Từ năm 1954-1982, Quân đội Mỹ tin tưởng vào loại máy bay EC-121 “Ngôi sao cảnh giác” làm nhiệm vụ cảnh báo sớm trên không (AEW).

Máy bay AEW được phát triển nhằm nhiệm vụ chỉ huy và dẫn đường từ trên không cho tất cả các lực lượng tác chiến thông qua khả năng kết nối thông tin với các loại máy bay, phương tiện mặt đất và tàu chiến, đó là minh chứng cho thời đại phát triển vượt bậc về điện tử và xử lý với sự nâng cao về khả năng dò tìm, theo dõi và nhận diện.

Những chiếc máy bay như EC-121, do đó hoạt động như một “chỉ huy” quan sát toàn cục chiến trường từ trên cao, các phiên bản máy bay “Ngôi sao cảnh giác” dựa trên dây chuyền “Constellation” của hãng Lookheed đã được sản xuất với số lượng 236 chiếc, với sự dễ nhận biết ở cánh quạt 3 lá và thân máy bay to một cách kỳ dị, chúng đã tham gia tác chiến khá hiệu quả trong chiến tranh Việt Nam và là mục tiêu “săn đón” của lực lượng phòng không không quân miền Bắc.

Máy bay cảnh báo sớm EC-121 trong chiến tranh Việt Nam là loại vũ khí lợi hại của không quân Mỹ

Sau đó, Không quân Mỹ đã lên kế hoạch ra đời một dòng máy bay cảnh báo sớm AEW mới có khả năng tác chiến vượt trội để thay thế cho loại EC-121. Công nghệ động cơ phản lực cánh quạt lúc này đã cho phép một máy bay to hơn có thể bay xa, bay cao hơn thế hệ trước và loại máy bay Boeing-707 đã được chọn làm khung thân cho hệ thống radar tân tiến mới.

Có hai hệ thống sau đó được thử nghiệm lên 2 chiếc Boeing-707 mẫu, một radartừ Westinghouse và một loại khác từ Hughes, sau đó radar của Wsetinghouse chính thức được chọn và đã ra đời chiếc máy bay E-3 Sentry (lính canh gác). Có 68 chiếc E-3 Sentry đã được sản xuất từ năm 1977 đến 1992, định danh đầy đủ của của mẫu máy bay mới này là “cảnh báo sớm và chỉ huy trên không – AEW&C” hay còn được viết tắt là AWACs.

"Lính gác trời" E-3 Sentry.

Về cấu trúc, E-3 giữ hầu hết những đặt điểm của chiếc Boeing-707 chở khách với thiết kế cánh đặt thấp, một cánh đuôi đứng hay hệ thống càng đáp 8 bánh sau và 2 bánh trước, còn sự khác biệt chính là khoang chở khách nay được đặt làm nơi làm việc của kíp sĩ quan điện tử và máy móc của họ hay rõ ràng nhất chính là cái “đĩa” radar xoay gắn trên thân máy bay.

Cái “đĩa” xoay trên thân E-3 chính là điểm quan trọng nhất của chiếc máy bay này, bên trong nó là radar AN/APY-1/2 AWACS của hãng Northrop Grumman, như đã nói khi rađa ở chế độ hoạt động đĩa sẽ xoay 6 vòng/phút, còn khi rađa không hoạt động đĩa sẽ xoay 1 vòng mỗi 4 phút.

Loại radar sử dụng trên E-3 này có các chế độ hoạt động: Quét xung Doppler không độ cao (PDNES) cho chức năng giám sát mục tiêu trên không, quét xung Doppler có độ cao (PDES) để xác định độ cao mục tiêu, chế độ quét rađa ngoài đường chân trời, nhận thông tin chỉ huy thụ động, chế độ giám sát biển sử dụng xung cực ngắn để giám sát tàu bè và cuối cùng là chế độ chờ.

Sau đó Tập đoàn Boeing, với công nghệ cảm biến điện tử của riêng họ và sự hỗ trợ của Northrop Grumman với vai trò là nhà thầu phụ đã tiến hành chương trình nâng cấp rađa cho E-3 Sentry tập trung ở khả năng phát hiện cho radar AN/APY-1/2 các mục tiêu độ phản xạ hiệu dụng nhỏ, tên lửa hành trình và khả năng chống gây nhiễu điện tử. Khả năng này đạt được nhờ việc lắp đặt máy tính cho hệ thống rađa cảnh giới (SRC) mới thay thế cho công nghệ Doppler kĩ thuật số cũ và chuyển các phần mềm tích hợp thành ngôn ngữ ADA.

Ngoài ra, trên E-3 còn trang bị hệ thống phân biệt địch - tan AN/APX-103, nó liên tục cung cấp thông tin về tất cả các mục tiêu trong tầm quét, thông tin sẽ là tình trạng IFF (cho biết mục tiêu là quân mình hay quân địch, khoảng cách, phương vị, độ cao và mã nhận điện)

E-3 Sentry dài 46,3m, sải cánh hai bên là 44,4m và cao 12,6m, nó có khối lượng cất cánh tối đa đạt tới 157 tấn.

E-3 Sentry sử dụng 4 động cơ phản lực Pratt & Whitney T3D (là loại động cơ sử dụng trên máy bay ném bom chiến lược Boeing B-52H Stratofortress và máy bay vận tải C-131 Starlifter). Lô sản xuất đầu tiên mang tên E-3A với 24 chiếc sử dụng động cơ TF-33 và radar AN/APY-1, sau đó là E-3B rồi tới E-3C với radar hiện đại hơn AN/APY-2 và lắp đặt thêm khoang chỉ huy kíp bay. Còn E-3D và E-3F là phiên bản xuất khẩu cho không quân Anh và sau đó là Pháp.

Bản E-3D cho Không quân Anh sử đụng động cơ CFM-56 và được kí hiệu “Sentry AEW.1”, bản E-3F dành cho Pháp với những tùy chọn riêng theo Pháp yêu cầu. Có một điều thú vị là Iran cũng đặt mua 3 chiếc E-3 Sentry cho không quân của họ, tuy nhiên cuộc cách mạng hồi giáo năm 1979 ở Iran đã chấm dứt mọi quan hệ quân sự giữa Mỹ và quốc gia Hồi giáo này.

E-3 Sentry là chỗ dựa quan trọng của máy bay chiến đấu liên quân NATO

Phiên bản E-3 Sentry mới nhất là loại E-3G đang được Boeing thử nghiệm những nâng cấp sâu ở hệ thống điện tử và hiệu suất tác chiến, trong đó có thể kể đến những thứ như buồng lái kiểu cũ sẽ được thay thế hoàn toàn bởi buồng lái mới “hoàn toàn màn hình số” để theo kịp xu hướng các loại máy bay thế hệ 5.

Tác chiến trên E-3 Sentry là kíp phi công 4 người cùng đội ngũ chuyên viên tác chiến điện tử từ 13 đến 19 người.

Sức mạnh đến từ 4 động cơ Pratt&Whitney TF33-PW-100A cho E-3 Sentry đạt tốc độ tối đa 981km/h với tầm hoạt động 7.400km ở độ cao 12.500m.

Thời gian hoạt động liên tục 8 giờ trên không đảm bảo tốt các hoạt động tác chiến liên tục, hơn nữa nó còn có thể được tiếp dầu trên không từ máy bay KC-135 Stratotanker giúp tăng đáng kể khả năng quần thảo trên bầu trời cho E-3.

Từ khi ra đời, E-3 đã đóng vai trò quan trọng trong tất cả các cuộc chiến mà Mỹ tham gia như chiến dịch Lá chắn Sa mạc năm 1990 ở vịnh Péc-xích, sau đó là bài kiểm tra sức mạnh trong chiến dịch bão táp sa mạc năm 1991, nơi chứng kiến lực lượng không quân hùng mạnh của Saddam Hussein bị loại bỏ hoàn toàn cho đến những chiến dịch gần đây nhất của liên quân NATO là thiết lập và tiêu diệt Không quân Lybia năm 2011.