0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Як-141: советский самолет вертикального взлета (сввп) и посадки

Перехватчик с вертикальным взлетом Як-141

Характеристики Як-141

Идея иметь на вооружении самолет, способный взлетать вертикально, например, с корабля, или лесной прогалины, появилась чуть ли не одновременно с первым полетом братьев Райт. Однако до успеха оставалось ещё очень много времени – только в 1966 году первый «правильный» самолет вертикального взлета и посадки был создан и пущен в серию, этой машиной был британский Hawker Siddeley Harrier, положивший начало целому семейству машин: Harrier GR.1, Harrier GR.3, AV-8A, C, S.

Спустя 5 лет в воздух поднялся и серийный советский Як-38, потомок опытного Як-36, всего на год уступившего «харриеру». Однако и зарубежная и отечественные машины были далеки от идеала. Даже не говоря о сложности производства, чудовищном потреблении топлива и откровенно слабых характеристиках, это все-таки были штурмовики, а не истребители. К тому же, ни одному из них не удалось преодолеть скорость звука, что также сильно сужало сферу применения первых самолетов с вертикальным взлётом и посадкой.

Советский Як-38. Внешнее сходство «нашей» и «ихней» машин бросается в глаза, но дело не в промышленном шпионаже, а в сходстве целей и задач решаемых обоими самолетами.

История создания самолета вертикального взлета и посадки Як-141

Шли годы, и казалось авиаконструкторы просто топчутся на месте – не смотря на появление новых «харриеров» и их американских аналогов, им так и не удалось пройти «звуковой барьер». Это почти удалось модернизированному Як-38, но… невидимый предел так и оставался мечтой. Именно поэтому анонсированный на международной авиационной выставке в Ле-Бурже 1991 г. новый советский самолет вертикального взлета с индексом Як-141 был встречен с большим интересом – по заверениям разработчиков, новый «як» должен был удивить всех.

Як-141 в воздухе

  • Во-первых, своего ближайшего «конкурента» — новый «Харриер», Як-141 буквально «рвал» на части. На высоту 12 км., Як-141 с полной загрузкой забирался на 10 секунд быстрее, чем максимально облегченный соперник.
  • Во-вторых, впервые самолет с вертикальным взлетом и посадкой был не штурмовиком, противолодочником или другим «смежником», а полноценным истребителем.
  • В-третьих рубеж скорости звука наконец-то был преодолён.

Не успев как следует представится публике, новый «як» установил 12 мировых рекордов для самолетов своего класса. Его необычный внешний вид наводил на мысли о фильмах про будущее, а впечатляющие характеристики вызывали недоумение у зарубежных конструкторов. Одним словом, сотрудники КБ «Яковлев» не обманули ожиданий.

Первую машину типа Як-141 построили в ОКБ им. А. С. Яковлева в 1986 году. Концепция Як-141 была очень амбициозной — многоцелевой сверхзвуковой истребитель вертикального взлета и посадки предназначеный для перехвата воздушных целей, ведения ближнего боя, нанесения штурмовых ударов по наземным и надводным целям. Может эксплуатироваться на взлетно-посадочных площадках ограниченного размера и кораблях.
Способен взлетать без выруливания на взлетно-посадочную полосу непосредственно из укрытий, обеспечивая массовый взлет и ввод в бой подразделений Як-141 по сигналу тревоги.

Конструкция самолета вертикального взлета и посадки Як-141

Як-141 представляет собой самолёт нормальной аэродинамической схемы с высокорасположенным крылом, двухкилевым вертикальным оперением и следующей схемой расположения двигателей: один подъёмно-маршевый двигатель располагается в хвостовой части фюзеляжа и два подёмных двигателя располагаются сразу за кабиной лётчика.

Самолет вертикального взлета и посадки Як-141. Хорошо видна необычная конструкция хвостовой части и поворотный двигатель.

Крыло стреловидное с изломом задней кромки и корневыми наплывами, консоли складываются примерно на полуразмахе при размещении самолёта на корабле. Планер самолёта состоит на 26% из КМ, включая углепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, носки и наплывы крыла. Остальная конструкция в основном выполнена из алюминиево-литиевого сплава.

Система управления вооружением включает многорежимную бортовую импульсно-доплеровскую РЛС «Жук» с единой индикацией и обеспечивает решение задач с применением различных видов оружия. Имеется также лазерный дальномер и ИК датчик поисково-следящей системы, Аппаратура радиоэлектронного подавления смонтирована в законцовках крыла и килей. В перегородках, простирающихся от килей вперёд, могут размещаться устройства выброса тепловых ложных целей или дипольных отражателей.

Як-141 имеет на борту три двигателя: подъемно-маршевый Р-79 с тягой 15500 кг и два установленных непосредственно за кабиной пилота малоразмерных подъемных двигателя РД-41 с тягой по 4100 кг. Это позволяет самолету взлетать вертикально с массой до 15800 кг, а при коротком (60-120 м) разбеге — до 19500 кг.

Основной двигатель самолета форсирован. Форсажная камера находится перед поворотным соплом, причем применение форсажа возможно и при отклонении поворотных элементов сопла. Интегрированная система управления соплом и двигателем обеспечивает оптимальное соответствие режимов работы двигателя и положения управляемого сопла, что позволяет пилоту не отвлекаться при взлете и посадке на контроль за параметрами этих систем и в целом автоматизирует процесс вертикального или укороченного взлета и посадки. Это особенно существенно при полетах с палубы корабля.

Як-38, «предки» Як-141 на палубе. Как видно, машины итак очень компактны, а если прибавить, что им не нужен разбег…

Далеко выходящие за границы среза сопла две хвостовые балки с килями и стабилизаторами обеспечивают большие управляющие моменты на малых скоростях полета, позволяют облегчить стабилизацию по рысканью и эффективно управлять полетом. Возможность запускать подъемные двигатели и изменять вектор тяги основного двигателя в воздухе позволяет Як-141 с легкостью двигаться практически в любом направлении.

При дальнейшем развитии Як-141 предполагалось существенно изменить систему управления самолетом. Бортовой вычислительный комплекс этой машины едва ли не самый сложный из применяемых в истребительной авиации: в единую сеть объединены управление и самолетными системами, и агрегатами двигателя, и пилотажно-навигационным оборудованием, и системами вооружения. При модернизации предполагалось включить сюда новые элементы бортового вычислительного комплекса и нашлемную систему целеуказания.

Любопытно, что режимы сверхманевренности, которыми так любят удивлять нас самолеты концерна «Сухой», за счет двигателей с изменяемыми векторами тяги, вполне были бы доступны и этой машине (с допустимой перегрузкой до 7 g). Почему «были бы»? Потому что, буквально первый же полет Як-141 стал для него и последним – распался СССР и почти сразу же проект самолета с вертикальным взлётом и посадкой Як-141 был заморожен на неопределенное время из-за отсутствия финансирования.

Дальнейшая судьба Як-141

После последнего показа Як-141 на «Фарнборо-1992», представители ВМФ США предложили фирме Яковлева совместную работу с Lockheed по отработке конструкции проектируемого ею, согласно программе JSF (Joint Strike Fighter), «истребителя XXI века». В этой машине предполагалось использовать подъемный вентилятор с приводом от маршевого двигателя через длиннейший вал. На всех научных конференциях, связанных с ходом работ по программе JSF, американцы очень долго и доходчиво убеждали всех, почему поворотное сопло подъемно-маршевого двигателя такой машины просто обязано быть плоским и чем вентилятор выгоднее подъемного двигателя.

Lockheed Martin F-35 Lightning II. Возможно близкий родственник Як-141

И вот, судя по появившемуся недавно в открытой печати окончательному эскизному проекту этой машины (имеется ввиду Lockheed Martin F-35 Lightning II), она до мелочей на удивление напоминает… Як-141М — модернизированный вариант яковлевской машины. По сообщениям зарубежной печати её выходное сопло в точности копирует сопло Як-141…

Тот же «американец» сзади. Где-то я это уже видел.

По мнению аналитиков, Як-141 родился примерно на четверть века раньше срока, поставленного перед собой нашими конкурентами для создания аналогичной машины. На данный момент, какой-либо информации о разработке в России новых самолётов вертикального взлёта и посадки, нет. Что касается зарубежных аналогов – почти все «харриеры» уже 4 года как списаны, а F-35 Lightning II вот уже почти десятилетие не вылезает с бесконечных «тестирований» — его серийное производство запланировано аж на 2019 год. Одним словом, пока ещё далеко не все упущено.

Многоцелевой самолет вертикального взлета и посадки Як-141. К сожалению, все что есть у нас сейчас — такие вот макеты.

Читать еще:  Ан-32: самолёт, технические характеристики (ттх), военный транспортный ссср, конструкция, история создания

Советский многоцелевой самолет вертикального взлета и посадки Як-141

Як-141 (по кодификации НАТО: Freestyle — «вольный стиль») — многоцелевой сверхзвуковой всепогодный палубный самолет вертикального/короткого взлета и посадки (СВ/КВП) разработки ОКБ Яковлева.
Як-141 стал третьим в мире СВВП (после EWR VJ 101 и Dassault Mirage IIIV), преодолевшим скорость звука. Предназначался для обеспечения прикрытия авианосных соединений от авиации противника, завоевания и удержания господства в воздухе, ведения ближнего маневренного и дальнего боя, а также для нанесения ударов по наземным и надводным целям.

Самолет разрабатывался с середины 1970-х и совершил первый полет в 1987 году. Предполагалось, что Як-141 войдут в состав авиагруппы тяжелых авианесущих крейсеров «Новороссийск», «Баку» (будущий «Адмирал Горшков»), «Тбилиси» (будущий «Адмирал Кузнецов»), «Рига» (будущий «Варяг») и «Ульяновск», заменят отслужившие свое Як-38 на крейсерах «Киев» и «Минск», а также будут использоваться в Военно-воздушных силах.

Многоцелевой самолет-истребитель вертикального взлета и посадки Як-141 выполнен по схеме высокоплана, с комбинированной силовой установкой и с такой же схемой расположения двигателей, как и у Як-38, двукилевом вертикальном оперении и трехопорными шасси.
Конструкция планера самолета на 26% (по массе) выполнена из КМ, включая углепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, наплывы и носки крыла , причем остальная конструкция выполнена главным образом из коррозионностойких алюминево-литиевых сплавов, чтобы уменьшить массу.
По словам генерального директора АО «Саратовский авиационный завод» Александра Ермишина, «коэффициент сложности» самолета Як-141 по сравнению с истребителем МиГ-29 составляет 1,7.
Схема расположения двигателей, такая же, как и на Як-38 — предыдущем СВВП ОКБ им. А. С. Яковлева — один подъемно-маршевый двигатель располагается в хвостовой части фюзеляжа и два маршевых двигателя размещены сразу за кабиной летчика.

Фюзеляж прямоугольного сечения , выполнен по правилу площадей, имеет заостренную носовую часть, в которой размещается кабина пилота с катапультным креслом К-36 В, как на самолете Як-38, конструкции ОКБ «Звезда», обеспечивающим автоматическое покидание самолета на вертикальных и переходных режимах полета при возникновении критической ситуации. Эта система автоматически переходит в режим готовности при отклонении сопла ПМД на угол более 30 градусов. Принудительное автоматическое катапультирование летчика происходит при превышении заданного угла тангажа или заданной комбинации угла крена и у угловой скорости крена. Два подъемных двигателя расположены сразу за кабиной пилота, подъемно-маршевый двигатель расположен в хвостовой части самолета.

Крыло высокорасположенное, стреловидное, с изломом задней кромки и корневыми наплывами, имеет отрицательное поперечное V 4 гр. и угол стреловидности по передней кромки 30 гр. При размещении самолета на корабле консоли могут складываться, почти вдвое уменьшая размах крыла. Крыло имеет развитую механизацию, состоящую из поворотных носков в корневой и складывающихся частях, закрылков в корневой части и эливонов на складывающихся частях.

Хвостовое оперение расположено на двух консольных балках, вынесенных далеко назад за подъемно-маршевый двигатель, и включает два киля с рулями направления, установленных с небольшим развалом, и цельноповоротный стабилизатор, размещенный ниже плоскости крыла. От килей вперед вдоль фюзеляжа идут вертикальные перегородки.
Шасси трехопорное с крепящимися к фюзеляжу одноколесными стойками, передняя стойка убирается назад, основные — вперед под каналы воздухозаборников.
Силовая установка включает один подъемно-маршевый двигатель Р-79 Московского НПО «Союз» и два подъемных двигателя РД-41 Рыбинского КБ моторостроения, используемых при взлете и посадке. Каждый из коробчатых воздухозаборников двигателя Р-79 отличается большой площадью поперечного сечения, сильно скошен на входе и имеет регулируемый клин и две перепускные створки, круглое сопло поворачивается на угол до 95 гр. для отклонения тяги.

Ресурс механизма поворота сопла составляет не менее 1500 циклов поворота. Максимальный поворот используется при вертикальном взлете и посадке. Помимо чисто вертикального взлета, Як-141 может использовать еще, как минимум, два способа взлета. Это короткий взлет с разбегом и сверхкороткий взлет с проскальзыванием.
Для обоих этих видов взлета нормальное отклонение сопла подъемно-маршевого двигателя — 65 гр., причем при взлете с разбегом поворот сопла на этот угол происходит после начала разбега, а при взлете с проскальзыванием (с длиной разбега около 6 м) угол поворота 65 град при работе двигателя на форсаже устанавливается до начала движения самолета.

Применение невертикальных видов взлета увеличивает грузоподъемность самолета, так как при этом устраняется отрицательное влияние экранного эффекта (снижение тяги двигателя в результате попадания в воздухозаборники отраженных от ВПП горячих реактивных струй и подсасывающего действия этих струй). При повороте сопла в вертикальное положение тяга может достигать 80% горизонтальной тяги. При взлете и посадке используется форсаж, что может затруднить использование самолета с наземных аэродромов из-за повышенной эрозии покрытия взлетной площадки.

В процессе испытаний к лету 1991 г. поворот сопел в горизонтальном полете для боевого маневрирования не использовался. К осени 1992 г. построено 26 двигателей Р-79, из них 16 готовы к эксплуатации на самолете, а семь двигателей испытаны в полете на самолете.
Подъемные двигатели РД-41 установлены один за другим позади кабины и имеют убирающиеся створки, закрывающие воздухозаборники и сопла в горизонтальном полете. Двигатели наклонены примерно на 10 град вперед относительно вертикали, их сопла могут поворачиваться в диапазоне от +12,5 до -12,5 гр. в продольной плоскости, площадь поперечного сечения сопла может регулироваться в диапазоне 10%. При вертикальном взлете сопла подъемных двигателей развернуты друг к другу для формирования единой струи (в противном случае две отдельные струи приводят к нежелательному образованию восходящего фонтана), при взлете с коротким разбегом сопла обоих двигателей отклонены на максимальный угол назад (суммарный угол каждого сопла с учетом наклона оси двигателя составляет около 22,5 град) для создания горизонтальной составляющей тяги. К концу 1991 г. построено около 30 двигателей РД-41.

При вертикальном взлете под воздухозаборниками выдвигаются две поперечные перегородки для предотвращения рециркуляции горячих газов (из зоны восходящего фонтана, образующегося между струями подъемных и подъемно-маршевого двигателей) и попадания в воздухозаборники посторонних предметов, а по бокам нижней части воздухозаборников — две продольные горизонтальные перегородки — для организации отрыва потока горячих газов от фюзеляжа.
Система управления двигателями цифровая трехканальная, с полной ответственностью. При переходе от вертикального полета к горизонтальному летчик вручную уменьшает угол отклонения тяги подъемно-маршевого двигателя до 65 гр., дальнейший поворот вектора тяги до нулевого происходит автоматически. Тяга подъемных двигателей уменьшается автоматически, не допуская разбалансировки самолета на протяжении всего перехода к горизонтальному полету.

Пилотажно-навигационный комплекс обеспечивает ручное, директорное и автоматическое управление самолетом от взлета до посадки в любое время суток в различных метеоусловиях на всех географических широтах. В состав пилотажно-навигационного комплекса входит ИНС, САУ, радиотехническая система ближней навигации и посадки, радиовысотомер, автоматический радиокомпас, спутниковая система навигации. Управление угловым положением самолета в горизонтальном полете осуществляется с помощью аэродинамических поверхностей (цельноповоротный стабилизатор, элероны, рули направления), на режимах висения и полета с малой скоростью — струйными рулями, расположенными на концах крыла (по крену) и хвостовых балок (по рысканию), а также дифференциальным изменением тяги подъемных и подъемно-маршевого двигателей (по тангажу).

Воздух для струйных рулей отбирается от компрессора подъемно-маршевого двигателя. Аэродинамические и струйные рули управляются цифровой электродистанционной системой с полной ответственностью и с трехканальной схемой резервирования, разработанной московским НПК «Авионика», имеется резервная механическая система управления полетом (по некоторым сообщениям, на одном из опытных самолетов установлена не цифровая, а аналоговая ЭДСУ без резервной механической системы).
Система катапультирования летчика обеспечивает автоматическое покидание самолета на вертикальных и переходных режимах полета при возникновении критических ситуаций. Эта система автоматически переходит в режим готовности при отклонении сопла подъемно-маршевого двигателя на угол более 30 гр. Принудительное автоматическое катапультирование летчика происходит при превышении заданного угла тангажа или заданной комбинации угла крена и угловой скорости крена.

Радиоэлектронное и прицельное оборудование включает систему управления вооружением с многофункциональной импульсно-доплеровской РЛС «Жук» (РП-29), которая стоит и на МиГ-29, ИЛС и многофункциональный МФД на передней панели, возможна установка лазерного дальномера и телевизионной системы наведения. (Все это оборудование стояло только на потерянном 2 экземпляре Як-141). Бортовая РЛС способна обнаруживать воздушные цели с ЭПР 3 кв. м. на дальности до 80 км, катер — на удалении до ПО км. Может также устанавливаться сопряженный с РЛС и лазерным дальномером ИК датчик поисково-следящей системы.
Аппаратура радиоэлектронного подавления смонтирована в законцовках крыла и килей. В перегородках, простирающихся от килей Як-141 вперед, могут размещаться устройства выброса тепловых ложных целей или дипольных отражателей.

Система управления вооружением позволяет выполнять одновременную атаку нескольких целей и производить обзор земной поверхности с высокой разрешающей способностью.
Истребитель Як-141 вооружен расположенной в фюзеляже пушкой ГШ-301 калибром 30-мм с боезапасом в 120 снарядов. На четырех (а позднее на шести) подкрыльных пилонах могут подвешиваться УР класса воздух-воздух (Р-27 средней и Р-73 или Р-60 малой дальности) и воздух-поверхность (В-3 Х-25 и Х-29), пушечные установки или пусковые ракетные блоки.

Читать еще:  Мина корабельная якорная (изделие 670.00.000)

Были построены 4 самолета: два для испытаний в статическом режиме и два для испытаний в полете. Тестовые полеты были проведены удачно в 1990 году, когда самолет завершил полную программу испытаний, включая вертикальный взлет и посадку, взлет с коротким разбегом, полет со сверхзвуковой скоростью, снижение скорости, зависание и так далее.
Однако испытания новой машины затянулись, и первую посадку на палубу авианесущего корабля Як-141 совершил лишь в 1991 году. Наступивший после распада СССР кризис, случившаяся с одним из опытных образцов авария, а также сложившееся к тому времени негативное отношение военных к «вертикалкам» в сумме привели к прекращению финансирования и закрытию проекта. Сегодня увидеть этот самолет можно только в музеях.
В 1992 году Як-141 был представлен на авиа шоу в Фарнборо и в Ле Бурже в 1993 году. Посетители и эксперты дали высокую оценку этому уникальному самолету. Некоторые страны проявили интерес в приобретении этого истребителя, однако никаких распоряжений по этому поводу не было сделано.

Летно-технические характеристики СВВП Як-141:
Размах крыла, м: в развернутом положении — 10,10; в сложенном положении — 5,90;
Длина самолета, м: 18,30;
Высота самолета, м: 5,00;
Площадь крыла, м2: 31,70;
Масса топлива, кг: во внутренних баках — 4400, в подвесных — 1750;
Максимальная взлетная масса, кг: при разбеге 120 м — 19500, при вертикальном взлете – 15800;
Двигатель (тяга, кгс): 1 х подъемно-маршевый ТРДДФ Р-79 (1х15500/1х9000), 2 х подъемный ТРД РД-41 (2х4260);
Максимальная скорость, км/ч: у земли — 1250, на высоте 11 км — 1800;
Перегоночная дальность, км: при ВВП у земли — 650, при ВВП на высоте 10-12 км — 1400;
Практическая дальность, км: у земли — 1010, на высоте 10-12 км — 1400, на высоте 10-12 км с ПТБ — 2100;
Боевой радиус действия, км: 690;
Время барражирования, ч: 1,5;
Практический потолок, м: 15000;
Экипаж, чел.: 1;
Вооружение: 1 х 30-мм пушка ГШ-301 (120 патронов), на шести подкрыльевых пилонах могут подвешиваться — УР класса воздух-воздух Р-77 или Р-27 средней дальности и Р-73 малой дальности или Р-60 ближнего воздушного боя и воздух-поверхность Х-25, Х-31; пушечные установки (23-мм, 250 патронов) или пусковые блоки НАР калибром от 80 до 240 мм, до шести бомб калибром 500 кг

Як-141 как основа для нового самолёта вертикального взлёта

Два года назад стало известно, что российское министерство обороны вернулось к идее разработки и строительства истребителей укороченного или вертикального взлета и посадки для авианесущих кораблей. Пока проект такого рода находится на самых ранних стадиях, и основные данные по нему еще не раскрывались. В то же время, отдельные оглашенные сведения могут быть хорошей основой для прогнозов и предположений.

Планы на будущее

Тему разработки нового палубного самолета впервые поднял в 2017 г. замминистра обороны (ныне вице-премьер) Юрий Борисов. На авиасалоне МАКС он рассказал, что в планах военного ведомства имеется создание самолета укороченного взлета и посадки (СУВП). Возможна разработка машины с вертикальным взлетом (СВВП). Такие проекты могут быть выполнены в интересах морской авиации. В основу новой разработки ляжет более старая линейка самолетов фирмы «Яковлев».

Через несколько месяцев Ю. Борисов сообщил, что проект СУВП/СВВП включен в новую Госпрограмму вооружений на 2018-2027 гг. Работы по новой машине связывают с будущим моральным и физическим устареванием существующих МиГ-29К и Су-33. При этом какие-либо подробности нового проекта не оглашались, поскольку на тот момент речь шла лишь о планах.

На форуме «Армия-2018» прозвучали новые сообщения о проекте СУВП/СВВП. Утверждалось, что к тому времени уже шли работы над концепцией самолета, но подробности вновь остались неизвестными.

С прошлого года тема самолета вертикального/укороченного взлета на официальном уровне не поднималась. По всей видимости, соответствующие структуры Минобороны и организации авиационной промышленности заняты теоретическими вопросами, и пока не могут представить общественности какую-либо информацию о новом проекте.

Выбор платформы

Учитывая нынешние темпы создания новой авиационной техники, можно предположить, что перспективный СУВП/СВВП сможет пойти в части не ранее начала тридцатых годов. Таким образом, самолету предстоит служить в отдаленном будущем, что предъявляет особые требования к формированию его технического облика.

С целью ускорения работ и максимального использования доступных решений в основе нового проекта должен лежать существующий. При этом выбор подобных проектов не слишком велик. Использование платформ Су-27 и МиГ-29 не имеет смысла ввиду их ожидаемого морального устаревания, а также из-за необходимости кардинальной переработки конструкции. Новейший Су-57 тоже не выглядит оптимальной основой для СУВП/СВВП из-за разных требований.

Ю. Борисов упоминал, что новый образец станет развитием разработок компании «Яковлев». В прошлом это конструкторское бюро активно занималось тематикой укороченного и вертикального взлета, и некоторые ее разработки даже дошли до серии. Последним образцом в ее линейке был истребитель вертикального взлета Як-141. Он показывал достаточно высокие характеристики, но по ряду причин не попал в войска.

Из всех отечественных СВВП именно Як-141 можно считать самым совершенным с точки зрения конструкции, возможностей и характеристик. В то же время, у этой машины были определенные недостатки, обусловленные уровнем развития технологий прошлых десятилетий. Можно предположить, что правильное сочетание основных решений проекта Як-141 и новых компонентов и технологий позволит получить желаемый самолет с высокими характеристиками.

Базовая конструкция

Як-141 имел характерный технический облик, необходимый для получения желаемых летных характеристик. Самолет построили по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным трапециевидным крылом и оперением на двух хвостовых балках. Значительная часть объемов фюзеляжа отдавалась под силовую установку особой конструкции.

Главным элементом силовой установки был подъемно-маршевый двухконтурный турбореактивный двигатель Р79В-300. Это изделие оснащалось поворотным соплом, качающимся в продольной плоскости на 95°. С помощью такого сопла самолет мог взлетать вертикально или совершать горизонтальный полет. За кабиной пилота располагались два подъемных двигателя РД-41 меньших габаритов и меньшей мощности. Они оснащались поворотными насадками сопла для изменения вектора тяги.

На подъемно-маршевом двигателе предусматривались средства отбора воздуха для подачи к струйным рулям на фюзеляже и крыле. Струйные рули и дифференцированное изменение тяги двигателей обеспечивали полное управление при вертикальном взлете/посадке и на висении.

Суммарная тяга двигателей Р79В-300 и РД-41 достигала 23700 кгс, что позволяло выполнять вертикальный взлет и посадку с массой до 15,5 т. Максимальная скорость полета достигала 1800 км/ч. Дальность полета с укороченным взлетом и нагрузкой 1 т – до 2-2,1 тыс.км. Таким образом, по основным характеристикам Як-141 превосходил все предыдущие отечественные СВВП.

Необходимые доработки

Очевидно, что Як-141 в исходном виде не сможет выполнять боевые задачи в отдаленном будущем, и потому нужна разработка нового СВВП/СУВП, в конструкции которого будут использоваться уже существующие и отработанные решения. Получившийся самолет должен будет иметь самые серьезные отличия от существующего.

В соответствии с требованиями времени, новый СВВП/СУВП должен отличаться сниженной заметностью. Для этого ему, в первую очередь, нужен полностью новый планер, собранный из правильных материалов и имеющий необходимые обводы. Следует отметить, что применение композитов позволит повысить весовое совершенство конструкции – критически важный параметр для вертикального взлета. Для использования самолета в качестве палубного следует предусмотреть возможность складывания плоскостей.

В проекте необходимо использовать прогресс в сфере двигателестроения. Архитектура подъемно-маршевого двигателя с поворотным соплом хорошо показала себя на Як-141 и нашла применение в зарубежной технике. Такое сопло следует использовать и на новом отечественном самолете – с новым двигателем, показывающим более высокие характеристики.

Основной двигатель нуждается в помощи дополнительных подъемных средств, которые могут быть выполнены несколькими способами. На Як-141 в этой роли использовались два подъемных двигателя РД-41. Американский проект F-35B предусматривает применение подъемного вентилятора с приводом от основного двигателя. Интересные варианты перестройки силовой установки предлагают Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина и компания «ОДК-Сатурн».

Модернизация установки по типу Як-141 может быть выполнена путем замены двух подъемных двигателей одним изделием повышенной мощности. В таком случае возможно сокращение удельной массы на треть, а расхода топлива – на 40%. Второе предложение предусматривает создание комбинированной силовой установки. Ее первым элементом становится полноценный ТРДДФ, вторым – выносной модуль двигателя без собственного компрессора, получающий воздух от второго контура ТРДДФ. Модуль ТРД должен иметь поворотные сопла для создания вертикальной и горизонтальной тяги. Применение такой системы обеспечивает нужные летные характеристики при сокращении расхода топлива, в т.ч. на сверхзвуковых режимах.

Читать еще:  Glock VS Sig: интрига контракта MHS XM17 продолжается

Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования должен основываться на самых современных компонентах, обеспечивающих решение поставленных задач. Особое внимание при этом нужно уделить электронным средствам управления для контроля за работой всех систем и снижения нагрузки на летчика.

Применение нового СВВП/СУВП на авианосцах может предусматривать решение задач борьбы за превосходство в воздухе или нанесения ударов по наземным целям. Таким образом, новый истребитель должен нести ракеты и бомбы разных классов и типов. Для обеспечения малозаметности вооружение следует размещать во внутренних грузоотсеках.

На ранних стадиях

Наша авиационная промышленность располагает значительным объемом наработок в разных областях, необходимых для создания новых самолетов вертикального или укороченного взлета и посадки. При этом необходимо проведение новых исследований и проработка перспективных решений. Применив все лучшие идеи в одном проекте, предприятия способны создать новый самолет, отвечающий всем современным требованиям. Впрочем, такие работы могут занять немало времени.

Необходимо признать, что даже при удачном завершении опытно-конструкторских работ проект СВВП/СУВП все равно сталкивается с существенными проблемами. Специфика вертикального взлета такова, что самолет с этой возможностью по летно-техническим характеристикам проигрывает «традиционным» машинам. Серьезная разница в основных характеристиках является поводом для многолетних споров о необходимости создания СВВП/СУВП, которые пока так и не привели к однозначному итогу. Специфические черты перспективной машины могут даже привести к отказу от нее.

Тем не менее, еще два года назад российское министерство обороны решило вернуться к старым идеям и вновь проработать их с использованием накопленного опыта и современных технологий. На данный момент новый отечественный проект СВВП/СУВП находится на самых ранних стадиях изучения возможностей и формирования облика. Какая-либо конкретная информация появится лишь после завершения этих работ, и тогда станет ясно, оправдались ли нынешние прогнозы и оценки. Кроме того, тогда можно будет определить, какие черты Як-141 перешли к новому самолету.

Заметили ош Ы бку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Самолет вертикального взлета Як-141

ЯК с вертикальным взлетом представляет собой сверхзвуковой летающий аппарат вертикального взлёта. Разработан самолет ОКБ Яковлева. Он стал первой в мире машиной, способной превышать звуковой барьер. Данный аппарат разрабатывался для прикрытия кораблей и многих других целей. Помимо этого, была предусмотрена и ракетно-бомбовая нагрузка. Такую модель начали разрабатывать еще в 70-х. Планировалось, что вошедшие в серию самолеты заменят более раннюю модель – Як-38. Но, к сожалению, быстро запустить производство не удалось.

В первую очередь это случилось из-за проблем с двигателем. Первый полет состоялся аж в 1987. Но вскоре из-за распада СССР и сопутствующего кризиса были остановлены практически все программы, в том числе и производство этой модели. Из-за распада остановились многие предприятия, а также были прекращены разные разработки. Коснулось это и самолетостроения. Начиналось все очень стремительно. Рассмотрим, как шла подготовка к разработке и чего удалось достичь.

Самолет вертикального взлета Як-141: с чего все начиналось?

Як-141 — палубный истребитель вертикального взлета и посадки. Многие ведущие страны в конце прошлого века начали разработку собственных самолетов, способных вертикально взлетать и садиться. Но по некоторым причинам только 2 модели попали в серию: Harrier – британский самолет и Як-38 – советский аппарат. Отметим, что Як производился в СССР вплоть до 1989 года. Изначально планировалось, что данный лайнер будет выступать в роли палубного истребителя. Как и многие самолеты первого поколения, эта модель отличалась маленькой взлётной массой, соответственно, имелся небольшой запас топлива и ракетно-бомбовой нагрузки. Безусловно, из-за этого страдал боевой радиус.

Кроме этого, данная машина не могла превышать звуковой барьер. Это обстоятельство является второстепенным для низковысотного аппарата, но делает его менее эффективным в роли перехватчика. Еще на самолете не было бортовой РЛС и управляемых ракет. В целом, многого не хватало летательному аппарату.

Но в середине 70-х еще до серийного производства Як-38 в ОКБ Яковлева начали разработку обновленной машины. Уже тогда было понятно, что следующую модель нужно довести хотя бы до класса лёгкого истребителя. Это позволило бы нести самолету достаточную нагрузку, сохраняя необходимый резерв массы. Также самолет вертикального взлета Як-141 планировалось обеспечить новым двигателем, благодаря которому он смог бы преодолевать сверхзвуковой барьер. В общем, по всем характеристикам боевая машина должна была соответствовать лёгким истребителям 4 поколения.

Начало разработки

Совет Министров в 1974 году прошлого века придал данной модели официальный статус. Разработчики тщательно анализировали огромное количество вариантов конструкции будущего лайнера. Генконструктор все же планировал оснастить его единой силовой установкой. Преимуществом этого вида являлась хорошая надёжность и простой алгоритм управления. Однако были и недостатки – большая масса установки. Помимо этого, её нужно размещать около центра массы. Именно поэтому для нового аппарата прорабатывались также варианты комбинированной СУ.

Несмотря на точные сроки, указанные Советом Министров, на практике такая сложная задача не была решена. Сроки были крайне малы. Отметим, что даже до лета 80-го не было конечной схемы военной машины. Также пришлось отложить выпуск строящихся авианосных крейсеров. Из-за постоянно меняющихся характеристик будущего самолета конструкцию кораблей также пришлось менять. Одна из серьёзных проблем – это переделка газоотводящих устройств. Из-за этого корабль нуждался в серьезной перепланировке.

Производство

Невзирая на все усилия разработчиков, данная модель так и не попала в серию. За все время было изготовлено только 4 образца, но только 2 могли подняться в небо. Первый экземпляр был предназначен для испытания СУ. На следующих двух образцах тестировали поведение машины в полете. Отметим, что эти варианты уже считались предсерийными, на них было установлено все необходимое оборудование и вооружение. Последний экземпляр служил для статических испытаний. Запускать самолет в серию планировалось на Саратовском авиазаводе, однако из-за того, что такое решение не было утверждено, всю оснастку уничтожили.

Конструкция

Данная боевая машина разрабатывалась по стандартной аэродинамической схеме. Самолет был сделан из композитов и алюминиево-литиевых сплавов. Отметим, что этот материал обладает небольшой массой и не боится коррозии. Часть элементов конструкции выполнялась из стали и титанового сплава. Рассмотрим главные части авиалайнера:

  1. Фюзеляж сделан с прямоугольным сечением по правилу площади. Под ним располагаются 4 щитка, два из которых убираются. Сделано это для лучшего распределения потоков в режиме вертикального взлета либо посадки. В хвосте самолета, прямо над соплом, расположен тормозной парашют. Он используется для более быстрой остановки машины в случае обычной, а не вертикальной посадки.
  2. Крыло. Модель обладает прямым трапециевидным крылом с небольшим удлинением. Благодаря такой планировке самолет может преодолевать сверхзвуковую скорость. Чтобы боевая машина не занимала много места на корабле, крылья сделали складывающимися. Благодаря этому размер уменьшается почти наполовину. Закрылки расположены в корневой части.
  3. Хвостовое оперение. Данная модель обладает двухкилевым хвостовым оперением, которое крепится к двум консольным балкам. Между ними располагается двигатель. Помимо этого, оперение включает рули направления и цельноповоротный стабилизатор. При этом его размер составляет 6 метров.
  4. Шасси. Самолет имеет трёхопорное шасси. Спереди установлено колесо модели КН-31, а сзади – КТ-69/4. Стоит отметить, что шасси может легко выдержать удар о твердую поверхность, равную падению машины с высоты 6 метров.

Преимущества самолета перед предыдущей моделью

Як-141 имеет такие преимущества по сравнению с предыдущей моделью. Среди них необходимо отметить:

  • возможность посадки и взлета на повреждённых ВВП;
  • уменьшение в несколько раз времени взлета.
  • возможность размещать целую группу самолетов для перехвата целей на любой территории, то есть нет необходимости наличия большого количества развитых аэродромов;
  • возможность вести ближний маневренный бой и наносить удары по целям как надводным, так и наземным;
  • данная модель может базироваться практически на любых авианесущих кораблях, а точнее, на тех, которые не имеют развитой полетной палубы.

Такие необычные и в некотором роде уникальные характеристики позволяли надеяться на то, что боевая машина официально займет лидирующую строчку в мире среди этого класса. Но, к сожалению, в серию самолет так и не вошел. Несмотря на разработки, ожидания и труды, летательный аппарат не добился того, чтобы его выпускали серийно. Возможно, когда-нибудь разработки продолжатся, и удастся подготовить настоящий истребитель, который будет активно применяться при ведении военных операций. Однако никто не знает, когда это случился и случится ли вообще.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector