرسال واحد، ولكن كانت تجري تجاربٌ حيث يمتلك كل عنصر هوائي جهاز إرسال خاص به. في هذه الأنظمة "النشطة"، يمكن استخدام أجهزة الإرسال الفردية لإنتاج حزم متعددة موجهة في اتجاهات مختلفة، مما يسمح، على سبيل المثال، لبعض الحزم بتتبع الأهداف باستمرار بينما تستمر حزم أخرى في مسح السماء. مع ذلك، كانت هذه الأنظمة باهظة الثمن للغاية حتى ظهور وحدات الإرسال ذات الحالة الصلبة.

رغم أن أنظمة الحالة الصلبة خفضت تكلفة مصفوفة الهوائيات، إلا أنها لم توفر نفس القدرة الإنتاجية تقريبًا، حتى عند حسابها إجمالًا. في التصاميم السابقة، كانت أجهزة الرادار تُرسل عادةً نبضات إشارة قوية للغاية ولكنها قصيرة جدًا. كان قصر مدة الإشارات ضروريًا لتوفير دقة معقولة في تحديد المدى. ولأن أنظمة الحالة الصلبة لم تكن قادرة على الوصول إلى مستويات الطاقة هذه، كان لا بد من استخدام نبضات أطول لضمان تشابه إجمالي الطاقة المنعكسة من الهدف. ولتحسين دقة تحديد المدى، تم اعتماد تقنية ضغط النبضات ، وهي تقنية حديثة نسبيًا ، على نطاق واسع.

بحلول أواخر السبعينيات، كانت جميع هذه التقنيات قد نضجت، وظهرت لأول مرة إمكانية وجود رادارات نشطة بالكامل بأسعار معقولة.

تم إنشاء نظام خطوط الإنذار المبكر عبر شمال كندا وألاسكا في خمسينيات القرن الماضي باستخدام رادارات AN/FPS-19 التي تعود إلى تلك الحقبة. كانت هذه الرادارات تعتمد على مغنطرونين  بقدرة 500 كيلوواط لكل منهما، مثبتين على أنظمة هوائيات مكافئة ضخمة دائمة الدوران، وغرف مليئة بأجهزة إلكترونية تعمل بالصمامات لتشغيلها. تطلبت هذه الأنظمة صيانة دورية مستمرة من قبل فنيين ميدانيين، وكانت تكلفة تشغيلها باهظة للغاية.

رغبةً في نظام أبسط وأقل تكلفة، بدأ مركز روما لتطوير الطيران (RADC) عام 1977 مشروع "البحث عن الإغلو" لإيجاد بديل لطائرة FPS-19 يستهلك طاقة أقل ويعمل لفترات أطول دون صيانة. في عام 1980، فازت شركة جنرال إلكتريك بالمنافسة بتصميمها GE-592، وتم قبول التصميم النهائي من قبل مركز روما لتطوير الطيران في 30 سبتمبر 1983، واجتاز اختبارات القبول في العام نفسه.

كان مشروع "سيك إيغلو" معنياً رسمياً بالرادارات في منطقة ألاسكا فقط، بينما تناول مشروع "سيك فروست" باقي خط أنظمة الإنذار المبكر. مع ذلك، يُستخدم المصطلح على نطاق واسع لوصف مشروع التطوير بأكمله. كما تضمن مشروع "سيك فروست" نظام AN/FPS-124 قصير المدى كحل بديل، والذي لم تكن هناك حاجة إليه في منطقة ألاسكا.

استمرت المحادثات بين قيادات قيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية (نوراد) بشأن نظام الإنذار المبكر المحمول جواً (DEW) لبعض الوقت، وكان سلاح الجو الملكي الكندي على دراية بخطط التحول إلى الرادارات الجديدة. وكجزء من قمة شامروك الخاطفة التي استمرت 24 ساعة في عام 1984، وقّع رئيس الوزراء الكندي برايان مولروني والرئيس الأمريكي رونالد ريغان اتفاقية لإنشاء نظام الإنذار الشمالي ليحل محل نظام الإنذار المبكر المحمول جواً. وقد أدى تطبيق نظام الإنذار الشمالي إلى خفض نفقات التشغيل والصيانة بنسبة تصل إلى 50% مقارنةً بنظام الإنذار المبكر المحمول جواً. وبعد ذلك بوقت قصير، اشترى سلاح الجو رادار FPS-117 آخر ليحل محل رادار AN/FPS-67 القديم في مطار برلين تمبلهوف .

خلال هذه الفترة، ازداد قلق سلاح الجو الملكي البريطاني بشأن ضعف شبكة رادارات Linesman/Mediator التابعة له . صُمم هذا النظام في عصر القنبلة الهيدروجينية ، وكان غير مُحصّن تمامًا، إذ كان يُعتقد أن مثل هذه الجهود ستكون عديمة الجدوى في مواجهة هجمات متعددة الميغاطن. ومع تغير التوازن الاستراتيجي وازدياد احتمالية الهجمات التقليدية، بدا اختراق Linesman أمرًا في غاية السهولة. خطط سلاح الجو الملكي البريطاني لاستبدال Linesman بشبكة IUKADGE باستخدام رادارات Marconi Martello ، ولكن مع استمرار العمل بهذا النظام، اشتروا في نهاية المطاف رادارين من طراز AN/FPS-117 أيضًا.

وسرعان ما تبع ذلك المزيد من المبيعات، ولا يزال النظام قيد الإنتاج حتى عام 2020.تم إنتاج أكثر من 120 نموذجًا ويتم تشغيلها من قبل 15 دولة.

أثناء اختبار أنظمة FPS-117 الأولى، طرح سلاح مشاة البحرية الأمريكية مناقصةً لرادار إنذار جوي ذي مدى بعيد وقدرة عالية على مقاومة التشويش. وعلى عكس سلاح الجو، اشترط سلاح مشاة البحرية أن يكون النظام "قابلاً للنقل"، أي قابلاً للتنقل بين المواقع. فازت شركة جنرال إلكتريك بالعقد بنسخة معدلة من نظام FPS-117، وهي TPS-59.

كان نظام TPS-59 في الأساس نسخة مُصغّرة من نظام FPS-117، مُقسّمًا إلى عدة مكونات. تم تركيب الهوائي الرئيسي على مقطورة مُخصصة، ثم نُقل إلى موقع التشغيل، ورُفع ووُضع في مستوى مناسب باستخدام رافعات هيدروليكية. أما باقي النظام، فتم تعبئته في سلسلة من حاويات ISO التي يُمكن نقلها بواسطة أي شاحنة نصف مقطورة . دخل أول نموذج الخدمة عام 1985.

في تسعينيات القرن الماضي، أبرمت قوات مشاة البحرية الأمريكية عقدًا آخر لتحديث أنظمة صواريخ MIM-23 Hawk الخاصة بها لتمكينها من مهاجمة الصواريخ الباليستية قصيرة المدى. وقد عدّل نظام TPS-59(V)3 أجهزة الرادار TPS-59 الموجودة لتوفير تغطية على ارتفاعات أعلى بكثير، تصل إلى 150,000 متر (500,000 قدم) .  

تم إخراج جميع رادارات TPS-59 الأمريكية من الخدمة في سبتمبر 2020.

تم طرح نسخة أخرى من هذه السلسلة باسم TPS-117 ، والتي سُميت لاحقًا TPS-77 . وهي نسخة مُصغّرة من التصميم الأصلي، مما أدى إلى إنتاج هوائي أصغر. وبفضل دمجها مع الإلكترونيات الحديثة، أصبح النظام الآن قابلاً للنقل بواسطة شاحنة نقل واحدة مُصممة خصيصًا . وقد حلّ هذا النظام محل معظم أجهزة الرادار في شبكة المملكة المتحدة.