Самолеты с вертикальным взлетом и посадкой ссср. Самолет с вертикальным взлётом

Конструирование самолетов с вертикальным взлетом и посадкой сопряжено с большими трудностями, связанными с необходимостью создания легких двигателей, управляемостью на околонулевых скоростях и др.

В настоящее время известно много проектов схем самолетов вертикального взлета и посадки, многие из которых уже воплощены в реальные аппараты.

Самолеты с воздушными винтами

Одним из решений проблемы вертикального взлета и посадки является создание самолета, у которого подъемная сила при взлете и посадке создается поворотом оси вращения винтов, а в горизонтальном полете - крылом. Поворот оси вращения винтов может быть достигнут поворотом двигателя или крыла. Крыло такого самолета (рис. 160) выполняется по многолонжеронной схеме (минимум два лонжерона) и крепится к фюзеляжу на шарнирах. Механизм поворота крыла чаще всего представляет винтовой домкрат с синхронизированным вращением, обеспечивающий изменение угла установки крыла на угол больше 90°.

Крыло снабжается по всему размаху многощелевыми закрылками. На участках, где крыло не обдувается воздушным потоком от винта, или там, где скорости обдувания невелики (в центральной части крыла), устанавливаются предкрылки, способствующие устранению срыва потока при больших углах атаки. Вертикальное оперение отличается относительно большими размерами (для повышения путевой устойчивости при малых скоростях полета) и оснащается рулем направления. Стабилизатор такого самолета обычно управляемый. Углы установки стабилизатора могут изменяться в больших пределах, обеспечивая переход самолета от вертикального взлета к горизонтальному полету и обратно. Основание киля переходит в вынесенную назад хвостовую балку, на которой в горизонтальной плоскости крепится хвостовой винт небольшого диаметра, изменяемого шага, обеспечивающий продольное управление на режиме висения и переходных режимах полета.

Силовая установка состоит из нескольких мощных турбовинтовых двигателей, отличающихся небольшими размерами и малым удельным весом порядка 0,114 кГ/л. с., что очень важно для летательного аппарата вертикального взлета и посадки любой схемы, так как у таких аппаратов при вертикальном взлете тяга должна быть больше веса. Кроме преодоления веса, тяга должна преодолевать аэродинамическое сопротивление и создавать ускорение для разгона самолета до такой скорости, при которой подъемная сила крыла будет полностью компенсировать вес самолета, а рулевые аэродинамические поверхности будут достаточно эффективны.

Серьезный конструктивный недостаток самолетов вертикального взлета и посадки с воздушными винтами заключается в том, что обеспечение безопасности полета и надежной управляемости самолета при вертикальном взлете и на переходных режимах полета достигается ценой утяжеления и усложнения конструкции за счет применения механизма поворота крыла и трансмиссии, синхронизирующей вращение воздушных винтов.

Сложной является также система управления самолетом. Управление во время взлета и посадки и в крейсерском полете по трем осям осуществляется с помощью обычных аэродинамических поверхностей управления, но на режиме висения и. переходных режимах до и после крейсерского полета применяются иные методы управления.

Во время вертикального набора высоты продольное управление осуществляется с помощью горизонтального рулевого винта (с изменяемым шагом), расположенного за килем (рис. 160, б), путевое управление - дифференциальным отклонением концевых секций закрылков, обдуваемых струей от воздушных винтов, а поперечное управление - дифференциальным изменением шага крайних воздушных винтов.

На переходном режиме осуществляется постепенный переход к управлению с помощью обычных поверхностей; для этого используется смеситель команд, работа которого программируется в зависимости от угла поворота крыла. В систему управления включен механизм стабилизации.

Улучшение характеристик самолетов вертикального взлета и посадки с воздушными винтами в настоящее время возможен за счет того, что воздушный винт заключают в кольцевой канал (короткую трубу соответствующего диаметра). Такой винт развивает тягу на 15-20% больше, чем тяга винта без «ограждения». Объясняется это тем, что стенки канала препятствуют перетеканию сжатого воздуха с нижних поверхностей винта на верхние, где давление понижено, и исключают рассеивание потока от винта в стороны. Кроме того, при подсасывании воздуха винтом над кольцевым каналом создается область пониженного давления, а так как винт отбрасывает вниз поток сжатого воздуха, разность давлений на верхнем и нижнем срезе кольца канала приводит к образованию дополнительной подъемной силы. На рис. 161, а представлена схема самолета вертикального взлета и посадки с воздушными винтами, установленными в кольцевых каналах. Самолет выполнен по схеме тандем с четырьмя винтами, приводимыми в движение общей трансмиссией.

Управление по трем осям в крейсерском и вертикальном полете (рис. 161, б, в, г) производится в основном путем дифференциального изменения шага воздушных винтов и отклонения закрылков, расположенных горизонтально в струях, отбрасываемых винтами за каналами.

Следует отметить, что самолеты вертикального взлета и посадки с воздушными винтами способны развивать скорость 600- 800 км/ч. Достижение более высоких дозвуковых, а тем более сверхзвуковых скоростей полета возможно лишь при использовании реактивных двигателей.

Самолеты с реактивной тягой

Известно много схем самолетов вертикального взлета и посадки с реактивной тягой, однако их можно достаточно строго разделить на три основные группы по типу силовой установки: самолеты с единой силовой установкой, с составной силовой установкой и с силовой установкой с агрегатами усиления тяги.

Самолеты с единой силовой установкой, у которой один и тот же двигатель создает вертикальную и горизонтальную тягу (рис. 162), теоретически могут летать со скоростями, превышающими скорость звука в несколько раз. Серьезным недостатком такого самолета является то, что отказ двигателя на взлете или при посадке грозит катастрофой.

Самолет с составной силовой установкой может совершать полет также со сверхзвуковыми скоростями. Его силовая установка состоит из двигателей, предназначенных для вертикального взлета и посадки (подъемные), и двигателей для горизонтального полета (маршевые), рис. 163.

Подъемные двигатели имеют вертикально расположенную ось, а маршевые - горизонтально расположенную. Отказ одного или двух подъемных двигателей на взлете позволяет продолжать вертикальный взлет и посадку. В качестве маршевых двигателей могут использоваться ТРД, ДТРД. Маршевые двигатели на взлете могут также участвовать в создании вертикальной тяги. Отклонение вектора тяги производится или поворотными соплами, или поворотом двигателя вместе с гондолой.

На самолетах ВВП с реактивными двигателями устойчивость и управляемость на режимах взлета, посадки, висения и переходных режимах, когда аэродинамические силы отсутствуют или малы по величине, обеспечивается управляющими устройствами газодинамического типа. По принципу работы они разделяются на три класса: с отбором сжатого воздуха или горячих газов от силовой установки, с использованием величины тяги движителей и с применением устройств отклонения вектора тяги.

Управляющие устройства с отбором сжатого воздуха или газов наиболее просты и надежны. Пример компоновки управляющего устройства с отбором сжатого воздуха от подъемных двигателей представлен на рис. 164.

Самолеты ВВП, оснащенные силовой установкой с агрегатами усиления тяги, могут иметь турбовентиляторные агрегаты (рис. 165) или газовые эжекторы (рис. 166), которые и создают необходимую вертикальную тягу на взлете. Силовые установки этих самолетов могут быть созданы на базе ТРД и ДТРД.

Силовая установка самолета с агрегатами усиления тяги, представленная на рис. 165, состоит из двух ТРД, установленных в фюзеляже и создающих горизонтальную тягу. При вертикальном взлете и посадке ТРД используются в качестве газогенераторов для привода во вращение двух турбин с вентиляторами, размещенных в крыле, и одной турбины с вентилятором в носовой части фюзеляжа. Передний вентилятор используется только для продольного управления.

Управление самолетом на вертикальных режимах обеспечивается вентиляторами, а в горизонтальном полете - аэродинамическими рулями. Самолет с эжекторной силовой установкой, представленный на рис. 166, имеет силовую установку из двух ТРД. Для создания вертикальной тяги поток газов направляется в эжекторное устройство, расположенное в центральной части фюзеляжа. Устройство имеет два центральных воздушных канала, из которых воздух направляется в поперечные каналы с щелевыми соплами на концах.

Каждый ТРД соединен с одним центральным каналом и половиной поперечных каналов с соплами, чтобы при выключении или выходе из строя одного ТРД эжекторное устройство продолжало работать. Сопла выходят в эжекторные камеры, которые закрываются створками на верхней и нижней поверхностях фюзеляжа. При работе эжекторной установки вытекающие из сопла газы эжектируют воздух, объем которого в 5,5-6 раз больше объема газов, что на 30% превышает тягу ТРД.

Вытекающие из эжекторных камер газы имеют небольшую скорость и температуру. Это позволяет эксплуатировать самолет с взлетно-посадочных площадок без специального покрытия, кроме того, эжекторное устройство понижает уровень шума ТРД. Управление самолетом на крейсерском режиме осуществляется обычными аэродинамическими поверхностями, а на режиме взлета, посадки и переходных режимах - системой струйных рулей, обеспечивающих устойчивость и управляемость самолету.

Силовые установки с усилением вектора тяги обладают несколькими очень серьезными недостатками. Так, силовая установка с турбовентиляторным агрегатом требует больших объемов для размещения вентиляторов, что затрудняет создание крыла с тонким профилем, нормально работающего в сверхзвуковом потоке. Еще больших объемов требует эжекторная силовая установка.

Обычно при таких схемах возникают трудности с размещением топлива, что ограничивает дальность полета самолета.

При рассмотрении схем самолетов ВВП может сложиться ошибочное мнение о том, что возможность вертикального взлета должна окупаться уменьшением поднимаемого самолетом полезного груза. Даже приближенные расчеты подтверждают вывод о том, что вертикально взлетающий самолет, обладающий большой скоростью полета, может быть создан без значительных потерь в полезной нагрузке или дальности, если с самого начала проектирования самолета в основу его положить требования вертикального взлета и посадки.

На рис. 167 представлены результаты анализа весов самолетов обычной схемы (нормального взлета) и ВВП. Сравниваются самолеты равного взлетного веса, имеющие одинаковую скорость крейсерского полета, высоту, дальность и поднимающие одинаковую полезную нагрузку. Из диаграммы рис. 167 видно, но самолет ВВП (с 12 подъемными двигателями) имеет силовую установку тяжелее обычного самолета примерно на 6% взлетного веса самолета нормального взлета.

Кроме того, гондолы подъемных двигателей еще на 3% от взлетного веса увеличивают вес конструкции самолета ВВП. Расход топлива на взлет и посадку, включая движение по земле, больше, чем у обычного самолета, на 1,5%, а вес дополнительного оборудования самолета ВВП на 1%.

Этот неизбежный для вертикально взлетающего самолета дополнительный вес, равный примерно 11,5% взлетного веса, может быть скомпенсирован уменьшением веса других элементов его конструкции.

Так, для самолета ВВП крыло выполняется меньшего размера по сравнению с самолетом обычной схемы. К тому же отпадает необходимость в применении механизации крыла, и это уменьшает вес примерно на 4,4%.

Дальнейшей экономии веса самолета ВВП можно ожидать от уменьшения веса шасси и хвостового оперения. Вес шасси самолета ВВП, рассчитанного на максимальную скорость снижения 3 м/сек, может быть уменьшен на 2% взлетного веса по сравнению с самолетом обычной схемы.

Таким образом, весовой баланс самолета ВВП показывает, что вес конструкции самолета ВВП больше веса обычного самолета приблизительно на 4,5% максимального взлетного веса самолета обычной схемы.

Однако обычный самолет должен иметь значительный резерв топлива для полетов в зоне ожидания и для поиска запасного аэродрома в плохую погоду. Этот резерв топлива для вертикально взлетающего самолета может быть значительно уменьшен, так как он не нуждается во взлетно-посадочной полосе и может приземляться практически па любой площадке, размеры которой могут быть незначительны.

Из вышесказанного следует, что самолет ВВП, имеющий взлетный вес такой же, как и у самолета обычной схемы, может нести ту же полезную нагрузку и совершать полет с той же скоростью и на ту же дальность.

Используемая литература: "Основы авиации" авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Несмотря на волну критики примененной в самолете концепции вертикального взлета, о необходимости возобновления производства машин такого класса в последнее время все чаще говорят и в России 15 Декабрь 2017, 11:33

Одна из самых дорогих "игрушек" Пентагона - истребитель-бомбардировщик F-35B - на этой неделе принял участие в совместных американо-японских учениях, направленных на охлаждение ракетно-ядерного пыла КНДР. Несмотря на волну критики примененной в самолете концепции вертикального взлета, о необходимости возобновления производства машин такого класса в последнее время все чаще говорят и в России. В частности, о планах строительства самолетов с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП) недавно сообщил замминистра обороны Юрий Борисов. О том, зачем России нужен такой самолет и хватит ли у авиапрома сил для его создания.

Самым массовым отечественным боевым самолетом с вертикальным взлетом и посадкой стал Як-38, который приняли на вооружение в августе 1977 года. Машина заслужила неоднозначную репутацию среди авиаторов - из 231 построенного борта в катастрофах и авиационных инцидентах разбилось 49.

Основным эксплуатантом самолета стал Военно-морской флот - Як-38 базировались на авианесущих крейсерах проекта 1143 "Киев", "Минск", "Новороссийск" и "Баку". Как вспоминают ветераны палубной авиации, высокая аварийность вынуждала командование резко сокращать количество учебных полетов, а налет пилотов Як-38 составлял символическую по тем временам цифру - не более 40 часов в год. В итоге в полках морской авиации не было ни одного летчика первого класса, лишь единицы обладали вторым классом летной квалификации.

Боевые характеристики тоже были сомнительными - из-за отсутствия бортовой радиолокационной станции он лишь условно мог вести воздушные бои. Использование Як-38 в качестве чистого штурмовика выглядело неэффективным, поскольку боевой радиус при вертикальном взлете составлял всего 195 километров, а в жарком климате - и того меньше.

Сверхзвуковой многоцелевой истребитель-перехватчик вертикального взлета и посадки Як-141

На замену "трудному ребенку" должна была прийти более совершенная машина Як-141, однако после развала СССР интерес к ней пропал. Как видно, отечественный опыт создания и эксплуатации СВВП не назовешь удачным. Почему же тема самолетов вертикального взлета и посадки стала вновь актуальной?

Флотский характер

"Такая машина жизненно необходима не только Военно-морскому флоту, но и Военно-воздушным силам, - рассказал РИА Новости военный эксперт, капитан первого ранга Константин Сивков. - Главная проблема современной авиации заключается в том, что реактивному истребителю нужна хорошая взлетно-посадочная полоса, а таких аэродромов очень немного, уничтожить их первым ударом довольно просто. Самолеты же вертикального взлета в угрожаемый период можно рассредоточить хоть по лесным полянам. Такая система применения боевой авиации будет обладать исключительной боевой устойчивостью".

Впрочем, целесообразность использования СВВП в сухопутном варианте не всем видится обоснованной. Одна из главных проблем заключается в том, что при вертикальном взлете самолет расходует много топлива, что сильно ограничивает его боевой радиус. Россия же - страна большая, поэтому для достижения господства в воздухе у истребительной авиации должны быть "длинные руки".

"Выполнение боевых задач истребительной авиации в условиях частично разрушенной аэродромной инфраструктуры можно обеспечить за счет укороченного взлета обычных машин с участка полосы длиной менее 500 метров, - считает исполнительный директор агентства "Авиапорт" Олег Пантелеев. - Другой вопрос, что у России есть планы на строительство авианосного флота, здесь применение вертикально взлетающих самолетов будет наиболее рационально. Это необязательно могут быть авианосцы, это могут быть и авианесущие крейсеры с наименьшими стоимостными параметрами".

Истребитель F-35

К слову, F-35B сегодня является сугубо морской машиной, главный ее заказчик - корпус морской пехоты США (самолет будет базироваться на десантных кораблях). Британские F-35B составят основу авиакрыла новейшего авианосца Queen Elizabeth, который ввели в строй совсем недавно.

В то же время, по мнению Константина Сивкова, для начала работ по созданию российского аналога F-35B российским КБ не обязательно дожидаться новых авианосных кораблей. "Самолеты с вертикальным взлетом и посадкой могут базироваться не только на авианосцах. Например, танкер оборудуется рампой и становится своего рода авианосцем, в советское время у нас были такие проекты. Кроме того, СВВП могут использоваться с боевых кораблей, способных принимать вертолеты, например с фрегатов", - рассказал наш собеседник.

Сможем, если захотим

Между тем очевидно, что создание российского вертикально взлетающего самолета потребует внушительных ресурсов и средств. Стоимость разработки F-35B и его собратьев с горизонтальным взлетом, по различным оценкам, уже достигла 1,3 миллиарда долларов, а в создании машины участвовали сразу несколько государств.

Одно из самых громких заявлений, прозвучавших на полях военно-технического форума "Армия-2018", - сообщение вице-премьера РФ Юрия Борисова о том, что по поручению Верховного главнокомандующего в России разрабатывается прототип совершенно нового самолета вертикального взлета. Работа по этому проекту включена в государственную программу вооружения до 2027 года.

О том, что Минобороны обсуждает создание самолета с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП), стало впервые известно еще в прошлом году, на авиасалоне МАКС в подмосковном Жуковском. Тогда Борисов, будучи заместителем главы военного ведомства, отметил, что истребитель станет развитием линии самолетов с вертикальным взлетом фирмы "Яковлев" и будет предназначен для перспективного авианесущего крейсера. "Такие планы есть, мы их обсуждаем, в том числе, может быть, и эти направления будут реализованы для перспективного самолета для авианесущих крейсеров", - сказал он.

Напомним, что опытно-конструкторское бюро (ОКБ) имени Яковлева начало изучать тематику вертикального взлета и посадки еще в конце 1950-х годов. Первым подобным проектом в Советском Союзе стал палубный штурмовик Як-36, затем на его базе были созданы серийный Як-38 и Як-141. Самолеты были официально сняты с вооружения ВМФ в 2004 году. В 1990-е годы в инициативном порядке разрабатывался новый проект - Як-201, однако он остался лишь в чертежах на бумаге.

Самолет будущего

На протяжении долгого времени продолжаются разговоры о строительстве для ВМФ нового российского авианосца. Параллельно также обсуждается и вопрос состава авиационной группы для такого корабля.

Сегодня в распоряжении морских летчиков имеется несколько десятков истребителей Су-33 и МиГ-29К/КУБ, однако эти машины предназначаются для взлета с палубы, оснащенной трамплином, а посадка осуществляется при помощи аэрофинишера. Но эта группировка вполне достаточна для единственного на нашем флоте тяжелого авианесущего крейсера "Адмирал Кузнецов". Строительство новых авианесущих крейсеров потребует определенного количества не только дополнительных машин, но и создания нового поколения авиационной техники. В отдаленных планах Министерства обороны это есть, и с авиастроителями эти вопросы уже обсуждаются.

По словам Борисова, речь идет о создании нового самолета, а не о разработке на основе какой-то существующей машины.

Безусловно, это будущее для всех авианесущих кораблей, необходим будет новый парк летательных аппаратов - именно для этого используются различные технологии, которые позволяют обеспечить укороченный взлет-посадку, либо просто вертикальный взлет

Юрий Борисов

вице-премьера РФ

По его словам, "сроки определяются технологическим циклом создания, как правило, это семь-десять лет, если выходить в серию". Имеющиеся самолеты Су-33 и МиГ-29К/КУБ будут постепенно морально устаревать, вследствие чего примерно через 10–15 лет потребуется разработка новых летательных аппаратов.

По мнению заслуженного военного летчика РФ, генерал-майора Владимира Попова, истребитель вертикального взлета был необходим раньше и нужен сейчас, потому что оперативно-тактические задачи требуют иметь в "арсенале", как правило - в обязательном порядке, несколько типов самолетов. "Этот самолет действительно нужен, и не потому, что мы "от жиру бесимся" или говорим о том, чтобы показать кому-то кулак. Нет, это естественные процессы. Они продиктованы оперативно-стратегическими задачами", - говорит он.

"У нас есть МиГ-29 и на его базе уже МиГ-35 - это легкие истребители для завоевания господства в воздухе и охраны (обороны) объектов. Су-27 и его модификации, созданные на его базе варианты Су-30СМ, Су-33, Су-35, а также фронтовой ударный бомбардировщик Су-34, - это самолеты дальнего сопровождения и одновременно могут использоваться в ударном варианте, - рассказывает Попов. - Эти тяжелые истребители нужны для сопровождения ударных сил уже в оперативную глубину противника или на длительный период ведения воздушного боя (1–1,5 часа). Они и для сопровождения дальних Ту-22М3М и Ту-160М, когда на большой скорости они преодолевают линию фронта. Так же, как и в морской авиации, тоже используются самолеты палубной авиации, только взлет с корабля".

И когда у нас будет самолет вертикального взлета и посадки, это будут дополнительные оперативные возможности не только на море, а на ограниченных площадках каких-то локальных боевых действий или при организации обороны. Такой самолет, в действительности, больше относится к оборонительным системам

Владимир Попов

При этом у него будут не очень большие радиусы действия по отношению к обычным самолетам, считает эксперт. "Но оперативно-тактические задачи они смогут выполнять серьезные. С целью оперативности, максимизации возможностей, то есть предотвратить где-то воздействие противника, предупредить этот удар при скоплении, перебазировании войск, - это смогут тоже такие самолеты", - говорит генерал.

Еще один важный момент, считает Попов, - "не имея большой аэродромной сети, можно для такого самолета использовать площадки, такие как вертолетодромы".

У нас же есть ракетные крейсера, которые имеют вертолетную площадку. Да, они с целью поисково-спасательного или противолодочного обеспечения, но не исключено, что они могут работать как точки для ударных самолетов. А рядом будет находиться звено вертолетов Ка-32. Естественно, они будут взаимодополнять друг друга и боевую эффективность любого надводного корабля увеличивать в разы. И по разведке, и по обороне, и по системе ПВО, и по нанесению удара

Владимир Попов

заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор

И, наконец, один из важных моментов для нового СВВП - это новые технологии оборонно-промышленного комплекса. "Я говорю о технологиях систем управления - это и "стеклянная" кабина, и новые системы наведения, навигации (ГЛОНАСС). Потом - новое вооружение тоже развивается и уже имеет много направлений. Третье - материалы - стеклопластик, углепластик. Технологически проще изготовить стало детали из новых материалов. И, соответственно, поверхности можно создавать - радиопоглощающие и отражающие свойства использовать и так далее", - говорит Попов.

Ну и двигатели, сегодня опять мы сделали какой-то определенный шаг вперед. Они экономичнее просто стали у нас. Технология изготовления некоторых деталей позволила примерно на 10–15% повысить их качество при тех же весовых характеристиках. А они, в свою очередь, также на 10–15% уменьшились. Получается эффект у них (весовых и тяговых характеристик) больше 25%. Решение вопроса экономии топлива и эффективности

Владимир Попов

заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор

По мнению генерала, такой самолет нужен чем быстрее, тем лучше. "Понимаете, еще вот что: летчиков нужно готовить, сознание нужно готовить, использовать психофизиологию человека, а это много значит. Моральные качества Вооруженных сил, в том числе морской авиации, возрастут", - заключает Попов.

В свою очередь, военный обозреватель ТАСС Виктор Литовкин подчеркивает, что СВВП необходим только в том случае, "если мы начнем строить авианесущие корабли или авианосцы". "Без них это только напрасная трата денег. У нас уже были такие самолеты - Як-36, Як-38, Як-141… Кстати, чертежи последнего почему-то оказались в США. И если внимательно присмотреться к морскому варианту американского истребителя F-35, то в нем можно многое найти от Як-141", - говорит эксперт.

Забытое прошлое

Среди всех проектов самолетов вертикального взлета и посадки, которые с 1950-х годов создавали ведущие авиастроительные компании мира, до серийного производства дошли лишь советский Як-38 и британские - самолет Harrier. Однако прототипом первого в СССР серийного самолета стал Як-36.

В принципе там все основано на особенностях технологии поворотной струи газа двигателей. Как изменяется сопло? Сделать легкий поворотный механизм, прочный и надежный в работе - это, считаем, полдела. Двигатели в принципе маршевые, сделаны на реактивной основе. Один двигатель стоит вертикально работает на взлет (посадку), два других работают с перестановкой угла наклона сопла - очень сильно там, градусов 45 - они разворачиваются и дают этим подъемный импульс

Владимир Попов

заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор

Важна и автоматика. "Автоматика балансировки самолета в процессе зависания и в процессе отрыва - по-вертолетному, как мы говорим, - это самые трудные переходные процессы. А затем разгон и опять торможение. Вот только эти моменты являются технологически сложными, и в пилотировании их выдерживать тяжело", - рассказывает летчик.

"Почему, когда был сделан Як-36, он был такой, если посмотреть на его внешний вид, как бы расплющенная лягушка. Он очень расплющенный был, широкофюзеляжного плана. А почему? - говорит Попов. - Потому что большие двигатели и короткие крылья, и на концах крыльев содержатся элементы управляющих сопел, как по крену, так и по тангажу в хвостой части и впереди фюзеляжа. Это вот все делает автоматика. Чем выше, точнее автоматические системы и надежнее будут работать, тем эффективнее эти процессы будут протекать и безопаснее".

Аварийность на Як-38 была достаточно высокой. Попов рассказывает, что одно время на нем в обязательном порядке включалась система катапультирования таким образом, чтобы осуществить независимо от летчика его катапультирование на этапах взлета и посадки. "Был тумблер такой - от крена и изменения тангажа. Как только запредельный крен появился, допустим, больше 15 градусов, потому что над палубой, сами понимаете, сразу же подъемная сила теряется... Сила в ½ уменьшается. Это не удерживает массу машины, и чтобы не было удара с высоты 10–30 метров", - поясняет он.

На палубном штурмовике Як-38 было отработано множество технологических и конструктивных решений, получен огромный опыт пилотирования и эксплуатации такой техники. Отмечается, во многом благодаря этому были созданы как новые авианесущие корабли, так и следующее поколение советских машин, к примеру, Як-141, который свой первый полет совершил в 1987 году.

Як-141 стал третьим в мире самолетом вертикального/короткого взлета и посадки, преодолевшим скорость звука. Предназначался для обеспечения прикрытия авианосных соединений от авиации противника, ведения ближнего маневренного и дальнего боя, а также для нанесения ударов по наземным и надводным целям. Силовая установка у него была комбинированная, состояла из подъемно-маршевого двигателя с поворотным соплом тина Р-79В-300 и двух подъемных двигателей РД-41. Один находился в хвостовой части, а два других - в передней части фюзеляжа. Круглое сопло имело возможность поворачиваться на угол 95° для отклонения тяги.

На вооружении российской армии Як-141 простоял до 2003 года. Машина оказалась невостребованной. По данным из открытых источников, фирма Яковлева в начале 1990-х годов, когда ВМФ России отказался от его закупок, приняло решение о создании такого самолета вместе с американской компанией Lockheed Martin. "А она и ее компаньоны сразу поняли перспективы, заложенные в конструкцию такого самолета. Винить сотрудников ОКБ Яковлева в том, что, спасая свою работу, они решили в то время посотрудничать с американцами, вряд ли у кого сегодня поднимется рука", - говорит военный обозреватель ТАСС Виктор Литовкин.

И тогда действительно часть наработок ушла туда. И мы их сегодня видим, кстати, в проекте F-35. Видите, как он адаптирован: и на сухопуте (короткий взлет и посадка) и на морскую (вертикальный взлет и посадка). Все у них получилось практически. Даже конфигурально они похожи немного: хвостовая часть, зона управления системами сопел. Такое есть, улавливается

Владимир Попов

заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор

Однако лицевая часть самолета и фонари на "американце" другие. "Почему? - задается вопросом летчик. - Понятно. Там они "невидимку" делали, стелс-технологии - отражение сигнала. А у нас не было задачи такой сначала. А вот хвостовая часть для сверхзвука и больших скоростей - в ней есть что-то схожее с F-35. Поэтому, да, за деньги наши специалисты уезжали и работали там. Ведь это уже были потенциальные наши партнеры, а не враги или противники, - нам так это преподносили тогда".

Появление Як-141, представленного в 1991 году на авиасалоне в Ле Бурже, "потрясло Запад, чьи разработки по сверхзвуковым самолетам вертикального взлета, по-видимому, оказались превзойденными". Об этом писали тогда английские СМИ. При этом в середине 1990-х уже велась работа над эскизным проектом Як-201, который должен был стать дальнейшим развитием Як-141. Предусматривалось, что он уже будет выполнен с использованием стелс-технологий.

Авиационные специалисты и эксперты отмечают высокую актуальность создания новых самолетов вертикального взлета и посадки. Это важно не только для повышения престижа, но и обороноспособности России. При этом инженеры и конструкторы смогут в полной мере использовать все уже имеющиеся наработки в этой области и современные технологии авиастроения.

Роман Азанов

в Избранное в Избранном из Избранного 0

Предисловие: Этот самолёт был создан на самом закате существования Советского Союза. И естественно, после развала СССР ни денег, ни желания, ни, главное, необходимости в доведении этой машины до серии не было. Но сегодня, когда начал возрождаться российский флот, мне кажется, имеет смысл возродить и проект этого самолёта. Тем более, за прошедшие двадцать лет он, на мой взгляд, абсолютно не потерял актуальности.

Особенно его актуальность видна, если рассмотреть этот самолёт в качестве палубного самолёта, для принимаемых на вооружение Российскими ВМФ . При наличии у России самолётов Як-141, вертолётоносцы Мистраль станут единственными в мире кораблями подобного класса, на палубе которых будут, как у полноценного авианосца, базироваться сверхзвуковые истребители.

Далее предлагаю вашему вниманию очень хорошую и подробную статью с сайта Аирвар , посвящённую этому уникальному самолёту.

В сентябре-октябре 1991 года на Северном флоте проходил испытания самолет вертикального/короткого взлета и посадки (В/КВП) Як-41М. Испытания проводились на тяжелом авианесущем крейсере (ТАКР) «Адмирал Флота Советского Союза С.Г. Горшков» (до 1991 г. – ТАКР «Баку»), Самолет Як-41М стал не только следующим после Як-38 этапом в развитии отечественных самолетов В/КВП, но и этапной машиной в истории мировой авиации – первым сверхзвуковым самолетом вертикального взлета и посадки.

Первые проработки сверхзвукового вертикально взлетающего самолета-истребителя, предназначенного для обороны авианесущих кораблей от атак с воздуха, были выполнены на ММЗ «Скорость» в 1974 году. С учетом опыта создания и эксплуатации самолета Як-38 в 1975 году началось проектирование нового самолета под индексом Як-41 (изделие «48»). Был выполнен большой объем работ по выбору аэродинамической схемы машины, рассматривалось несколько альтернативных вариантов силовой установки. Результаты исследований и проработок легли в основу предложений по самолету с единым подъемно-маршевым двигателем.

Постановлением Правительства, принятым в ноябре 1977 года, было утверждено предложение ВВС, ВМФ и МАП с поручением ММЗ «Скорость» создать сверхзвуковой истребитель вертикального взлета-посадки и представить его на государственные испытания в 1982 году. Одновременно Постановлением предусматривалось создание учебно-тренировочного варианта самолета – Як-41УТ – с предъявлением его на испытания в 1983 году, а также – разработка в 1978 году технического предложения по созданию на базе Як-41 корабельного сверхзвукового СВВП-штурмовика.

В 1977 г. специалистами филиала ЗОЦНИИ были разработаны, а затем предъявлены тактико-технические требования (ТТТ) ВВС ВМФ к новому истребителю вертикального взлета и посадки, предназначенному для базирования на авианесущих кораблях проектов: 1143.3 («Новороссийск»), 1143.4 («Баку»), 1143.5 («Тбилиси»), а также ТАКР проекта 1143 («Киев» и «Минск») после их модернизации. В случае задержки при создании нового самолета предусматривалось укомплектовать авиагруппу крейсера проекта 1143.4 самолетами Як-38М.

Разработка сверхзвукового СВВП велась под руководством заместителя Генерального конструктора С.А. Яковлева (сына А.С.Яковлева) и выполнялась точно в установленные сроки. Постепенно конструкторы.стали отдавать предпочтение схеме самолета с комбинированной силовой установкой по типу использовавшейся на Як-38. Но работы по машине с единым подъемно-маршевым двигателем (ПМД) не прекращались.

В марте 1979 года ОКБ завершило разработку эскизного проекта самолета с единым ПМД Р-79В-300 и постройку его макета. Одновременно с ним на рассмотрение комиссии Министерства обороны были предъявлены материалы по многоцелевому истребителю с расширенным составом вооружения и комбинированной силовой установкой.

По результатам работы комиссии было принято указание МАП о разработке на ММЗ «Скорость» эскизного проекта и постройке макета истребителя с комбинированной силовой установкой.

При создании комбинированной силовой установки решили использовать два подъемных двигателя РД-41 с тягой каждого по 4100 кг и один подъемно-маршевый двигатель Р-79 (Р-79В-300) с тягой 15 500 кг. Силовая установка из трех двигателей с электронной системой управления согласно расчетам могла обеспечить вертикальный взлет или взлет с коротким разбегом (в пределах длины палубы авианесущего корабля) самолета с максимальной взлетной массой 19 500 кг.

В ходе проведения проектных работ, аэротрубных и стендовых испытаний площадь крыла самолета (первоначально – 29,3 м²) пришлось значительно увеличить.

Между тем, сроки разработки и создания силовой установки затягивались. Кроме того, изменились взгляды на предназначение самолета в соответствии с новыми задачами корабельной авиации. В результате было разработано дополнение к ТТТ ВВС ВМФ, в соответствии с которым предписывалось на базе разработанного проекта создавать самолет-штурмовик Як-41.

В начале 1980 года в соответствии с директивой Генштаба о переориентации авиационного парка проектируемого пятого ТАКР на самолеты вертикального и укороченного взлета была произведена корректировка ТТТ к самолету, утвержденных в 1978 году.

В ноябре того же года Главкомы ВВС и ВМФ утвердили уточнение ТТТ к истребителю Як-41, согласно которым ММЗ «Скорость» была поставлена задача обеспечить укороченный взлет с разбегом 120–130 м, взлет с трамплина и посадку с коротким пробегом. В том же месяце состоялось рассмотрение комиссией МО (ВВС ВМФ) эскизного проекта и макета Як-41, но на утверждение протокола комиссии ушло почти полгода.

Несколько позже в рамках общего развития взглядов на самолет корабельного базирования и возможности его создания по срокам было разработано следующее дополнение к ТТТ. Самолет стал создаваться как многоцелевой – предназначенный для перехвата воздушных целей, ведения маневренного воздушного боя и нанесения ударов по морским и наземным объектам. С учетом опыта использования самолета Як-38 с сухопутных аэродромов и малоразмерных площадок номенклатура вооружения была расширена по требованию заказчика.

Параллельно с конструкторскими работами специалисты МАП и ВВС в 1982–1983 годах провели теоретические исследования, показавшие возможность существенного повышения боевой нагрузки и времени барражирования Як-41 при патрулировании с ПТБ при взлете с коротким разбегом или с трамплина. На самолетах Як-38 отрабатывалась методика выполнения взлета с коротким разбегом.

Из-за задержек в создании двигателей в ноябре 1983 года было принято Решение ВПК при Совете Министров СССР о переносе срока выхода на испытания самолета Як-41 на 1985 год, но и этот срок пришлось корректировать. Подъемно-маршевый двигатель Р-79В-300 был подготовлен для проведения натурных испытаний только в конце 1984 года.

События 1984 года: смерть министра обороны Д.Ф. Устинова, поддерживавшего развитие СВВП, и уход на пенсию А.С. Яковлева замедлили работы по машине. Постановление 1977 года о создании Як-41 и все последующие его дополнения остались невыполненными.

В мае 1986-го принимается очередное постановление о создании на ММЗ «Скорость» многоцелевого корабельного самолета Як-41М с использованием задела по корабельному истребителю Як-41. Задавались сроки предъявления на государственные испытания самолета Як-41М – 1988 год (начало поставок авиации ВМФ – 1990 год), а учебного Як-41УТ – 1989 год. Работы по созданию штурмовика на базе Як-41 прекращались.

С изменением назначения и расширением задач самолета с комбинированной силовой установкой очередной корректировке подверглись ТТТ в части летно-технических характеристик: снижались максимальная скорость на высоте, практический потолок и дальность полета при вертикальном взлете; утверждались новые характеристики дальности полета с ПТБ и максимальная нагрузка при укороченном разбеге (120 м).

Ведущим конструктором по самолету был назначен Г.А. Матвеев.

Для проведения испытаний Як-41М была построена малая серия из четырех экземпляров. Один экземпляр предназначался для статических испытаний, второй – с бортовым номером «48» – для оценки сил и моментов, действующих на самолет в различных режимах полета, и работы силовой установки. Два летных экземпляра имели бортовые номера «75» и «77». Под этими номерами они проходили испытания на сухопутных аэродромах и на ТАКР «Адмирал флота Советского Союза С.Г. Горшков», находящемся на Северном флоте. Самолет с бортовым «77» являлся предсерийным экземпляром.

В процессе создания самолета, проведения стендовых и заводских испытаний был решен ряд научно-технических и технологических задач. Были исследованы температурные поля от газовых струй двигателей силовой установки и создана система защиты двигателей от попадания горячих газов в воздухозаборники при их работе. Особое внимание обращалось на взаимовлияние этих полей на силовые установки самолетов при групповом взлете.

Самолет Як-41М в ходе проектирования был оптимизирован для вертикального взлета и сверхзвукового полета. Он способен выполнять вертикальный взлет с полной нагрузкой. С этой целью предусмотрен форсажный режим работы двигателей. Объединенная триплексная цифровая электродистанционная система управления самолетом и силовой установкой связывает отклонение цельноповоротного стабилизатора с режимом работы подъемных и подъемно-маршевого двигателей. Система управляет отклонением сопел всех трех двигателей. Подъемные двигатели могут работать до высоты 2500 метров при скорости полета не более 550 км/ч.

Запас топлива с использованием подвесных топливных баков может быть увеличен на 1750 кг. Предусмотрена возможность установки подвесного конформного топливного бака.

На летных экземплярах самолета применены системы струйного управления, причем на разных экземплярах эти системы имеют различия. В ходе испытаний оценивалась эффективность предложенных вариантов. На самолете 75 струйные рули установлены в хвосте и имеют эжекторы в канале путевого управления. На самолете 77 поворотные сопла струйных рулей установлены в носовой части фюзеляжа.

В систему отображения информации включены многофункциональный электронный индикатор (дисплей) и индикатор на лобовом стекле кабины.

Прицельный комплекс имеет бортовую вычислительную машину, вокруг которой сгруппированы: бортовая радиолокационная станция М002 (С-41), система управления огнем, нашлемная система целеуказания и лазерно-телевизионная система наведения.

Пилотажно-навигационный комплекс позволяет определять координаты местоположения самолета в полете как от наземных (корабельных) радиотехнических систем, так и по спутниковым системам навигации. В комплексе имеются системы дистанционного и траекторного управления самолетом, автономный навигационный вычислитель и др.

Масса пустого самолета 11 650 кг.

Встроенное стрелковое вооружение – высокоэффективная пушка ГШ-301 калибра 30 мм с боекомплектом 120 снарядов различных типов, обеспечивающая поражение воздушных и наземных (надводных) легкобронированных целей.

Максимальная боевая нагрузка Як-41М составляет 2600 кг и размещается на внешней подвеске на четырех пилонах под крылом.

Варианты вооружения формируются в зависимости от характера поражаемых целей и подразделяются на три основных группы: «воздух-воздух» (УР P-27Р, Р-27Т, Р-77, Р-73), «воздух-море» (УР Х-31А) и «воздух-поверхность» (УР Х-25МП, Х-31П, Х-35).

Штатное вооружение самолета включает в себя ракеты класса «воздух-воздух» ближнего боя и средней дальности с активными и пассивными радиолокационными и тепловыми головками самонаведения,

Неуправляемое вооружение как ракетное (снаряды С-8 и С-13 в блоках, С-24), так и бомбовое (ФАБ, контейнеры малых грузов – КМГУ) предусмотрено в достаточно широкой номенклатуре.

В 1985 году был построен первый опытный экземпляр самолета Як-41М («изделие 48М», бортовой номер 48), стендовые испытания которого начались в 1986 году.

Первый полет на Як-41М при взлете и посадке «по-самолетному» был выполнен летчиком-испытателем А.А. Синицыным 9 марта 1987 года.

Однако в предусмотренный постановлением срок (в 1988 году) представить самолет на Государственные испытания не удалось. При корректировке сроков проведения испытаний было в очередной раз изменено обозначение самолета, который стал называться Як-141.

Як-141 имеет следующие преимущества перед Як-38:

• взлет без выруливания на ВПП непосредственно из укрытия по выводной рулежной дорожке с обеспечением массового ввода в бой подразделения Як-141;
• эксплуатация самолета с поврежденных аэродромов;
• рассредоточение самолетов на большом количестве малоразмерных площадок с обеспечением повышенной выживаемости и скрытности базирования;
• сокращение в 4–5 раз времени взлета подразделения самолетов Як-141 из положения готовности 1 по сравнению с подразделением обычного взлета;
• сосредоточение группировки истребительной авиации для перехвата воздушных целей на угрожаемых направлениях вне зависимости от наличия там развитой аэродромной сети;
• ведение ближнего маневренного боя, нанесение ударов по наземным и надводным целям;
• малое время реагирования на вызов сухопутных войск за счет небольшого подлетного времени и одновременного взлета большого количества самолетов с рассредоточенных площадок, находящихся вблизи линии фронта;
• базирование как на авианесущих кораблях ВМФ, так и на судах морского флота, не имеющих развитой полетной палубы, а также на ограниченных взлетно-посадочных площадках и участках автодорог.

Отработка режима вертикального старта с висением началась в конце 1989 года. 13 июня 1990-го летчик А.А. Синицын выполнил первый полет с вертикальными взлетом и посадкой.

Уникальные характеристики новой машины, выявленные в ходе испытаний, позволяли рассчитывать на возможность официально занять лидирующие мировые позиции среди самолетов данного класса. К апрелю 1991 года один из летных экземпляров Як-41М с комплектом контрольных грузов был подготовлен к рекордным полетам. В течение 15 дней летчик-испытатель ОКБ им. А.С. Яковлева А.А. Синицын установил 12 мировых рекордов в классе летательных аппаратов «Н» (аппараты вертикального взлета и посадки с реактивной подъемной силой).

Активная фаза испытаний самолета Як-41М в корабельных условиях началась в сентябре 1991 года.

В группу по обеспечению испытаний входили специалисты из разных организаций промышленности и Министерства обороны. В составе группы находился и автор этих строк. Вылетели мы с аэродрома ЛИИ на самолете Як-42 и примерно через 2,5 часа были уже в Североморске, где велась подготовка к встрече на береговом аэродроме двух опытных самолетов Як-41М.

Готовились к проведению испытаний и на авианесущем корабле. На крейсере были выделены помещения для размещения специальной аппаратуры, велась подготовка палубы для приема самолетов и их размещения. Сложность состояла в том, что на ТАКР «Адмирал Горшков» не было предусмотрено задержников, необходимых для удержания самолета при включении форсажного режима работы подъемно-маршевого двигателя для разгона при коротком взлете. Чтобы самолет не скользил по палубному настилу при выводе двигателя на взлетный режим, в ОКБ им. А.С. Яковлева разработали профильные задерживающие устройства (упоры). В процессе подготовки к испытаниям эти упоры были прикреплены к палубе, а при необходимости они легко снимались.

В связи с переводом на борт крейсера части специалистов, участвующих в испытаниях, а также представителей комиссии для них выделялись жилые и рабочие помещения, отрабатывался порядок обеспечения питанием и т.п.

Всеми мероприятиями по проведению летных испытаний руководил заместитель главного конструктора ОКБ К.Ф. Попович.

По мере подготовки корабля уточнялась программа испытаний. Кроме испытаний одиночного самолета, рассматривались различные варианты группового взлета самолетов с корабля, в том числе нетрадиционные. По расчетам, проведенным в ОКБ и НИИ, они могли быть реализованы на практике.

Подготовка к испытаниям Як-41М как в ОКБ, так и на корабле велась с учетом опыта испытаний и эксплуатации штурмовика Як-38. В ходе эксплуатации Як-38 имели место инциденты, связанные с рассогласованием двигателей (подъемных и подъемно-маршевого) по тяге, раскачкой самолета по крену и тангажу, самопроизвольным кренением и разворотом («подхватом») по курсу. Для предотвращения подобных моментов Як-41М оборудовали более совершенными струйными рулями и автоматикой, а также системой предотвращения попадания горячих газов на вход силовой установки. 24 сентября 1991 года начался перелет самолетов с аэродрома «Жуковский» к месту проведения очередного этапа испытаний.

После подготовки на аэродроме «Североморск» самолеты перелетели на корабль. Взлет проводился по-самолетному. Полеты новых машин вызывали всеобщее восхищение. Схемы и условия полета самолетов Як-41М по датам их выполнения при проведении испытаний на ТАКР «Адмирал флота Советского Союза С.Г. Горшков» приведены ниже.

Посадка первого самолета была выполнена блестяще. Летчик-испытатель ОКБ А.А. Синицын мягко посадил машину на палубу корабля, но при выключении силовой установки допустил увеличение тангажа. Это произошло из-за того, что на опытной машине было раздельное выключение двигателей силовой установки, и летчик сначала выключил ПМД, а затем ПД. В результате уже стоявший на палубе самолет стал задирать нос и слегка коснулся палубы стабилизатором и створками реактивного сопла. Но все завершилось благополучно.

Вторым успешно произвел посадку летчик-испытатель ОКБ В.А. Якимов. Надо заметить, что для него это была первая в жизни посадка на палубу авианосца.

Начались корабельные испытания новой машины. Была проведена оценка возможности эксплуатации самолета на корабле, спуск и подъем на подъемниках, варианты швартовки, возможности размещения на ангарной палубе и в ремзоне. В результате самолет был практически полностью адаптирован к корабельному базированию и эксплуатации. Возникали и некоторые проблемы, но они по оценкам специалистов легко разрешались.

30 сентября начались испытательные полеты. Всего их было выполнено три, в том числе два – с коротким разбегом и один полет на висение со взлетом по-вертикальному. Все посадки производились вертикально.

Как уже говорилось, для обеспечения короткого взлета на палубе установили профильные упоры. Для взлета летчик выруливал и устанавливал самолет на эти упоры, выводил двигатель на форсажный режим и отпускал тормоза. Самолет перекатывался через упоры и начинал разбег.

Программой испытаний предусматривалась отработка действий в реальных условиях нахождения корабля в открытом море. Для этого ТАКР выходил в Баренцево море, однако полеты не состоялись из-за плохих погодных условий. Прогноз погоды не обещал улучшения, и корабль вернулся на базу.

В процессе испытаний мне приходилось сравнивать взлет с коротким разбегом самолета Як-41М с трамплинным взлетом самолетов Су-27К и МиГ-29К. Сравнивать было с чем, незадолго до этого мне пришлось побывать на ТАВКР «Тбилиси» и участвовать в испытаниях самолетов трамплинного взлета и аэрофинишерной посадки. Взлет с коротким разбегом Як-41М выглядел более спокойным по сравнению с динамикой трамплинного взлета Су-27К и МиГ-29К. По времени разгон «Яка» был несколько выше, но организовать групповой взлет Як-41М предлагалось проще и по времени быстрее, используя при этом нетрадиционные варианты взлета.

Много внимания проблеме организации группового взлета уделял А.А. Синицын. Мы с ним ходили и промеряли палубу, составляли варианты предстартовой расстановки машин и разрабатывали предложения по достижению безопасных условий взлета. Эти условия были связаны и с некоторыми доработками элементов палубы, не требующими создания лете №75 совершил А.А. Синицын. Полет прошел успешно, задание было выполнено.

Следующим взлетел В.А. Якимов на самолете №77. Полет проходил нормально, но при посадке летчик допустил превышение вертикальной скорости, в результате чего произошла авария.

Все испытания Як-41М были прекращены. Началось расследование этого происшествия. Разбор полета проходил в каюте командира корабля, сюда же поступила вся информация с самолетных бортовых регистраторов.

Как показали результаты расследования, аварийная ситуация возникла на завершающем этапе полета. При подходе к кораблю на самолете возникли боковые силы от воздухозаборников из-за бокового ветра, которые летчик компенсировал отклонением педалей с большим расходом.

В таком положении самолет подходил к палубе. Руководитель полетов давал команды летчику держать курс. Сильный боковой ветер, близость корабельной надстройки и ограниченный размер палубы – все это в совокупности порождало у летчика желание скорее произвести посадку. Поддержки со стороны руководителя полетов по обеспечению безопасной вертикальной скорости не последовало. Находясь над палубой на высоте 10–13 метров, летчик допустил превышение предельной вертикальной скорости снижения. Самолет сел грубо, ударившись о палубу, основные стойки шасси пробили топливный бак, возник пожар. Летчик В.А. Якимов после неоднократных команд руководителя полетов катапультировался.

Находившаяся в состоянии повышенной готовности поисково-спасательная служба ТАКР не была задействована – приводнившегося Якимова быстро подобрал спасательный катер. Пожар на самолете был потушен противопожарными службами корабля с использованием штатных средств.

Надо отдать должное уникальным средствам спасения Як-41М, которые сработали безукоризненно. Кресло К-36ЛВ было создано в НПО «Звезда» (руководитель предприятия Г.И. Северин). От ОКБ им. А.С. Яковлева работы по созданию катапультного кресла Як-41М возглавлял Б.С. Прусаков. Кресло К-36ЛВ обеспечивает автоматическое спасение летчика на вертикальных и переходных режимах полета, а также безопасное покидание самолета практически на всех режимах полета в случае возникновения аварийной ситуации или боевого поражения.

В авиации, особенно при испытаниях авиационной техники, к сожалению, иногда происходят чрезвычайные происшествия, хотя безопасность полета и сохранение жизни экипажа в случае возникновения аварийной ситуации стоят в основе создания авиационной техники. В ситуации, которая произошла с Як-41М, летчик благополучно катапультировался и вскоре снова летал. Но тогда все мы были удручены происшедшим. Конечно, тяжелее всех было В.А. Якимову.

Мы прекрасно понимали, какая сложилась в стране обстановка, и что авария может быть использована для свертывания работ по этой теме. Но об этом даже не хотелось говорить, когда мы собрались с руководителями испытаний перед отъездом с корабля. На память о первой посадке Як-41М на ТАКР «Адмирал Горшков» у меня осталась фотография самолета, который был предсерийным авиационным комплексом и предназначался для вооружения советских авианесущих кораблей.

Самолет Як-141 (Як-41М №75) после прекращения испытаний впервые был публично представлен 6–13 сентября 1992 года на авиасалоне в Фарнборо, а позднее неоднократно демонстрировался на других авиасалонах. Второй Як-41М (бортовой номер «77») после восстановления стал музейным экспонатом.

Нарастающий кризис и развал союзного государства не позволил запустить в серийное производство эту машину. Авария послужила лишь формальным поводом для того, чтобы сначала заморозить, а затем и вовсе прикрыть тематику развития в нашей стране самолетов В/КВП. Однако в ОКБ еще некоторое время продолжались работы по новым перспективным проектам.

В процессе создания и эксплуатации самолетов В/КВП был накоплен огромный опыт. В результате конструкторам и ученым нашей страны удалось создать сверхзвуковой самолет В/КВП, не имеющий аналогов в мире. О высоких летно-тактических характеристиках свидетельствуют мировые рекорды, установленные на одном из опытных самолетов Як-141 летчиком-испытателем А.А. Синицыным.

К концу 1991 года работы на Саратовском авиазаводе по подготовке серийного производства Як-41М были прекращены из-за отсутствия финансирования.

Работы по доводке и улучшению характеристик самолета в ОКБ в последующие годы велись на собственные средства в расчете на перспективные, в том числе и экспортные заказы. На базе Як-41М (Як-141) и его перспективных модификаций могла быть создана гибкая мобильная оборонительная система с высокой степенью боевой живучести, способная обеспечить сохранение боевого потенциала обороняющейся стороны в случае внезапного массированного удара противника.

Появление и развитие самолетов В/КВП было обусловлено всем ходом научно-технического прогресса. Авторы некоторых публикаций утверждают, что развитие СВВП было ошибочным направлением, что они никогда не достигнут ЛТХ самолетов обычного взлета и посадки. Это не совсем так. СВВП – это ЛА, который получил по сравнению с самолетом обычной аэродинамической схемы новые свойства, а следовательно, и новые возможности. Так, например, опыт боевого применения СВВП AV-8В «Харриер» показал, что при использовании тактических приемов вертолетов в ближнем воздушном бою он в 2–3 раза превосходит истребители-штурмовики F/A-18 «Хорнет» и истребители F-14A «Томкэт», хотя в дальнем бою проигрывает им с соотношением 1:4.

При дальнейшем развитии проектирования самолетов типа Як-41М получили право на жизнь аэродинамические схемы, реализовав которые можно получить ЛА, мало в чем уступающий самолету обычной (классической) схемы, но имеющий ряд преимуществ. Такие схемы в дальнейшем предполагалось реализовать в самолетах типа Як-141М, Як-43 и др. Эти схемы были представлены на различных выставках и опубликованы в ряде научно-технических журналов.

В проектах перспективных самолетов В/КВП прорабатывались вопросы повышения их боевой эффективности. С этой целью предлагалось следовать в направлении значительного увеличения боевого радиуса действия и времени барражирования в заданном районе, повышения массы полезной нагрузки, наращивания номенклатуры вооружения и совершенствования систем управления огнем, снижения радиолокационной и ИК заметности. Это подтверждается расчетами, согласно которым тактико-технические характеристики перспективного самолета Як-141М отличаются в лучшую сторону по сравнению с Як-141.

При разрыве пути развития какого-либо направления неизбежно происходит торможение прогресса в области науки, техники и знаний, потеря научно-технического и технологического задела, а также подготовленных кадров ученых, конструкторов, инженеров и других специалистов.

В начале 1990-х годов авария самолета Як-41М явилась лишь «зацепкой», чтобы свернуть все работы по тематике создания самолетов В/КВП новых поколений. Сверхзвуковой Як-41М стоял у порога грядущих океанских походов, осуществить которые помешала изменившаяся общественно-политическая и экономическая обстановка в стране, приведшая к развалу СССР и неосуществлению многих замыслов по созданию авиационных комплексов новых поколений.

Конструкция самолета

СВВП Як-141 выполнен по схеме высокоплана, с комбинированной силовой установкой и с такой же схемой расположения двигателей, как и у Як-38, двукилевым вертикальным оперением и трёхопорными шасси.

Конструкция планера самолёта на 26% (по массе) выполнена из КМ, включая углепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, наплывы и носки крыла, причём остальная конструкция выполнена главным образом из коррозионностойких алюминиево-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 заострённую носовую часть, в которой размещается кабина пилота с катапультным креслом К-36В, как на самолёте Як-38, конструкции ОКБ Звезда, обеспечивающим автоматическое покидание самолёта на вертикальных и переходных режимах полёта при возникновении критической ситуации. Эта система автоматически переходит в режим готовности при отклонении сопла ПМД на угол более 30 градусов. Принудительное автоматическое катапультирование лётчика происходит при превышении заданного угла тангажа или заданной комбинации угла крена и угловой скорости крена. Два подъёмных двигателя расположены сразу за кабиной пилота, подъёмно-маршевый двигатель расположен в хвостовой части самолёта.

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 самолёта 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 элеронов 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 сосвавляет 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 тоннажу).

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. (Всё это оборудование стояло только на потерянном 2-м экземпляре Як-141). Бортовая РЛС способна обнаруживать воздушные цели с ЭПР 3 кв.м на дальности до 80 км, катер – на удалении до 110 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.

Варианты подвески вооружения:

УР класса «воздух-воздух»:

• 4× Р-77;
• 4×Р-77 + 1×ПТБ (2000 л);
• 2×Р-27Э + 2×Р-73Э + 1×ПТБ (2000 л);
• 2×Р-60 + 2×Р-73;
• 2×Р-60 + 2×Р-77

УР класса «воздух-море»:

• 2×Х-35 + 2×Р-73Э + 1×ПТБ (2000 л);
• 4×Х-35А + 1×ПТБ (2000 л);
• 4×Х-35П + 2×РВК-АЭ + 1×ПТБ (2000 л)

Боеприпасы для действий по наземным целям:

• 6×АБСП (500 кг);
• 4 блока с НУРС калибра 80–249 мм + 1×ПТБ (2000 л);
• 2×Х-31П + 2×Р-77 + 1×ПТБ (2000 л);
• 2×Х-25 + 2×Р-73Э + 1×ПТБ (2000 л);
• 4×пушечные контейнеры 23 мм (250 снарядов) + 1×ПТБ

Мировые рекорды, установленные на Як-141:

ЛТХ:

Модификация: 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 – 19 500
• при вертикальном взлете – 15 800

Тип двигателя (тяга, кгс):

• подъемно-маршевый – 1 ТРДДФ Р-79 (1×15 500 / 1×9000)
• подъемные – 2 ТРД РД-41 (2×4260)

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: 15 000

Макс. эксплуатационная перегрузка: 7

Экипаж, чел.: 1

Вооружение: одна 30-мм пушка ГШ-301 (120 патронов).

На четырех, а позднее 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.

Самолет с вертикального взлетом появилися, когда началась эпоха реактивной авиации, это была вторая половина пятидесятых годов. Изначально их называли турболетами. В то время конструкторы начали разрабатывать аппараты, которые способны подняться в воздух с минимальным разбегом или вообще без него. Такие аппараты не требуют специальной взлетно-посадочной полосы, для них достаточно ровного поля или вертолетной площадки.

К тому же человечество в то время вплотную подобралось к освоению космического пространства. Началась разработка космических кораблей, способных сесть и взлететь на другие планеты. Любая разработка оканчивается постройкой опытного образца, который проходит всеобъемлющие испытания для дальнейшего создания серийной техники. Первый турболет был создан в 1955 году. Он выглядел очень странно. На такой машине не было ни крыльев, ни хвостового оперения. На ней был установлен только турбореактивный двигатель, направленный вертикально вниз, небольшая кабина и топливные баки.

Он поднимался вверх за счет реактивной струи двигателя. Управление производилось с помощью газовых рулей, т.е. реактивной струи выходящей из двигателя, которая отклонялась с помощью плоских пластин, находящихся возле сопла. Первый аппарат весил около 2340 кг и имел тягу в 2835 кг.

Вертикальный взлёт и посадка фото

Первые полеты выполнялись летчиком испытателем Ю. А. Гарнаевым. Испытательные полеты были очень непредсказуемы, потому что была очень большая вероятность опрокидывания, аппарат не обладал большой устойчивостью. В 1958 годы аппарат был продемонстрирован на авиационном празднике в Тушино. Аппарат прошел всю программу испытания и был накоплен огромный материал для анализа.

Собранный материал был использован для создания первого полноценного советского экспериментального самолета вертикального взлета. Такой самолет получил имя ЯК-36, а в серию пошел доработанный самолет ЯК-38. Основным местом базирования самолета стали авианосцы, и выполнял он задачи штурмовика.

Краткая история создания самолетов с вертикальным взлетом и посадкой

За счет развития технической стороны турбореактивных двигателей в 50-х годах прошлого века, стало возможным создание самолета с вертикальным взлетом. Большим толчком в развитии СВВП стало активное развитие реактивных летательных аппаратов в передовых странах мира. Нужно отметить, что эти аппараты имели большую скорость при посадке и взлете, соответственно нужно было создавать ВПП с большой длинной, соответственно они должны иметь твердое покрытие. Это требует дополнительных денежных вливаний. При военных действиях было очень мало аэродромов, которые могли бы принять такие самолеты, соответственно создание самолета с вертикальным взлетом и посадкой, могло бы решить массу проблем.

В эти годы было изготовлено огромное количество вариантов и прототипов, которые строили в одном или двух экземплярах. В большинстве случаев они терпели крушения еще при испытаниях, после чего проекты закрывали.

Комиссия НАТО в 1961 году выдвинула требования к истребителю с вертикальной посадкой и взлетом, это дало дополнительный импульс в развитии данного направления авиастроения. После этого планировали создать конкурс на отбор наиболее перспективных конструкций. Но конкурс так и не состоялся, поскольку стало ясно, что каждая передовая страна имеет собственные варианты такого самолета.

Под воздействием технических и политических проблем комиссия НАТО изменила концепцию и выдвинула новые требования к аппарату. После этого начались проектировки многоцелевых машин. В конечном итоге было отобрано только два варианта. Первый это самолет французских конструкторов «Мираж» III V», было создано 3 машины и конструкторов ФРГ VJ-101C, изготовили 2 экземпляра. После тестов 4 аппарата было утеряно. В силу этого было принято решение разработать принципиально новую машину XFV-12A.

Разработки СВВП на территории СССР и в России

Первым аппаратом данного класса в СССР стал Як-36, который ОКБ Яковлева начали разрабатывать еще с 1960 года. Для этого был изготовлен тренировочный стенд. Первый полет был произведен в марте 1966 года, в этом испытании был проведен вертикальный отрыв с переходом в горизонтальный полет, после чего машина приземлилась так же вертикально. После этого был создан Як-38 и более известный Як-141. В 90-е годы был начат еще один проект с обозначением Як-201.

Схема компоновки

В зависимости от положения фюзеляжа

Вертикальное.

• С винтами.

  Реактивные.

  • Используя тягу напрямую от маршевого двигателя реактивного типа.

    Колеоптер (кольцевые крылья).

Горизонтальное расположение

• С винтами.

  • Крыло поворотного типа и винты.

    Винты расположены на конце крыльев.

    Струи от винтов отклоняются.

Реактивные.

• Двигателя поворотного типа.

  Газовые струи от маршевого двигателя отклоняются при взлете

  Подъемные двигателя.

Параллельно в Англии разрабатывался подобный самолет. В 1954 году был построен самолет вертикального взлета «Харриер». Он был оснащен двумя двигателями с тягой по 1840 кг. Вес самолета составлял 3400 кг. Самолет оказался крайне ненадежным и потерпел аварию. Смотреть вертикальный взлёт и посадка .

Следующей ступенькой в развитии таких аппаратов стал американский самолёт, построенный в 1964 году. Постройка совпала с разработкой лунной программы.

Не смотря на то, что прорывы в области авиастроения радуют нас далеко не каждый день, новых разработок в области гражданской авиации весьма много. Типичным тому примером является разработка современного пассажирского авиалайнера с вертикальным взлётом.

Основные особенности самолётов с вертикальным взлётом заключаются в первую очередь в том, что для взлёта и посадки самолёта не требуется большое пространство – оно лишь немногим должно превышать габариты самолёта, а отсюда имеется весьма интересный вывод о том, что с развитием авиалайнеров с системой вертикального взлёта, станут возможными авиаперелёты между различными региона, даже теми, где отсутствуют какие-либо аэродромы. Кроме того, вовсе не обязательно делать такие авиалайнеры вместительными, ведь тех посадочных мест в количестве 40-50 штук вполне достаточно, что и сделает авиаперелёты максимально рентабельными и комфортными.

Тем не менее, вероятней всего мало прославится своей скоростью, так как даже в военных самолётах она не превышает 1100 километров в час, а учитывая, что пассажирский самолёт с вертикальным взлётом будет перевозить относительно большое число людей, то вероятней всего его крейсерская скорость составит порядка 700 километров в час. Однако, с другой стороны, существенно вырастет надёжность авиаперелётов, так как в случае возникновения какой-либо непредвиденной ситуации самолёт с вертикальным взлётом сможет легко сесть на небольшом ровном участке.

На сегодняшний день существует целый ряд концептов будущих пассажирских авиалайнеров с системой вертикального взлёта. До недавнего времени они казались невероятными, однако современные разработки в области авиастроения говорят об обратном, и вполне возможно, в ближайшие десять лет, первые современные самолёты с вертикальным взлётом начнут перевозить своих пассажиров.

Недостатки и преимущества СВВП

Все без исключения аппараты данного типа были созданы для военных потребностей. Конечно же, преимущества таких машин для военных очевидны, поскольку самолет можно эксплуатировать на небольших площадках. Самолеты имеют возможность зависать в воздухе и при этом осуществлять развороты и полет боком. Сравнивая с вертолетами ясно, что наибольшим преимуществом самолетов является скорость, которая может доходить до сверхзвуковых показателей.

Все же самолеты СВВП имеют и значительные недостатки. Прежде всего, это сложность управления, для этого необходимы пилоты высокого класса. Особое мастерство от пилота требуется на переходе режимов.

Именно сложность управления ставит перед пилотом множество задач. При переходе с режима висения в горизонтальный полет, возможно, скольжение в бок, что создает дополнительные проблемы при удержании аппарата. Этот режим требует большой мощности, что может привести к отказу двигателей. К недостаткам необходимо отнести и небольшую грузоподъемность СВВП, при этом он использует огромное количество горючего. При эксплуатации необходимы специально подготовленные площадки, которые не разрушаются под воздействием газового выхлопа от двигателей.

Классификация самолетов: