1981年8月18日，洛克希德公司宣布从美国海军航空系统司令部得到为美国海军目前使的S-3A“北欧海盗”飞机进行机载电子系统改造的全尺寸工程研制合同。最初经费为1450万美元。接着又与美国海军签订了由洛克希德公司加利福尼亚分公司研究制订S-3A武器系统改进计划的规范。

改造后的飞机定名S-3B。改造工作包括增加声音情报处理能力，加强电子支援测量能力，采用更加先进的雷达处理技术，安装新的声纳浮标遥测接收机系统，以及为携带“鱼叉”导弹所需的设备。预计按照上述计划进行改装的S-3A飞机将达到160架。先改装了2架S-3A的全尺寸工程研究机。其中第一架于1984年9月13日开始进行飞行试验，第二架飞机于1985年2月加入该项研究计划，飞行试验于1985年8月完成并于10月重新交付给美国海军。在经过海军航空试验中心3个月的技术鉴定后，这两架S-3B飞机于1986年3月开始6个月的作战适用性评定。

将S-3A型改装为S-3B型的两套样机批改型零件已经订购。1986年4月28日，美国海军和洛克希德公司签订了提供首批22套生产批改型零件、支援设备和一体化后勤保障设备的合同，价值1.7050亿美元。合同规定两架样机的零件于1987年底交付，1988年又订货24架份，按计划于1992年交付。到1993年共改型82架。

ES-3A为S-3A的电子侦察型，1988年3月签定发展合同。1990年试飞，第一架改型于1991年交付，改型后，武器舱改为电子设备舱，右驾驶员位置改为电子协调员。电子战设备采用EP-3E的简化型。

美国海军的12艘航空母舰均装备舰载反潜侦察机S-3B。该机投放声纳浮标侦察对方潜艇时，能将获取的反潜信息记录保存并发送给航空母舰。而航空母舰则担任水声信息中继处理中心的任务，每艘航空母舰上均设有反潜数据处理中心，称为移动反潜数据处理中心。ASWM 用于重放处理S-3B或SH 60F反潜侦察机带回的磁带，并在航母返港时将磁带交给水面舰艇反潜分析中心S2A2C 做进一步的分析处理。

目前美国共有164架S-3，其中在服役的有121架，ES-3A型16架，US-3A型5架，另有22架S-3在沙漠中储存。

为适应冷战后的环境，S-3的主要任务已由反潜扩大到攻击水面舰艇、空中加油、电子战。为适应作战任务的变化，美国海军已制定服役寿命评估计划，打算把S-3的寿命由13000小时延长到17500小时，使飞机能服役到2015年，与此同时还计划改进其航空电子设备，在其通信导航系统中加装卫星导航接收机。

1983年，美国海军开始着手WSIP武器系统改进计划，至1992年将116架S-3A改进为S-3B型。主要是换装新型雷达系统及加装AGM-84“鱼叉”反舰导弹。S-3B自1987年服役，主要装载的武器有MK46/50对潜鱼雷、火箭炮等。在海湾战争中，S-3B还使用MK.82爆弹，摧毁伊军的地面目标。2003年3月，S-3B在伊拉克战争中首次实战发射了一枚激光制导导弹。3月25日，S-3B飞机和两架F/A-18C"大黄蜂"飞机共同执行了对"时间敏感目标"的联合攻击。在攻击中，一架"大黄蜂"独立承担攻击任务，另一架"大黄蜂"用目标激光器对目标进行激光照射，引导S-3B发射AGM-65E"幼畜"(Maverick)空地导弹，摧毁目标。2005年，美国海军首次使用S-3B发射波音公司的SLAM-ER(反应增强型防区外对陆攻击导弹)导弹，成功击中185千米外的目标。这使得S-3B获得了远程精确对地打击能力。

2003年5月，美国总统布什坐在一架海军S-3B维京式多任务反潜作战飞机的副驾驶座上，降落在加州外海的航空母舰林肯号甲板上。布什在林肯号飞行甲板上发表对美国民众演说，宣布美军在伊拉克的主要作战任务结束，美国及其盟国在伊战中获得了胜利。 布

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