Šiuolaikinės karinės aviacijos „Achilo kulnas“ yra oro uostai. Net ne taip, kaip kilimo ir tūpimo takai. Paskutinės kartos labiausiai „apgauti“ koviniai orlaiviai bus nenaudingi, jei priešas jį sunaikins. Bet kuriai šiuolaikinei kariuomenei tokiai operacijai skirta daugybė lėšų. Ypač tinka aviacijos aviacijai.
Tačiau yra labai paprastas šios problemos sprendimas: įsitikinti, kad lėktuvas apskritai nereikalingas. Mes kalbame apie vertikalius kilimo ir tūpimo lėktuvus (VTOL), kurie gali į dangų pažodžiui eiti į mažą pleistrą.
Diskusijos apie tokių orlaivių kūrimą jau seniai buvo aplankytos dizainerių, VTOL orlaivių dizaino kūrimas prasidėjo netrukus po aviacijos epochos pradžios. Tačiau techninės galimybės neleido inžinieriams išversti savo svajonių realybe.
Antrasis pasaulinis karas prasidėjo orlaivių vežėjų eros pradžioje - didžiuliais plaukiojančiais aerodromais, galinčiais vežti dešimtys orlaivių. Ne mažesnis už šių laivų dydį ir jų kainą. Dėl šios priežasties laivų klotose esančių VTOL lėktuvų naudojimas buvo ypač viliojantis: šiuo atveju orlaivių vežėjai galėtų būti mažesni, manevringesni ir pigesni.
Tačiau techniškai ši problema pasirodė esanti sudėtingesnė nei iš pradžių atrodė. Tai pablogino reaktyvinių lėktuvų atsiradimas: naujam orlaiviui reikėjo dar didesnio kilimo ir tūpimo tako.
Nepaisant visos tokios idėjos pagundos, pasaulyje yra nedaug lėktuvų, kurie gali kilti ir nusileisti vertikaliai. Kilimo ir tūpimo metu jie naudoja dujų srautą iš reaktyvinio variklio, nors jų konstrukcija gali labai skirtis. Horizontalaus skrydžio metu kėlimo jėga sukuriama fiksuotais sparnais.
TSRS buvo pastatyti keli VTOL lėktuvai, iš kurių garsiausias buvo „Jak-38“. Jis buvo naudojamas laivyne, ir ši mašina negali būti vadinama sėkminga. Devintojo dešimtmečio pabaigoje buvo sukurtas naujas sovietinis vertikalus kilimo ir tūpimo lėktuvas „Yak-141“. Tai buvo visiškai nauja kovinė transporto priemonė - viršgarsinis kovotojas, kuris planavo įrengti perspektyvius sovietinius orlaivių vežėjus.
Tačiau po kelerių metų šalis išsiskyrė, nei nauji orlaivių vežėjai, nei kovotojai tapo absoliučiai būtini. Paskutinis „Jak-141“ orlaivio kūrimo projektas buvo palaidotas 2003 m.
Kūrimo istorija
VTOL lėktuvų orlaivių kūrimas prasidėjo praėjusio amžiaus 50-ajame dešimtmetyje. Kad orlaivis galėtų veikti be kilimo ir tūpimo tako, reikėjo visiškai kitokio variklio, turinčio labai didelį traukos santykį (tai orlaivio masės santykis su variklio traukos jėga).
Pagrindinis šios srities klientas buvo laivynas.
Pirmasis VTOL orlaivis buvo amerikietis X-13 Vertijet, kuris 1957 m. Tai buvo labai įdomi mašina, kuri pakilo iš vertikalios padėties (kaip raketas). Tačiau šis orlaivis buvo labai sunkus ir jo charakteristikos nebuvo įspūdingos, todėl projektas buvo uždarytas.
Plėtojant tokius orlaivius, dizaineriai turėjo išspręsti daug naujų techninių problemų. Paaiškėjo, kad esant mažam greičiui, kai reaktyvinis lėktuvas užšąla tik ant reaktyvinio lėktuvo, ailterų ir įvairių vairų naudojimas yra nenaudingas. Mašiną galite valdyti tik naudojant papildomus reaktyvinius srautus, o dizaineriai sukūrė mikromotorus reaktyviniu varikliu.
Panašūs tyrimai buvo atlikti ir TSRS, tačiau daugelį metų praktinis taikymas buvo daugiau mokslinių tyrimų.
Pirmasis vertikalaus pakilimo ir nusileidimo sovietinis orlaivis buvo „Jak-36“, kuris kilo 1966 m. Šio projekto tęsinys buvo serijinis „Jak-38“.
Sėkmingesnė VTOL plėtra buvo JK. Jau 1960 m. „Hawker“ sukūrė orlaivio prototipą, galintį atlikti vertikalų kilimą. Vienas iš pagrindinių šio projekto sėkmės komponentų buvo „Rolls-Royce“ sukurtas unikalus variklis, galintis sukurti 3600 kilogramų traukos keturiuose pasukamuosiuose purkštukuose, užtikrinančius automobilio kilimą. 1969 m. „British Air Force“ priėmė „Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOL“ orlaivį. Šiandien „Harrier“ jau yra kelios kovos lėktuvų kartos, kurios dirba su keliomis šalimis (įskaitant Britaniją ir Jungtines Amerikos Valstijas), kurios dalyvavo kovose ir turi didelį skrydžio efektyvumą.
SSRS vertikalių kilimo ir tūpimo lėktuvų likimas yra glaudžiai susijęs su programos (1143 projektai), skirto orlaivių vežimo kruizinių laivų statybai, kūrimui - laivams, turintiems tiek raketų, tiek orlaivių ginkluotę.
Aštuntojo dešimtmečio viduryje prasidėjo VTVP vežėjo kovotojas, galintis apsaugoti laivą nuo priešo oro reidų. „Vertikalių“ sukūrimo SSRS patirtis buvo tik Jakovlavo dizaino biure, ir ši patirtis negali būti vadinama per teigiama.
„TS-38“, kurį priėmė TSRS karinis jūrų laivynas, turėjo labai mažą traukos ir svorio santykį ir vienu metu buvo įrengti trys varikliai. Dizaineriai turėjo padaryti automobilį kuo paprastesnį, netgi pašalino laivo radarą. Varikliai nenorėjo dirbti sinchroniškai, pietinių platumų sąlygomis jie tiesiog nepradėjo. Lėktuvas galėjo priimti tik mažas bombas ir nesusijusias raketas, kurios sumažino jo kovinę vertę beveik iki nulio. Su šiomis lėktuvais visada buvo nelaimių.
Be to, siekiant sumažinti „Jak-38“ kilimo svorį, buvo priverstas imtis riboto kuro tiekimo, kuris žymiai sumažino jo veikimo spindulį.
Naujas orlaivio „Yak-141“ orlaivio sukūrimo projektas laivyno reikmėms prasidėjo 1975 m. Valstybiniai tyrimai buvo numatyti 1982 m. Naujasis orlaivis buvo suprojektuotas kaip viršgarsinis kovotojas, iš pradžių buvo planuojama įrengti vieną variklį, tačiau vėliau pirmenybė buvo teikiama orlaiviui su jungtine elektrine.
„Jak-141“ turėjo pradėti eksploatuoti su lėktuvu keliančiais kruizais (TAKR) Baku, Uljanovsku, Rygoje ir Tbilisyje. Be to, naujasis kovotojas planavo ginkluoti Minsko ir Kijevo raketas kaip šių laivų modernizavimo dalį. „Jak-141“ turėjo pakeisti pasenusią ir nesėkmingą „Jak-38“.
Jėgainę sudarė trys varikliai: du kėlimo RD-41 ir vienas kėlimo bei kreiserinis R-79. Jėgainės darbas buvo kontroliuojamas elektronikos pagalba, jis gali suteikti „Jak-141“ vertikalią arba sutrumpintą kilimą iš laivo denio.
1980 m. Kariuomenė šiek tiek pakeitė savo reikalavimus būsimiems orlaiviams: ji turi būti daugiafunkcinė - ji gali ne tik sunaikinti oro tikslus, bet ir stulbinančius priešo laivus bei antžeminius tikslus. Tai reiškia, kad atlieka atakos lėktuvų funkcijas.
Dėl variklio problemų, „Jak-141“ bandymai buvo nuolat perduodami. Jie prasidėjo tik 1987 m., O iki 1990 m. Buvo pastatyti keturi kovotojo prototipai. 1991 m. Rugsėjo mėn. Įvyko visi pakilimo ir nusileidimo į laivo denį bandymai. Bandymo laikotarpiu buvo nustatyti 12 greičio ir talpos pajėgumų įrašų pasaulyje. Bandymų metu vienas orlaivis sudužo. Pilotas išstumtas, tačiau automobilis nebuvo susigrąžintas. Nelaimingo atsitikimo priežastis buvo bandomoji klaida.
Šis lėktuvas buvo ne tik svarbi vietinės orlaivių pramonės plėtros, bet ir pasaulio aviacijos istorijos ženklo mašina - pirmieji vertikalūs kilimo ir tūpimo lėktuvai, sudaužę garso barjerą. Pažymėtina, kad „Jak-141“ gali pakilti vertikaliai su visa apkrova.
Ši lėktuvas buvo labai nelaimingas, pasirodė tuo metu, kai didžiulė šalis jau gyveno paskutiniais mėnesiais, ir ekonomika nukrito į bedugnę. Karinė patirtis, veikianti „Jak-38“, buvo labai įtartina „vertikaliomis kilpomis“. Ne mažiau svarbų vaidmenį žadančiame šio perspektyvaus projekto pabaigoje taip pat atliko „Yak-141“ avarija bandymų metu. 1992 m. Nebuvo pinigų tęsti šį labai perspektyvų orlaivį.
Jakovlavo dizaino biure buvo sukurti dar du „VTOL“ dizainai: „Jak-43“ ir „Jak-201“, tačiau jie liko ant popieriaus. Kūrėjai bandė pasiūlyti naują automobilį užsienio pirkėjams, tačiau užsakymų nebuvo. Buvo trumpas bendradarbiavimas su amerikiečiais (Lockheed Martin), tačiau jis taip pat baigėsi be rezultatų.
2003 m. „Jak-141“ kovotojo projektas buvo oficialiai uždarytas.
Aprašymas
„Yak-141“ yra aukšto profilio, pagamintas pagal įprastą aerodinaminę konfigūraciją ir įrengta jungtinė elektrinė. 26% orlaivio liemens yra pagaminti iš kompozicinių medžiagų, kai kurie elementai yra pagaminti iš karščiui atsparių titano lydinių. Atveju aktyviai naudojamas mažesnio svorio aliuminio ir ličio lydiniai.
Orlaivio liemenis yra pusiau monoklis su stačiakampiu skerspjūviu. Kėlimo važiavimo variklis yra ant uodegos, dar du kėlimo mechanizmai - priekyje, tiesiogiai už kabinos. Fiuzelato nosis turi smailią formą.
Sparnai yra trapecijos formos, aukštai pastatyti tiesiai ir švelniai. Sparnas suprojektuotas taip, kad orlaivis galėtų pasiekti viršgarsinį greitį, atlikti manevringą oro kovą ir atlikti ilgą kruizinį skrydį.
Uodegos plunksnas yra dygsniuotas, susideda iš vairo ir visų pasukamų stabilizatorių. Jis pritvirtintas prie dviejų nuotolinių sijų, tarp kurių yra pagrindinio variklio antgalis.
Oro įleidimai yra stačiakampio formos, jie yra tiesiai už kabinos. Oro srautą valdo horizontalus pleištas.
Talpykla yra triratis, jis gali atlaikyti orlaivio kritimą nuo penkių metrų aukščio.
Jako-141 jėgainės konstrukcija apima du kėlimo variklius (PD) RD-41 ir vieną važiavimą ir kėlimą (PMD) R-79. Be to, manevrų metu vertikalaus pakilimo metu naudojami purkštuvai, kuriuos maitina kėlimo / kreiserinis variklis. Pagal dizainą „Yak-141“ yra netoli šiuolaikinio amerikietiško „VTOL“ F-35B, kuris taip pat yra įrengtas kartu su jėgainėmis.
Kėlimo varikliai RD-41 yra priešais orlaivį, specialiame skyriuje, tiesiog už kabinos. Horizontalaus skrydžio metu arba stovėjimo aikštelėje varikliai uždaromi specialiomis sklendėmis viršuje ir apačioje. Pakilimo ar tūpimo metu jie atidaro oro tiekimą varikliams ir atidarymo antgaliams. Varikliai yra įrengti 10 ° kampu vertikaliai, purkštukai gali nukrypti ± 12,5 ° vertikaliai nuo variklio ašies. RD-41 yra vieno kontūro, vieno veleno turboreaktyvinis variklis, jis gali veikti ne didesniu kaip 550 km / h greičiu.
Kėlimo ir atraminis variklis P79V-300 yra dviejų grandinių turboreaktyvinis variklis, turintis tolesnio degimo ir kintamo traukos vektorių. Jis yra orlaivio gale. Šio variklio rotoriai sukasi skirtingomis kryptimis, kompresoriai pasižymi didesniu dinamišku dujų stabilumu, degimo kameroje yra unikalūs sūkuriniai degikliai. Variklio purkštukas yra sukamas, su reguliuojamu skerspjūvio plotu, jis gali nukreipti traukos vektorių 95 ° kampu. Maksimalus „Р79В-300“ krosnelės variklis yra 15 500 kgf.
„Yak-141“ gali pakilti trimis skirtingais būdais: vertikaliai, trumpam važiavimui ir slydimui (itin trumpam kilimui). Pagrindinio variklio antgalis su vertikaliu kilimu nukrypsta nuo didžiausio kampo, o kilimas yra trumpas ir slysta 65 °. Pakilus nuo slydimo, kilimo ir tūpimo tako ilgis yra šeši metrai.
