Блоги / Техника и вооружение

5:03 / 01.10.19
Вертикально взлетающая экзотика: самолеты с системой вертикального взлета и посадки разработки ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева» (часть 3 (окончание) - самолеты Як-39, Як-141 и Як-201)

16-i_015.jpg

  Первый опытный Як-41 рядом с предшественником опытным Як-38М (прототип самолета Як-39) на аэродроме ЛИИ в 1984 году. Наглядно видна разница в размерах СВВП разных поколений / Фото: oruzhie.info 

Напомним, ОКБ Яковлева начало изучать тематику вертикального взлета еще в конце пятидесятых годов. К середине следующего десятилетия был создан экспериментальный проект Як-36.[1] Опытные образцы этого типа показали основные особенности техники нового класса и позволили приступить к разработке полноценных боевых машин. На основе наработок по Як-36 был создан палубный штурмовик Як-38 [2]. Он имел встроенное вооружение, а также мог нести ракеты и бомбы. В конце семидесятых годов Як-38 был принят на вооружение и вошел в состав авиационных групп ряда кораблей ВМФ СССР. Также были разработаны проектов модернизации такой машины Як-39.

Не дожидаясь завершения испытаний Як-38, конструкторское бюро приступило к разработке нового самолета со схожими взлетно-посадочными характеристиками, но с расширенными боевыми возможностями. Новый Як-41 (позже проект переименован в Як-141) должен был стать многоцелевым истребителем, способным завоевывать превосходство в воздухе, а также наносить удары по наземным или надводным целям. В рамках проекта конструкторам нескольких организаций предстояло решить большое число достаточно сложных задач, что привело к определенному затягиванию работ. Подготовка к испытаниям опытной техники стартовала только спустя десятилетие после начала проектирования.

Первый полет одного из опытных Як-41 состоялся в марте 1987 года. В течение нескольких следующих лет прототипы выполняли те или иные полетные программы, что позволяло проверить работу всех бортовых систем. В самом конце 1989 года состоялся первый полет с висением, а в июне 1990-го – первый вертикальный взлет и вертикальная посадка. После новых полетов с сухопутного аэродрома были начаты проверки на палубе. В конце сентября 1991 года состоялась первая посадка Як-141 на авианосец. Через несколько дней выполнили и взлет.

В начале октября во время очередной тестовой вертикальной посадки один из опытных самолетов превысил вертикальную скорость, что привело к разрушению конструкции и пожару. Этот инцидент стал фатальным для проекта. Возможность строительства нового опытного образца взамен утраченного отсутствовала, а вскоре было принято решение о закрытии проекта. Официально работы прекратились в 1992 году. Оставшиеся Як-141 все еще показывали на различных выставках, но эти машины более не имели будущего.

Экономические проблемы и специфические взгляды на военно-политические вопросы привели к тому, что Россия в начале девяностых годов отказалась от создания новых самолетов вертикального / укороченного взлета и посадки. Тем не менее, ОКБ Яковлева не прекратило проработку многообещающих идей и продолжило работы в инициативном порядке. В середине девяностых годов был предложен новый проект многоцелевого палубного истребителя Як-201.

По известным данным, проект Як-201 предусматривал строительство планера, выполненного с использованием стелс-технологий, что позволяло резко снизить заметность самолета в полете. Машину планировалось оснастить одним двигателем, предназначенным для вертикального взлета / посадки и горизонтального полета. Взлетать предлагалось за счет изменения тяги при помощи поворотного сопла. Поскольку двигатель помещался в хвосте машины, его должна была дополнять вспомогательная подъемная система. Среди прочего, прорабатывался вариант монтажа в носовой части фюзеляжа дополнительного ротора, приводимого в движение удлиненным валом двигателя.

Конкретный двигатель для Як-201 так и не был выбран, из-за чего большая часть летно-технических данных не была точно рассчитана. Самолет должен был получить автоматическую пушку и внутренние грузоотсеки для ракет или бомб. Сбрасываемое оружие предлагалось перевозить на четырех точках подвески. Возможно, истребитель мог бы получить и пилоны внешнего размещения.

По очевидным причинам, проект Як-201 так и не вышел из стадии предварительной проработки. Потенциальный заказчик не проявлял интереса к такой технике, а кроме того, не имел финансовой возможности заказать ее разработку и строительство. Как следствие, очередное многообещающее предложение отправилось в архив.

В данной публикации подробно рассматриваются история создания и особенности конструкции  перечисленных выше образцов самолетов с системой вертикального взлета и посадки разработки ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева».

В части 3 (окончание) данной публикации рассматриваются история создания и особенности конструкции СВВП самолеты Як-39, Як-141 и Як-201.

Яковлев Як-39

Як-39 - проект советского многоцелевого СВВП корабельного базирования, разрабатывавшегося с 1979 года на базе палубного штурмовика Як-38М. Отличался от предшественника новым крылом большей площади и более совершенным бортовым комплексом, включающим в себя бортовую РЛС. Самолёт предназначался для вооружения как уже построенных авианосных крейсеров проекта 1143, так и строящихся ТАКР проекта 11435. В связи с разработкой более совершенного боевого СВВП Як-41 проект Як-39 был закрыт в 1985 году. [3]

История создания

0-4.jpg

Вертикальный взлет Як-38 с палубы ТАРК «Минск», 1982 год /  / Фото:  topwar.ru 


К 1979 году в боевой строй флота Советского Союза вступил уже второй авианосный крейсер, вооружённый лёгкими штурмовиками вертикального взлёта Як-38, а в составе авиации ВМФ были сформированы уже два строевых полка, укомплектованных СВВП. Номенклатура вооружения и возможности прицельно-навигационного комплекса этих машин были вполне на уровне других ударных самолётов начала-середины 1970-х годов; недостатки в виде небольшого радиуса действия и малой полезной нагрузки отчасти преодолевались за счёт внедрения способа взлёта с короткого разбега. Тем не менее, на вооружение ВВС как СССР, так и западных стран уже начали поступать более новые штурмовики и истребители-бомбардировщики, которые существенно превзошли Як-38 по спектру применяемого вооружения и возможностям бортового комплекса. Кроме того, оставаясь единственным типом самолётов на вооружении палубной авиации СССР, вне зоны действия истребителей берегового базирования Як-38 пришлось взять на себя также роль перехватчика ПВО - а у маловысотного штурмовика, не оснащённого бортовой РЛС, исполнение этой роли получалось не лучшим образом.[4]

СВВП нового поколения (будущий Як-141, тогда носивший обозначение Як-41) требовал длительной разработки; хотя планами тех лет и предусматривалось предъявление его опытного образца уже к 1982 году, существовали определённые сомнения, что самолёт и двигатель будут готовы к этому времени. Для заполнения ниши между устаревающим Як-38 и новым Як-41 было предложено разработать ещё один самолёт, максимально опирающийся на отработанную конструкцию Як-38, но несущий более современный прицельно-навигационный комплекс и расширенный спектр вооружения. Самолёт должен был стать многоцелевым, рассчитанным как на выполнение ударных задач, так и на обеспечение воздушного прикрытия корабельных соединений.

0-1.jpg


Модель Як-39 / Изображение: www.suchoj.com


Эскизное проектирование нового самолёта, получившего обозначение Як-39, было начато летом 1979 года. По конструкции главными отличиями от предшественника должны были стать переделанная носовая часть фюзеляжа с установленной в ней РЛС и новое крыло большей площади. Предусматривалось также увеличение ёмкости топливных баков.

л1.jpg

Керим Бекирович Бекирбаев (1928-1997), главный конструктор, начальник летно-исследовательского корпуса ОКБ Яковлева / Фото: www.suchoj.com

Курировал эту разработку в ОКБ А. С. Яковлева заместитель Генерального конструктора Керим Бекирович Бекирбаев, а непосредственно работой над проектом Як-39 занималась бригада конструкторов во главе с Алексеем Филипповичем Травиным.

27 октября 1981 года вышел приказ по министерству авиационной промышленности (МАП) под номером 480. Согласно этому приказу, устанавливался срок предъявления аванпроекта Як-39 на утверждение руководством МАП, а также главнокомандующих ВВС и ВМФ на декабрь 1981 года; технический проект должен был быть представлен во втором квартале 1982 года.


В 1982 году руководителем этого проекта в ОКБ был назначен Сергей Александрович Сиротин. Самолёт разрабатывался сразу в трёх вариантах: истребителя Як-39И, штурмовика Як-39Ш и невооружённого двухместного учебно-тренировочного Як-39УТ. Сроки предъявления полноразмерных макетов макетной комиссии были установлены: для Як-39И на первый квартал, а для Як-39Ш на четвёртый квартал 1983 года. Относительно Як-39УТ срок не назначался, поскольку он был инициативной разработкой ОКБ.[5]

Новым приказом от февраля 1983 задавался уже срок предъявления опытного образца Як-39 на государственные испытания, которые были запланированы на второй квартал 1985 года. Госиспытания нового подъёмно-маршевого двигателя для этого самолёта должны были начаться заранее, ещё в первом квартале 1984 года. В самом ОКБ рассчитывали проводить программу лётных испытаний на четырёх опытных образцах одноместных вариантов Як-39, планировавшихся к постройке на 1984-1986 годы; за ними в 1987 году должен был быть построен один двухместный прототип Як-39УТ.

6 апреля 1983 года состоялось совещание в министерстве авиационной промышленности СССР под председательством министра Ивана Силаева; кроме прочих вопросов, на совещании решалась дальнейшая судьба программы Як-39. Предложение ОКБ о разработке учебно-тренировочной спарки Як-39УТ было отвергнуто министром, поскольку этот самолёт не имел бы принципиальных отличий от уже строящегося Як-38У. В остальном ход разработки был одобрен. Предложение Олега Фаворского, тогда возглавлявшего авиамоторный комплекс «Союз», об оснащении самолёта новым подъёмно-маршевым двигателем Р30В-300 ввиду неготовности этого двигателя было отвергнуто, и принято решение оснастить самолёт уже готовым к серийному выпуску Р28В-300 (этот же двигатель ставили и на Як-38М - усовершенствованный вариант Як-38).

В мае 1983 года уточнили планы выпуска опытной серии Як-39: первый лётный образец, как и прежде, ожидался к выкатке во втором квартале 1985 года, а за ним в четвёртом квартале того же года должны были последовать образец для статических испытаний, а год спустя - второй лётный экземпляр. Однако уже осенью 1984 года к наземным испытаниям был подготовлен опытный экземпляр гораздо более совершенного Як-41. Ввиду его очевидного превосходства над Як-39 разработка последнего была прекращена в 1985 году.

Уже зная, что первый полёт Як-41 состоялся только в 1987, а корабельные испытания задержались до 1991 года, можно посчитать отмену строительства Як-39 недальновидным решением. Учитывая отработанность двигательной установки и преемственность конструкции с освоенным в производстве и в войсках Як-38, вполне реально было бы начать массовое перевооружение палубной авиации ВМФ с Як-38 на более совершенный и универсальный Як-39 уже в 1987-1988 годах, что позволило бы заполнить вынужденную паузу с принятием на вооружение новейших Як-41. Незадолго до этого (с 1984 года) как Корпус морской пехоты США, так и ВВС Великобритании начали перевооружение с ранних версий СВВП Harrier на усовершенствованный Harrier II, который по отношению к первым «Харриерам» занимал то же место, которое по отношению к Як-38 должен был занять Як-39. Вместе с тем следует учесть, что на Западе ничего подобного Як-141 в то время не существовало, поэтому Harrier II был единственной возможностью получить относительно современный СВВП, в то время как задержки с разработкой сверхзвукового СВВП в СССР носили скорее организационный, чем технический характер. Иными словами, те же сроки были вполне достижимы и для принятия на вооружение Як-41, что делает прекращение разработки Як-39 в пользу Як-41 вполне оправданным. [6]

Описание конструкции

Модификации

  • Як-39И — проект одноместного палубного истребителя вертикального взлёта и посадки, разрабатывался в 1979-1985 годах;
  • Як-39Ш — проект одноместного палубного штурмовика вертикального взлёта и посадки, разрабатывался в 1979-1985 годах;
  • Як-39УТ — проект невооружённого учебно-тренировочного варианта Як-39, двухместного, с двойным управлением. Разрабатывался по инициативе ОКБ А. С. Яковлева в 1979-1983 годах, был отменён в связи с наличием серийной спарки-СВВП Як-38У.
Фюзеляж

Как и на Як-38, фюзеляж проектируемого Як-39 должен был представлять собой стрингерный полумонокок овального сечения. Хвостовая часть - отъёмная для возможности выкатки и замены подъёмно-маршевого двигателя.

Крыло и оперение

0-2.png
Предполагаемый вид истребителя Як-39 / Изображение:www.suchoj.com


Стреловидному крылу умеренной стреловидности придали трапециевидную в плане форму. По части аэродинамики новое крыло было наиболее значительным отличием Як-39 от Як-38, происходившим от основного назначения самолёта. Если штурмовик Як-38, согласно техническому заданию, строился для полётов на малой высоте с околозвуковой скоростью и поэтому получил тонкое крыло небольшой площади, то истребитель Як-39 уже рассчитывался на возможность манёвренного воздушного боя и полёты на больших высотах. Подобные требования определили значительно большее по площади крыло и более толстый профиль с лучшими несущими свойствами; в результате скорость Як-39 у земли должна была стать меньше, зато существенно возрастала манёвренность, к тому же при взлёте с коротким разбегом новое крыло позволяло поднимать значительно большую нагрузку. Для оптимизации аэродинамической и силовой схемы самолёта с новым крылом последнее перенесли из средней в верхнюю часть фюзеляжа. Иными словами, в отличие от среднеплана Як-38, Як-39 конструктивно должен был стать высокопланом. Для хранения на авианосных кораблях крыло должно было складываться. Можно предположить, что для улучшения манёвренности на околокритических углах атаки Як-39 получил бы наплывы в корневой части крыла - в начале 1980-х годов таковые повсеместно внедрялись на самолётах, рассчитанных на манёвренный воздушный бой, в том числе на СВВП Harrier II и Як-141.

Хвостовое оперение по проекту имело минимальные отличия от Як-38 и включало в себя один киль большой площади с рулём направления и стреловидный стабилизатор с рулями высоты.

Шасси

Шасси планировалось обычным трёхстоечным, подобным установленному на Як-38. С учётом опыта разработки самолёта Як-38М, носовая стойка должна была стать управляемой[7]. Прочность и амортизация шасси была рассчитана на жёсткое касание палубы, возможное при ошибке лётчика или нештатной ситуации. Все стойки шасси планировались одноколёсными, с масляно-воздушной амортизацией; в полёте они убирались в отсеки фюзеляжа и прикрывались створками.

Силовая установка

Для установки на новом самолёте АМНК «Союз» предложил новый подъёмно-маршевый двигатель (ПМД) Р30В-300. Он представлял собой промежуточный вариант между одноконтурным Р28В-300, уже опробованным на опытных Як-38М, и разрабатываемым для сверхзвукового Як-41 двухконтурным форсажным Р79В-300. От Р28 новый двигатель заимстововал компрессор низкого давления и поворотные сопла, в то время как компрессор высокого давления и камера сгорания выполнялись по образцу двигателя Р79, турбина же этого гибрида проектировалась заново. Учитывая то, что даже опытный образец Р79 ещё не был предъявлен на госиспытания, а новый двигатель на базе его агрегатов потребует дополнительного времени на разработку и отладку - этот проект был отклонён в 1983 году, так что далее Як-39 рассчитывался под уже существующий двигатель Р28В-300.

ПМД по проекту располагался в средней части фюзеляжа и обеспечивался воздухом через два боковых однорежимных заборника с отделением пограничного слоя. Выхлоп двигателя осуществлялся через нерегулируемое реактивное сопло с двумя поворотными насадками. Последние соединялись поперечным валом и синхронно поворачивались гидроприводами в зависимости от режима полёта.

Подъёмные двигатели (ПД), как и на Як-38, располагались один за другим в передней части фюзеляжа за кабиной лётчика. Однорежимные воздухозаборники подъёмных двигателей размещены под верхней створкой отсека ПД, при выключении ПД в горизонтальном полёте эта створка автоматически закрывалась. Сопла ПД предполагалось оборудовать поворотными насадками, чтобы при взлёте с короткого разбега обеспечить более энергичный разбег самолёта за счёт горизонтальной составляющей их тяги.

Управление на вертикальных режимах полёта осуществлялось при помощи струйных рулей, работающих за счёт отбора газов от ПМД. По каналу тангажа для управления задействовалась также модуляция тяги ПД (последнее позволяло снизить непроизводительный расход на струйное управление и повысить вертикальную тягу силовой установки).

Вооружение и оборудование

Проектом предусматривалось оснащение истребителя радиолокационной станцией Н019 «Рубин» с бортовым цифровым вычислителем и прицельно-навигационным комплексом С-31. Это же оборудование устанавливалось на новейший в то время фронтовой истребитель МиГ-29 и предоставляло самолёту достаточно богатые возможности по поиску воздушных целей и ведению боя. Импульсно-доплеровская радиолокационная станция «Рубин» представляла собой РЛС нового поколения, отличавшуюся от предыдущих меньшей массой и улучшенными характеристиками. Дальность обнаружения цели типа «истребитель» в свободном пространстве составляла 60-70 км, на фоне земли - до 40 км; при этом станция могла сопровождать до 10 воздушных целей одновременно.

В перспективе предусматривалась установка ещё более новой системы управления вооружением С-41 с РЛС «Жук». Такой бортовой комплекс устанавливался также на Як-41, МиГ-29М и МиГ-29К.

Вооружение Як-39И должно было соответствовать самым новым тогда версиям истребителей для ВВС: управляемые ракеты класса «воздух-воздух» Р-27 (средней дальности), Р-60 и Р-73 (для ближнего боя). Предусматривалась также возможность применения разрабатываемых в то время противокорабельных и противорадиолокационных ракет, а также неуправляемого вооружения (бомб или ракетных снарядов) против наземных или надводных целей.

Подвесное вооружение обоих вариантов - как Як-39И, так и Як-39Ш - размещалась на шести пилонах под крылом. Общий вес полезной нагрузки на пилонах мог достигать 2500 кг при условии взлёта с короткого разбега.

Пушечное вооружение состояло из одноствольной 30-мм пушки ГШ-30-1. В отличие от Як-38, пушка должна была стать постоянно размещённой в фюзеляже, а не навешиваться в конформном контейнере. При необходимости встроенная пушка могла быть дополнена подвесными контейнерами УПК-23-250 с двуствольной 23-мм пушкой ГШ-23Л и запасом в двести пятьдесят снарядов каждый.

с1.png
Три проекции истребителя типа Як-39 / Изображение: www.paralay.world

Тактико-технические показатели истребителя Як-39

Технические характеристики

Экипаж, человек 1
Масса пустого, кг 12500
Двигатели:
Подъёмно-маршевый двигатель Р28В-300: тип двигателя - турбореактивный одноконтурный с управляемым вектором тяги;
количество -1;
максимальная тяга - 1 × 7 100 кгс;
управление вектором тяги - 90°
Подъёмный двигатель РД-41: тип двигателя - турбореактивный одноконтурный с управляемым вектором тяги;
количество - 2;
максимальная тяга - 2 × 4 100 кгс
Летные Характеристики

Максимальная скорость у земли, км/ч
900 
Боевой радиус, км:  при разбеге 200 м и боевой нагрузке в 1 000 кг - 450;
при вертикальном взлете и боевой нагрузке в 1 000 кг - 200;
при вертикальном взлете и боевой нагрузке в 2 500 кг: 80при вертикальном взлете и боевой нагрузке в 2 500 кг - 80

Яковлев Як-141

«Як-141 (внутреннее обозначение: изделие 48/48М, по кодификации НАТО: Freestyle — «вольный стиль») — многоцелевой сверхзвуковой всепогодный палубный самолёт вертикального/короткого взлёта и посадки (СВ/КВП) разработки ОКБ Яковлева. 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 манёвренного и дальнего боя, а также для нанесения ударов по наземным и надводным целям. Самолёт разрабатывался с середины 1970-х и совершил первый полёт в 1987 году. Предполагалось, что Як-141 войдут в состав авиагруппы тяжёлых авианесущих крейсеров «Новороссийск», «Баку» (будущий «Адмирал Горшков»), «Тбилиси» (будущий «Адмирал Кузнецов»), «Рига» (будущий «Варяг») и «Ульяновск», заменят отслужившие своё Як-38 на крейсерах «Киев» и «Минск», а также будут использоваться в Военно-воздушных силах. 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 самолёт можно только в музеях»



И так подытожим - Як-141 (Як-41, Як-41М) — многоцелевой сверхзвуковой всепогодный палубный самолёт вертикального/короткого взлёта и посадки (СВ/КВП) разработки ОКБ Яковлева. Стал первым в мире боевым СВВП, способным преодолевать скорость звука. Предназначался для воздушного прикрытия корабельных соединений, завоевания господства в воздухе, а также нанесения ударов по наземным и надводным целям. Разрабатывался с середины 1970-х; предполагалось, что серийные Як-41 начнут заменять штурмовики Як-38 в советской палубной авиации уже во второй половине 1980-х годов. Однако задержки с разработкой и доведением двигателя задержали первый полёт Як-141 до 1987, а испытания на палубе корабля - до 1991 года. В дальнейшем раздел СССР и связанный с этим кризис привели к резкому сокращению большинства оборонных программ; в числе прочих была прекращена и разработка Як-141.

История создания

Во второй половине ХХ века во многих странах мира велись разработки самолётов вертикального взлёта и посадки. Ведущие авиационные державы - СССР, США, Великобритания, Франция и Германия - создали ряд опытных образцов, отвечающих этой классификации. По ряду причин только два типа самолётов из этого ряда - британский «Харриер» и советский Як-38 - были доведены до серийного производства и приняты на вооружение.

01.jpg

Ранний образец Як-38 на палубе ТАКР «Киев» / Фото: wiki.wargaming.net

Лёгкий штурмовик вертикального взлёта и посадки Як-38 в СССР производился серийно с 1974 по 1989 годы. Он изначально проектировался, как палубный самолёт, был принят на вооружение авиации ВМФ и составил основу авиагрупп авианосных крейсеров проекта 1143. Как и все ранние СВВП, Як-38 отличала небольшая взлётная масса[7], вследствие чего самолёт нёс сравнительно мало топлива и полезной нагрузки. Это, в свою очередь, вело к небольшому боевому радиусу действия и затрудняло боевое применение штурмовика. Хотя номенклатура его подвесного вооружения и возможности прицельно-навигационного комплекса были вполне средними для ударных самолётов на момент создания (к середине 1970-х), уже в следующем десятилетии на вооружение ВВС начали поступать более новые машины, которые превзошли палубный штурмовик и в этом отношении. Как и все ранние образцы самолётов вертикального взлёта и посадки, Як-38 не мог преодолевать звуковой барьер; последнее обстоятельство для маловысотного штурмовика не существенно, однако играет отрицательную роль при использовании его в роли перехватчика. Использование штурмовика Як-38 в качестве перехватчика затрудняло также отсутствие на самолёте бортовой РЛС и управляемых ракет средней дальности.

02а.jpg

Один из вариантов компоновки Як-41 с единой силовой установкой / Фото: wiki.wargaming.net


Учитывая все упомянутые факты, уже в 1974 году - даже до принятия на вооружение Як-38 - конструкторское бюро под руководством А. С. Яковлева приступило к формированию облика более совершенного боевого СВВП. Было уже вполне очевидно, что разрабатываемый самолёт по своей размерности следует довести хотя бы до лёгких истребителей, чтобы он мог нести достаточно большую полезную нагрузку и запас топлива, при этом сохраняя достаточный резерв массы и объёма для размещения современного бортового комплекса. Двигатель нового поколения должен был обеспечить сверхзвуковую максимальную скорость, при этом будучи достаточно экономичным, чтобы самолёт имел сопоставимый с обычными истребителями боевой радиус действия. В целом по боевым возможностям и составу вооружения новый самолёт вертикального взлёта должен был соответствовать разрабатываемым в те годы лёгким истребителям четвёртого поколения. [8]

Plane_Yak41_early.jpg

Один из ранних вариантов компоновки Як-41 с комбинированной (ПД перед кабиной в носовой части) / Фото: wiki.wargaming.net


Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР от 26 июня 1974 года придало этой разработке официальный статус, обязывая московский машиностроительный завод «Скорость» предоставить готовый проект самолёта макетной комиссии.

В ОКБ Яковлева анализировали множество различных вариантов конструкции и компоновки будущего истребителя. Генеральный конструктор, Александр Сергеевич Яковлев, настаивал на применении единой силовой установки (СУ), преимуществом которой является относительная надёжность и более простой алгоритм управления на вертикальных и переходных режимах. Недостатком схемы с единой СУ является большой вес и габариты силовой установки, что приводит к тому, что единая СУ занимает в конструкции аппарата большой объём и существенно увеличивает площадь его поперечного сечения (мидель). Кроме того, при единой СУ её необходимо размещать близко к центру масс аппарата, что затрудняет его компоновку и обеспечение форсажных режимов двигателей. Исходя из этих соображений, для нового самолёта наряду с единой СУ прорабатывались также варианты комбинированной силовой установки по образцу Як-38.

Ship_Baku_model.jpg

Модель ТАКР «Баку» (выполнена в 1977 году) в музее Невского ПКБ. Макеты на палубе модели изображают вариант самолета с единым двигателем / Фото: wiki.wargaming.net


11 ноября 1977 года вышло новое постановление руководства страны (№984-313), согласно которому к 1982 году ММЗ «Скорость» следовало предъявить на испытания сам самолёт (получивший обозначение Як-41), а научно-техническому комплексу «Союз» - двигатель Р79В-300 для него. Постановление также предписывало в следующем, 1978 году, выработать техническое предложение о разработке ударной версии самолёта на базе истребителя Як-41, а также подготовить к испытаниям опытный образец учебно-тренировочного СВВП Як-41УТ в 1983 году.

Практика показала, что для столь сложной задачи назначенные сроки были слишком малы. Вплоть до июля 1980 года не было даже окончательного варианта компоновки и аэродинамической схемы будущего самолёта; конструкторский поиск затронул и строящиеся авианосные крейсера, изначально рассчитанные на базирование Як-41 - сначала ТАКР «Новороссийск» проекта 11433, потом и ТАКР «Баку» проекта 11434. Из-за пересмотра характеристик будущего Як-41 в конструкцию обоих крейсеров прямо при строительстве пришлось вносить ряд изменений и корректировок. Самая серьёзная переделка - временное добавление газоотводящих устройств на стартовых позициях «Новороссийска» - потребовала перепланировки значительного числа помещений в корпусе корабля. [9]

Проектирование газоотводящих устройств для Як-41 на ТАКР «Новороссийск»

В 1977-1978 годах предполагалось, что Як-41 в случае вертикального взлёта с нормальным взлётным весом будет применять форсаж двигателя (полный форсаж при схеме с единым двигателем, или малый форсаж при комбинированной СУ). Чтобы обеспечить отвод раскалённых газов, температура которых могла превышать 1200 градусов Цельсия, на палубе «Новороссийска» было решено предусмотреть три стартовые позиции с газоотводящими шахтами, закрытыми сверху жаропрочными решётками. Проектирование газоотводящих устройств (ГОУ) поручили тоже ОКБ Яковлева, которое вынуждено было этим заниматься параллельно с разработкой самолёта. Трудность была в том, что ГОУ при своей сложной форме и не очень больших размерах (возле входа в поперечнике около пяти метров, сужающиеся потом до трёх) должны были работать не только при запуске двигателя, но и после отрыва Як-41 от палубы и смещения его в направлении разгона. Кроме того, все три ГОУ были разными по форме, что диктовалось необходимостью вписать их в уже почти законченный постройкой корпус корабля. Решение этой задачи потребовало привлечения значительных научных мощностей, были выполнены холодные продувки и уже подготовлены модели для горячих продувок. Тем временем данные по Як-41 были уточнены, и принято решение, что на взлётном режиме двигателей газоотводящие устройства ему не потребуются. В октябре 1979 года совместным решением министерств авиационной и судостроительной промышленности, а также ВВС и ВМФ ставшие ненужными газоотводы были заделаны, а их объёмы в корпусе задействованы для различных помещений.

В конце концов, вариант сверхзвукового самолёта с единой СУ был признан трудноосуществимым, и далее рассматривались различные схемы самолёта только с комбинированной СУ. После всестороннего анализа и продувок множества моделей в аэродинамической трубе конструкторы остановились на нормальной аэродинамической схеме с осесимметричным поворотным соплом основного двигателя и расположением двух подъёмных двигателей за кабиной пилота.

hd_e9830450fd.jpg

«Изделие 48-1» - первый опытный Як-41 на стенде сил и мосентов (ССМ), 1984 год. Можно видеть сетчатые экраны на воздухозаборниках для защиты двигателейот посторонних предметов / Фото: wiki.wargaming.net


С 1979 года начались испытания штурмовика Як-38 по теме взлёта с коротким разбегом (ВКР), что позволяло существенно увеличить боевую нагрузку и дальность самолёта. С учётом результатов этих испытаний, в ноябре 1980 года руководство ВМФ и ВВС СССР совместно утвердили дополнение к техническому заданию на будущий Як-41. Теперь, помимо вертикальных взлёта и посадки, истребитель должен был обеспечивать также короткий (120...130 м) взлёт, в том числе и с трамплина. В том же ноябре 1980 года комиссия министерства обороны рассмотрела эскизный проект и макет самолёта.

В 1982-1983 годах, после анализа боевого применения англичанами СВВП Harrier во время англо-аргентинского конфликта, в проект нового «Яка» внесли очередные изменения. Изначально предполагалось, что новый СВВП будет чистым истребителем, однако новыми дополнениями к техзаданию требовался уже более универсальный самолёт, рассчитанный также на удары по надводным и наземным целям.

Медленно продвигалась разработка мощного подъёмно-маршевого двигателя с форсажной камерой, получившего индекс Р79В-300. В сентябре 1983 года началась постройка первого опытного экземпляра самолёта - «изделия 48-1», предназначенного для наземных испытаний - но двигателя для него ещё не было. Решение ВПК № 413 от 25 ноября 1983 года констатировало срыв назначенных ранее сроков из-за неготовности двигателя, и переносило начало испытаний самолёта на 1985 год.

Планер «изделия 48-1» (первого опытного экземпляра Як-41) был закончен ещё в первом квартале 1984 года, но двигатель для него доставили только в июне. К испытаниям самолёта, закреплённого на стенде сил и моментов (ССМ), приступили 26 сентября 1984 года, и с перерывами эти стендовые испытания продолжались вплоть до апреля 1987 года. Всего до начала полётов Як-41 было выполнено 94 запуска силовой установки на «изделии 48-1».

Длительные наземные испытания, вызванные сложностями с доведением двигателя и системы управления, не позволили Як-41 и в 1985 году подняться в воздух, хотя первый его лётный экземпляр («изделие 48-2») был достроен к декабрю того года. Из-за кончины в 1984 году министра обороны маршала Д. Ф. Устинова, поддерживавшего создание авианесущих кораблей и СВВП для них, работы замедлились. АМНТК «Союз» - разработчик подъёмно-маршевого двигателя для Як-41 - был переориентирован на разработку двигателей для крылатых ракет как на приоритетную задачу. В итоге первый экземпляр двигателя Р79В-300, доведённый до расчётных характеристик тяги, был получен только весной 1986 года. 5 мая того года первый лётный экземпляр Як-41 («изделие 48-2») с этим двигателем был доставлен в ЛИИ. [10]

3.jpg

«Изделие 48-3» - третий опытный Як-41М в полете, 1989 год / Фото: wiki.wargaming.net

Тем временем, 20 мая 1986 года, вышло Постановление ЦК КПСС и СМ СССР за номером 581-175, согласно которому на основе Як-41 следовало разработать обновлённый многоцелевой Як-41М с существенно расширенной номенклатурой вооружения и улучшенным прицельно-навигационным комплексом.

В июне 1986 года на опытном производстве ОКБ Яковлева был достроен ещё один планер Як-41 для статических испытаний на прочность - «изделие 48СИ». Была начата постройка второго лётного экземпляра, «изделия 48-3». На нём опытное производство завершалось, следующие прототипы предстояло строить уже в составе установочной серии на 292-м авиазаводе в Саратове, для чего уже с сентября 1986 года там приступили к изготовлению серийной оснастки. В установочной серии планировалось выпустить два одноместных Як-41М и два двухместных Як-41УТ для завершения испытаний, далее уже должен был последовать массовый выпуск боевых самолётов для перевооружения на него палубной авиации ВМФ.

9 марта 1987 года Як-41М (второй прототип, «изделие 48-2») впервые поднялся в небо под управлением лётчика-испытателя Андрея Синицына. Полёты пока проводились только с обычным разбегом и пробегом, без перехода на вертикальные режимы. Испытательные полеты проводили на аэродроме в подмосковном Раменском. Они подтвердили заложенные конструкторами самолёта технические характеристики. Однако с апреля 1987 года лётные испытания протипов Як-41М были приостановлены, а все подъёмно-маршевые двигатели Р79В-300 опытной серии сняты с самолётов и отправлены на АМНТК «Союз» для ресурсного контроля и доработок. По причине загруженности АМНТК другими задачами эта работа заняла почти два года.

Тем временем, в июне 1987 года, был завершён постройкой третий прототип Як-41М - «изделие 48-3». По результатам испытаний первых образцов, а также с учётом возросших требований заказчика этот самолёт был доработан: перенесли струйный руль управления рысканием с хвостовых балок в носовую часть, усилили конструкцию в ряде мест, улучшили вентиляцию приборных отсеков для размещения более мощного бортового комплекса. Сам комплекс уже соответствовал требованиям к серийному многоцелевому самолёту Як-41М, включая в себя новейшую РЛС С-41М в составе прицельно-навигационного комплекса ПрНК-48М.

10.jpg

Як-141 (первый летный экземпляр) в режиме висения. Авиасалон «Фарнборо-92» / Фото: wiki.wargaming.net

К весне 1989 года прошедшие контроль и доработку двигатели были вновь установлены на все три опытных Як-41, так что их лётные и стендовые испытания возобновились. В марте 1989 года третий прототип («изделие 48-3») совершил свои первые пробежки по аэродрому, 2 апреля - первый полёт с обычными взлётом и посадкой, а 11 апреля 1989 года этот самолёт впервые выполнил висение в воздухе. В продолжение испытаний 10 июня 1990 года Як-41 выполнил свой первый короткий взлёт, а 13 июня 1990 - первый полёт «по полному профилю», включающий в себя вертикальный взлёт, переход в горизонтальный полёт, обратный переход на висение и вертикальную посадку.

Успешно продвигавшаяся программа испытаний, в том числе и с балластом, имитировавшем боевую нагрузку, позволила в апреле 1991 года подать заявку на регистрацию за Як-41М мировых рекордов в классе СВВП. В международную авиационную федерацию (ФАИ) были поданы данные о рекордном самолёте под обозначением Як-141 - вероятно, из соображений секретности. В дальнейшем это обозначение так и закрепилось за самолётом. Рекордные полёты выполнил испытатель ОКБ имени Яковлева А. А. Синицын в период с 11 по 25 апреля 1991 года. Всего было установлено 12 рекордов в классе H (реактивные СВВП) группы III (турбореактивные самолёты).[11]

Из двенадцати установленных рекордов 9 достижений относились к минимальному времени подъёма на высоту 3000, 6000, 9000 и 12000 м без нагрузки, а также с одной или двумя тоннами полезной нагрузки (например - 130,64 с для подъёма до 12000 м с 2000-кг полезной нагрузкой); 2 рекорда - высота подъёма с 1 и 2 тоннами нагрузки (в обоих случаях достигнута высота 13115 м); ещё один рекорд - максимальная полезная нагрузка, поднятая до высоты 2000 м (2507 кг).

При полётах на время Андрей Синицын взлетал вертикально до высоты 20 м, потом переходил в обычный горизонтальный полёт, набирая высоту до 100...200 м и скорость до 1000 км/ч, затем поднимал нос машины практически вертикально в небо и взлетал до заданной высоты подобно стартующей в зенит ракете. Мощный двигатель разгонял самолёт настолько быстро, что наблюдатели с земли не успевали отслеживать его своими теодолитами, поэтому для фиксации рекордов пришлось оснастить Як-41М дымовым трассером.

Следует отметить, что фиксация рекордных результатов производилась при температуре воздуха свыше +15 градусов Цельсия; в тренировочных полётах накануне, когда температура была ниже и двигатели выдавали тягу свыше паспортного значения, достигались ещё более высокие показатели, чем зафиксировали комиссары ФАИ. Впрочем, даже так советский самолёт показал своё решительное превосходство над всеми до сих пор созданными СВВП. Предыдущие рекорды в этом классе были установлены модификациями англо-американского «Харриера», но после апреля 1991 года за ним остался только рекорд скорости подъёма до 3000 м без нагрузки. Без нагрузки на высоте свыше 3000 м, а с полезной нагрузкой на любых высотах преимущество безоговорочно принадлежит советскому Як-41М.

000-1.jpg

Первый летный экземпляр истребителя Як-141 на палубе ТАКР «Адмирал Горшков», осень 1991 года / Фото: wiki.wargaming.net

В июне 1991 года самолёт, переименованный в Як-141, был впервые открыто представлен на авиационной выставке в Париже (Ле Бурже) - пока только в виде макета в масштабе 1:10. Военные НАТО присвоили ему кодовое имя «Фристайл» (англ. Freestyle).

Осенью 1991 года новый истребитель Як-141 приступил к испытаниям на палубе авианосного крейсера «Баку», незадолго до того переименованного в «Адмирал Горшков».

26 сентября 1991 года первый лётный экземпляр самолёта с бортовым номером 75 впервые выполнил посадку на корабль; истребителем управлял лётчик-испытатель Андрей Синицын. В тот же день на ТАКР «Адмирал флота Советского Союза Горшков» прилетел и второй лётный экземпляр с бортовым номером 77 - этим самолётом управлял испытатель Владимир Якимов. [12]

000.jpg

Первый летный экземпляр истребителя Як-141 на палубе ТАКР «Адмирал Горшков», осень 1991 года / Фото: wiki.wargaming.net

30 сентября 1991 года Як-141 с бортовым номером 75 под управлением Синицына выполнил первый взлёт с палубы корабля; самолёт взлетел с короткого (около 60 м) разбега, при этом крейсер стоял на якоре в порту Североморска, то есть ход корабля взлёту не способствовал. На стартовой позиции, во избежание проскальзывания истребителя с работающим на полной тяге двигателем, под колёса устанавливали съёмные упоры-задержники разработки ОКБ имени Яковлева. Штатные, предусмотренные конструкцией крейсера гидравлически убираемые задержники «Адмирала Горшкова» не были задействованы, поскольку после возгорания в их помещении во время боевой службы 1988 года их проёмы был прикрыты стальными листами со стороны палубы и заварены. В случае поступления Як-141 на вооружение, безусловно, работоспособность убираемых задержников на корабле была бы восстановлена, но для испытаний подходила и временная мера в виде съёмных профильных упоров.

Испытательные полёты и висения над палубой корабля проходили нормально. Помимо собственно полётов, были проверены возможности руления по палубе, размещение и швартовка самолёта на технических и стартовых позициях, заправка и навеска вооружения штатными корабельными средствами, перемещение на подъёмниках в ангар и обратно на палубу; испытали также работу бортового комплекса Як-141 совместно с корабельными устройствами. В начале октября крейсер выходил в Баренцево море для испытаний Як-141 взлётами и посадками на ходу корабля, но ввиду сложных погодных условий этот этап был отложен, и ТАКР «Адмирал Горшков» вернулся в Североморск.

Инженер Вадим Колногоров об испытаниях 1991 года на ТАКР «Баку»:

«В процессе испытаний мне приходилось сравнивать взлёт с коротким разбегом самолёта 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 самолётов трамплинного взлета и аэрофинишёрной посадки. Взлёт 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 взлёт Як-41М предлагалось проще и по времени быстрее, используя при этом нетрадиционные варианты взлета. Много внимания проблеме организации группового взлёта уделял А. А. Синицын. Мы с ним ходили и промеряли палубу, составляли варианты предстартовой расстановки машин и разрабатывали предложения по достижению безопасных условий взлёта. Эти условия были связаны и с некоторыми доработками элементов палубы, не требующими создания сложных устройств и больших затрат. К таковым, в частности, относились мероприятия, связанные с устранением мелких палубных конструктивных помех. По расчётам, всё должно было получиться, но авария в одном из последующих полётов прервала дальнейшие испытания»

5 октября 1991 года на крейсере случилась авария: из-за грубой посадки был повреждён и загорелся второй лётный экземпляр Як-141 с бортовым номером 77. Лётчик-испытатель В. А. Якимов катапультировался и не пострадал, но самолёт обгорел до того, что на восстановление его до лётного состояния уже средств не нашлось. Эту аварию использовали как предлог для прекращения финансирования и закрытия проекта Як-141.

original.jpg

5 октября 1991 года на крейсере случилась авария: из-за грубой посадки был повреждён и загорелся второй лётный экземпляр Як-141 с бортовым номером 77. Лётчик-испытатель В. А. Якимов катапультировался и не пострадал / Фото: wiki.wargaming.net

Следует отметить, что к 1991 году в военном руководстве СССР сложилось в целом отрицательное отношение к самолётам вертикального взлёта, по причине чего даже боеготовые штурмовики Як-38 с невыработанным ресурсом в том же году были выведены из эксплуатации и отправлены на базы хранения. Дополнительный аргумент сторонникам ненужности СВВП дали успешные испытания истребителей МиГ-29К и Су-33 с палубы ТАКР «Тбилиси», прошедшие осенью 1989 года: начатые разработкой на несколько лет позже Як-141, эти самолёты трамплинного взлёта и финишёрной посадки смогли опередить его, пока яковлевский СВВП стоял в ожидании доработки двигателя. Принципиальные преимущества СВВП, позволяющих поддерживать намного более высокую интенсивность боевых вылетов с палубы корабля в сравнении с обычными самолётами, перестали приниматься во внимание. Не помогло даже то, что, согласно спецификации кораблей проекта 11435, именно Як-141 являлся для этих ТАКР основным самолётом. Предвзятость в принятии решения о выборе Су-27К/Су-33 в качестве единственного палубного самолёта для ТАКР «Адмирал Кузнецов» проявилась также и в том, что этому решению никак не помешала безвозвратная потеря двух опытных образцов Су-33 в авариях (в 1988 и 1991 годах), в то время как единственный потерянный в аварии 1991 года Як-141, в принципе, подлежал восстановлению

. 7.jpg

Як-141 на взлете во время авиашоу «Фарнборо-92» / Фото: wiki.wargaming.net

Сегодня увидеть Як-141 можно только в музеях. Обгоревший в аварии 5 октября 1991 года предсерийный экземпляр после восстановления внешнего вида передали в Центральный музей ВВС в Монино. Сохранившийся лётный экземпляр («изделие 48-2») успел в начале 1990-х годов поучаствовать в ряде выставок, в том числе продемонстрировал впечатляющую воздушную программу на международном авиасалоне «Фарнборо-92». После снятия с него двигателя этот самолёт ещё несколько лет оставался в ОКБ Яковлева, потом был передан в музей техники Вадима Задорожного.

Учитывая то, что до настоящего времени на Западе ведётся программа разработки палубного СКВВП F-35B и с расчётом на него построен и строится целый ряд авианесущих кораблей (авианосцев и универсальных десантных), отказ от уже готового к серийному производству боевого СВВП Як-141 представляется преждевременным. Следует отметить, что при начале разработки своего F-35B американская фирма-разработчик заключила контракт с ОКБ имени Яковлева[17] и воспользовалась опытом яковлевских инженеров при проектировании и расчётах. В частности, на американском СКВВП используется аналогичная Як-141 компоновка силовой установки с расположением вспомогательного подъёмного устройства за кабиной, а сопла ПМД - между балками с хвостовым оперением. Также американцами была полностью заимствована конструкция осесимметричного поворотного сопла ПМД из двух скошенных сегментов. Кроме того, уже после победы F-35 в конкурсе было принято принципиальное решение об изменении конфигурации входных створок воздухозаборника его подъёмного вентилятора: от двух боковых, как на X-35, перешли к одной створке ковшового типа, по образцу Як-141.

Производство

Як-141 в серийное производство не запускался. Было изготовлено 4 образца на опытном производстве ОКБ Яковлева. Первый (нелётный, «изделие 48-1», бортовой номер 48) служил для наземных испытаний силовой установки и газодинамики на стенде сил и моментов, второй и третий экземпляры были лётными и обеспечивали полётные испытания. Третий опытный образец («изделие 48-3», бортовой номер 77) считался уже предсерийным и был оснащён полным комплектом бортового оборудования и вооружения; на втором экземпляре («изделие 48-2», бортовой номер 75) часть бортового оборудования была заменена контрольно-записывающей аппаратурой для обеспечения лётных испытаний. Четвёртый образец («изделие 48СИ») предназначался для статических испытаний на стендах, так что не имел даже двигателей.

Серийное производство Як-141 готовилось на Саратовском авиазаводе; ввиду отмены решения о серийном производстве самолёта уже изготовленную для этого оснастку пришлось уничтожить.

Описание конструкции

Як-41М.gif

Общий вид самолета Як-141 / Изображение: ru.wikipedia.org

Як-141 представляет собой свободнонесущий высокоплан, выполненный по нормальной аэродинамической схеме. Планер самолёта на 26 % массы выполнен из композитов, остальная часть — из алюминиево-литиевых сплавов, обладающих малым удельным весом и стойких к коррозии. Некоторые элементы конструкции выполнены из закалённой стали и жаропрочных титановых сплавов.

Фюзеляж

с01.gif


Изображение: ru.wikipedia.org

Фюзеляж типа полумонокок имеет прямоугольное сечение и выполнен по правилу площадей. В нижней его части установлены четыре щитка (2 поперечных убираемых и 2 продольных неподвижных) для оптимального распределения газовоздушных потоков на режиме висения. В хвостовой части, над соплом ПМД, располагается отсек с парашютом, предназначенным для более эффективного торможения и остановки самолёта при обычной посадке - например, в случае отказа, не позволяющего выполнить вертикальную посадку.

Крыло и оперение

Крыло — трапециевидное в плане, прямой стреловидности, с малым удлинением, имеет в корневой части наплывы. Параметры и профиль крыла выбраны таким образом, чтобы обеспечить достижение сверхзвуковых скоростей, возможность осуществлять длительный крейсерский полёт и вести маневренный воздушный бой.


Стреловидность крыла по передней кромке составляет 30°. Угол поперечного V крыла -4°. Для обеспечения базирования на авианесущих крейсерах крыло выполнено складывающимся, при этом его размах уменьшается с 10,1 до 5,9 м. В корневой и складывающейся частях расположены поворотные носки. Кроме того, в корневой части крыла расположены закрылки.

Хвостовое оперение — двухкилевое, крепящееся к двум консольным балкам для обеспечения размещения между ними сопла подъёмно-маршевого двигателя. Оперение включает в себя рули направления и цельноповоротный стабилизатор. Размах стабилизатора составляет 5,9 м.

Шасси

Шасси трёхопорное со стойками рычажного типа. На носовой стойке установлено колесо КН-31 с шиной модели 1 (500 х 150 мм), а на задних стойках — по одному колесу КТ-69/4 III с шиной модели 31А (880 х 230 мм). Шасси способно выдержать удар о землю, эквивалентный падению самолёта с высоты 5 метров.

Силовая установка


Силовая установка Як-141 состоит из одного подъёмно-маршевого двигателя Р79В-300 и двух подъёмных РД-41. Для управления и маневрирования при вертикальных и переходных режимах полёта используются струйные рули, запитанные сжатым воздухом от компрессора ПМД.

Yakovlev_Yak-141_at_Central_Air_Force_museum_2.jpg

Як-141 в Центральном Музее ВВС России, Монино / Фото: wiki.wargaming.net


Подъёмно-маршевый двигатель Р79В-300 разработки АМНТК «Союз» расположен внутри корпуса самолёта. Воздух к нему поступает от двух разнесённых по сторонам фюзеляжа воздухозаборников. Воздухозаборники плоские, регулируемые, с горизонтальным расположением клина. Двигатель турбореактивный двухконтурный с форсажной камерой и управляемым вектором тяги. Особенностями двигателя являются: противоположное направление вращения роторов; повышенная газодинамическая устойчивость компрессоров; наличие уникальных вихревых горелок в основной камере сгорания. Двигатель имеет поворотное сопло с регулируемой площадью критического сечения, которое позволяет отклонять вектор тяги в вертикальной плоскости в диапазоне 0...95° вне зависимости от режима работы двигателя. Двигатель обеспечивает максимальную тягу в 10977 кгс на бесфорсажном режиме и 15500 кгс при использовании форсажа.

19.jpg

Силовая установка Як-141 состоит из одного подъёмно-маршевого двигателя Р79В-300 и двух подъёмных РД-41 / Фото: wiki.wargaming.net

Два подъёмных двигателя РД-41 разработки Рыбинского КБ моторостроения расположены в специальном отсеке за кабиной лётчика под углом 10° к вертикальной оси. На стоянке или при горизонтальном полёте этот отсек сверху и снизу закрыт защитными створками (одной сверху, двумя снизу), причём верхняя в открытом состоянии обеспечивает приток воздуха к ПД. Створки автоматически открываются при запуске подъёмных двигателей. РД-41 — одновальный, одноконтурный турбореактивный двигатель с поворотным сужающимся реактивным соплом. На конце сопла расположен поворотный насадок, который обеспечивает отклонение вектора тяги в продольной вертикальной плоскости на угол ±12,5° от продольной оси двигателя. Двигатель обладает максимальной тягой в 4100 кгс. ПД могут работать на высоте не более 2,5 км и при скорости полёта, не превышающей 550 км/ч.

Вооружение и оборудование

1024px-Структурная_схема_бортового_оборудования_Як-141.png
Структура бортового оборудования Як-141/ Изображение: ru.wikipedia.org



Бортовое оборудование Як-141 не уступало по своим возможностям самым современным на то время многоцелевым истребителям 4-го поколения, включая в себя:

  • радиоэлектронное и прицельное оборудование;
  • пилотажно-навигационный комплекс;
  • комплекс связи и наведения;
  • систему электроснабжения;
  • оборудование регистрации, контроля и сигнализации.

Основу бортового прицельно-навигационного комплекса составляла новейшая на то время импульсно-доплеровская РЛС «Жук», аналогичная установленной на истребителях МиГ-29М и МиГ-29К.

15.jpg

РЛС «Жук» / Фото: wiki.wargaming.net

«Як» вооружён встроенной пушкой ГШ-30-1, а дополнительное вооружение может быть подвешено на четырёх подкрыльевых пилонах. Принятая на Як-141 номенклатура вооружения соответствует его назначению как многоцелевого самолёта, поэтому вооружение включает в себя управляемые ракеты «воздух—воздух» малой и средней дальности для борьбы с другими воздушными целями, ракеты «воздух—поверхность», противокорабельные и противорадиолокационные ракеты для поражения наземных объектов, кораблей, РЛС и средств связи противника, а также блоки НАР, пушечные контейнеры и свободнопадающие бомбы, что позволяет самолёту выполнять роли штурмовика и бомбардировщика.

Пушечное вооружение

Plane_YAK141-9.jpg

30-мм встроенная пушка под фюзеляжем Як-141  / Фото: wiki.wargaming.net


Авиационная пушка ГШ-30-1 разработки Конструкторского бюро приборостроения размещена под фюзеляжем по левому борту (она закреплена неподвижно и частично утоплена в корпус самолёта). Пушка одноствольная, калибра 30 мм, применяется на большинстве самолётов производства СССР/России (МиГ-29, Су-27 и др.). Боезапас — 120 снарядов. Пушка оснащена системой водяного охлаждения, а также механизмом устранения осечек. Вес пушки — 50 кг, темп стрельбы — 1500—1800 выст/мин. Стрельба может осуществляться непрерывно или очередями. Эффективная дальность стрельбы по воздушным целям — 200—800 м, по наземным/надводным — 1200—1800 м. Для стрельбы могут использоваться осколочно-фугасно-зажигательные (ОФЗ) или бронебойно-трассирующие (БТ) снаряды. Пушка эффективна против легкобронированных наземных, надводных и воздушных целей.

Также на подкрыльевые пилоны возможно подвесить до четырёх пушечных контейнеров УПК-23-250. Каждый такой контейнер содержит авиационную пушку ГШ-23Л. Пушка двуствольная, калибра 23 мм. Боезапас — 250 снарядов. Вес контейнера со снаряжённым боезапасом — 218 кг (пустого — 78 кг), темп стрельбы — 3400 выст/мин. Эффективная дальность стрельбы — 2000 м.

Управляемые ракеты

25-2.jpg

Варианты навески вооружения и ПТБ на Як-141 / Изображение: ru.wikipedia.org

Управляемое ракетное оружие является основным в арсенале Як-141. Самолёт способен нести различные модификации ракет Р-77 (РВВ-АЕ), Р-27, Р-73, Р-60, Х-25, Х-31, Х-35.

Высокоманёвренная ракета «воздух—воздух» малой дальности Р-60 разработана в Проектно-конструкторском производственном комбинате (ПКПК, будущее НПО «Молния»), и это первая советская УР такого класса. Калибр ракеты — 120 мм, масса — 43 кг, дальность пуска — от 0,3 до 10 км (зависит от высоты), скорость полёта — 2,5—3 М. Ракета оснащена тепловой (инфракрасной) головкой самонаведения. Варианты БЧ — осколочно-фугасная, осколочная или стержневая. На Як-141 возможно применение как стандартной, так и модернизированной версии ракеты — Р-60М.

Ракета «воздух—воздух» малой дальности Р-73 также разработана в НПО «Молния». Калибр ракеты — 170 мм, масса — 105—110 кг в зависимости от модификации, дальность пуска — от 0,3 до 40 км (также зависит от модификации), скорость полёта — до 2500 км/ч. Ракета оснащена тепловой (инфракрасной) головкой самонаведения повышенной чувствительности и помехозащищённости. Боевая часть стержневого типа.

Ракета «воздух—воздух» средней дальности Р-27 разработана на Машиностроительном заводе «Вымпел» (будущее ГосМКБ «Вымпел»). Калибр ракеты — 230—260 мм в зависимости от модификации, масса — 253—355 кг, дальность пуска — от 0,5 до 130 км (дальность пуска и масса также зависят от модификации), скорость полёта — 4,5 М. Модификации ракеты оснащаются различными головками самонаведения. Боевая часть — осколочно-фугасная или стержневая. Возможно использование ракет Р-27Р (с инерциально-полуактивной радиолокационной ГСН) и Р-27Т (с тепловой (инфракрасной) ГСН).

Yakovlev_Yak-141_at_Central_Air_Force_museum_3.jpg

Як-141 на авиационной выставке / Фото: wiki.wargaming.net

Ракета «воздух—воздух» средней дальности Р-77 (РВВ-АЕ) также разработана в МКБ «Вымпел». Калибр ракеты — 200 мм, масса — 175—225 кг в зависимости от модификации, дальность пуска также зависит от модификации и составляет от 0,3 до 110 км, скорость полёта — 4...5 М. Ракета оснащена активной радиолокационной головкой самонаведения. Боевая часть — стержневая с микрокумулятивными поражающими элементами.

Ракета «воздух—поверхность» малой дальности Х-25 разработана в ОКБ «Звезда». Калибр ракеты — 275 мм, масса — 295—320 кг, дальность пуска — от 2 до 40 км (дальность пуска и масса зависят от модификации), скорость полёта — 400—900 м/с. Модификации ракеты оснащаются различными головками самонаведения. Боевая часть — фугасная или осколочно-фугасная.

Ракета «воздух—поверхность» средней дальности Х-31 также разработана в ОКБ «Звезда». Калибр ракеты — 360 мм, масса — 600—715 кг, дальность пуска — от 7,5 до 250 км (дальность пуска и масса зависят от модификации), скорость полёта — до 1000 м/с. Существуют два базовых варианта ракеты — противорадиолокационный (Х-31П, с пассивной радиолокационной ГСН и осколочно-фугасной БЧ) и противокорабельный (Х-31А, с активной радиолокационной ГСН и проникающей кумулятивно-фугасной БЧ). На «Яке» возможно использовать обе этих версии.

Противокорабельная ракета средней дальности Х-35 тоже является разработкой ОКБ «Звезда». Калибр ракеты — 420 мм, масса — 520 кг, дальность пуска — от 5 до 130 км, скорость полёта — 0,9 М. Ракета оснащена активной радиолокационной головкой самонаведения. Боевая часть — проникающая осколочно-фугасная.

Неуправляемые ракеты

В состав вооружения Як-141 входят неуправляемые ракеты и пусковые блоки НАР калибром 80—240 мм:

  • блоки Б-8М1 с двадцатью ракетами С-8 в каждом;
  • блоки Б-13Л с пятью ракетами С-13 в каждом;
  • пусковые устройства АПУ-68У (УМ и УМ3) с одной ракетой С-24 на каждом.

Неуправляемая авиационная ракета С-8 разработана в Конструкторском бюро точного машиностроения (ОКБ-16). Калибр ракеты — 80 мм, масса — от 11 до 15 кг в зависимости от модификации, дальность пуска также зависит от модификации ракеты и составляет от 1200 до 4000 м. Блок Б-8М1 имеет 20 пусковых труб, масса пустого блока — 160 кг. Существуют модификации ракеты с разными типами БЧ — кумулятивно-осколочной (С-8КОМ), бетонобойной (С-8БМ), объёмно-детонирующей (С-8ДМ), фугасной (С-8ДФ, снаряжена объёмно-детонирующей смесью), тандемной кумулятивной (С-8Т), осветительной (С-8ОМ), маркировочной (С-8ЦМ), а также с БЧ в виде дипольных отражателей (С-8ПМ).

Неуправляемая авиационная ракета С-13 разработана в Институте прикладной физики (г. Новосибирск). Калибр ракеты — 122 мм, масса — от 57 до 75 кг в зависимости от модификации, дальность пуска также зависит от модификации ракеты и составляет от 1100 до 4000 м. Блок Б-13Л имеет 5 пусковых труб, масса пустого блока — 160 кг. Имеются следующие модификации ракеты: с бетонобойной БЧ (С-13), с проникающей двухмодульной БЧ (С-13Т), осколочно-фугасной БЧ (С-13ОФ), объёмно-детонирующей БЧ (С-13Д), термобарической БЧ (С-13ДФ).

Неуправляемая авиационная ракета С-24 разработана в филиале НИИ-1. Калибр ракеты — 240 мм, масса — 235 кг, дальность пуска — до 2000 м. Ракеты размещаются по одной на универсальных пусковых устройствах АПУ-68У (УМ и УМ3). Боевая часть — осколочно-фугасная, массой 123 кг.

Бомбы

Возможна подвеска до 6 авиационных боеприпасов свободного падения (АБСП) калибром до 500 кг. Это включает в себя:

  • фугасные авиабомбы — ФАБ-100, ФАБ-250, ФАБ-500;
  • осколочно-фугасные авиабомбы — ОФАБ-100, ОФАБ-250, ОФАБ-500;
  • бетонобойные и противолодочные авиабомбы — БетАБ-500, ПЛАБ-250;
  • зажигательные и объёмно-детонирующие авиабомбы — ЗАБ-100, ЗАБ-250, ЗБ-500, ФЗАБ-500, ОФЗАБ-500;
  • разовые бомбовые кассеты — РБК-100, РБК-250, РБК-500.
с03.gif

Три проекции истребителя Як-141 / Изображение: ru.wikipedia.org

Лётно-технические характеристики истребителя Як-141

ХарактеристикаЗначениеПримечание
Размах крыла, м 10,10 -
- в сложенном положении, м 5,90 -
Длина самолёта, м 18,30 -
Высота самолёта, м 5,00 -
Площадь крыла, м2 31,70 -
Масса топлива во внутренних баках, кг 4 400 -
- в подвесном баке, кг 1 750 Конформный подфюзеляжный бак
Масса пустого самолёта, кг 11 650 -
Максимальная взлётная масса при разбеге 120 м, кг 19 500 -
- при вертикальном взлёте, кг 15 800 -
Максимальная полезная нагрузка при разбеге 120 м, кг 2 600 На внешней подвеске (4 узла под крылом, 1 под фюзеляжем)
- при вертикальном взлёте, кг 1 000 На внешней подвеске (4 узла под крылом, 1 под фюзеляжем)
Подъёмно-маршевый двигатель (ПМД), тип ТРДДФ Р79В-300 Разработка АМНТК «Союз»
Подъёмные двигатели (ПД), тип 2 х ТРД Р-41 Разработка рыбинского ОКБ Колесова
Тяга подъёмно-маршевого двигателя, кгс 15500/10977 Форсажная/полная в обычном полёте
Вертикальная тяга ПМД, кгс 9 300 Снижена за счёт отбора на струйные рули
- ПД, кгс 2 х 4 260 -
Максимальная скорость, у земли, км/ч 1 250 -
- на высоте, км/ч 1 800 Высота 11 000 м
Практическая дальность при ВВП у земли, км 650 При вертикальном взлёте, без нагрузки
- при ВВП на высоте, км 1 400 При вертикальном взлёте, на высоте 11000...12000 м
Практическая дальность у земли, км 1 010 При разбеге 120 м и с нагрузкой 2600 кг
- на высоте 10...12 км 1 400 При разбеге 120 м и с нагрузкой 2600 кг
- на высоте 10...12 км, с ПТБ 2 100 При разбеге 120 м и с нагрузкой 2600 кг
Боевой радиус действия, км 690 При разбеге 120 м и с нагрузкой 2600 кг
Время патрулирования в воздухе, ч 1,5 -
Практический потолок, м 15 000 -
Макс. эксплуатационная перегрузка, ед. 7 -
Экипаж, чел. 1 -

Модификации и развитие проекта
  • Як-41 (изделие 48) — проект сверхзвукового палубного истребителя ВВП, работы по которому начались в 1974 году. На его основе предполагалось создать учебно-тренировочный самолёт Як-41УТ, а также штурмовик ВВП палубного базирования (последний не вышел из стадии раннего проектирования).
  • Як-41УТ (изделие 48У) — учебно-тренировочный вариант Як-41 с удлинённым фюзеляжем и тандемным расположением сидений лётчиков, планировался к серийному производству. Работы прекращены из-за отсутствия финансирования в начале 1990-х.
  • Як-41М/Як-141 (изделие 48М) — проект многоцелевого СВВП как корабельного, так и сухопутного базирования на основе наработок по СВВП Як-41. При установлении мировых рекордов в своём классе в 1991 году был обозначен как Як-141, и в дальнейшем сохранил это обозначение. Было построено 4 экземпляра Як-141, в том числе один предсерийный. Серийное производство Як-141 не разворачивалось из-за прекращения финансирования и закрытия проекта в 1992 году.
  • Як-43 (изделие 201) — согласно сведениям из открытой печати, представлял собой «сухопутную» версию Як-41 с новым нескладывающимся крылом увеличенной площади и более мощным ПМД максимальной тягой в 25000 кгс (утверждается, что для этой цели предполагалось оснастить поворотным соплом двигатель НК-32, используемый на стратегическом бомбардировщике Ту-160). Требований вертикального взлёта с нормальной взлётной массой к нему уже не выдвигалось, поэтому самолёт рассчитывался на короткий взлёт и вертикальную посадку (то есть являлся СКВВП, аналогично американскому F-35B). В ОКБ имени А. С. Яковлева этот проект до сих пор относится к числу закрытых, поэтому достоверных сведений о Як-43 нет. Однако с высокой степенью достоверности можно утверждать, что наработки ОКБ как по Як-41, так и по его развитию после 1992 года были воплощены в самолёте Т-50, победившем в 2002 году на конкурсе аванпроектов перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА) и в настоящее время проходящем испытания перед принятием на вооружение. Аванпроект Т-50 разрабатывался ОКБ имени П. О. Сухого совместно с ОКБ имени А. С. Яковлева, и предусматривал вариант с коротким взлётом и вертикальной посадкой.
Яковлев Як-201

Як-201

Материал из Википедии [13] — свободной энциклопедии так описывает разработку ОКБ Яквлева:

«Як-201 — проект дальнейшего развития самолётов вертикального взлёта и посадки Як-141 и Як-43. Является только эскизным проектом. Проектирование осуществлялось в середине 1990-х ОКБ имени Яковлева в инициативном порядке.

Новый СВВП должен был отличаться от Як-141/Як-43 увеличенным радиусом действия. Самолёт выполнен по традиционной схеме с двухкилевым хвостовым оперением, установленным с большим углом наклона. В целом, самолёт выполнен малозаметным, с минимальным количеством прямых углов. На самолёте предполагалось использовать единый подъёмно-маршевый двигатель с механическим приводом на подъёмный вентилятор, установленный за кабиной пилота. Сопло маршевого двигателя предполагалось выполнить поворотным. Прорабатывались варианты как с плоским, так и с круглым соплом. Возможность изменять вектор тяги делает самолёт сверхманёвренным. Вооружение самолёта предполагалось разместить в специальных отсеках внутри фюзеляжа. Однако в «железе» проект реализован не был.

В 1996—1997 годах самолёт был предложен заказчику, однако проект так и остался невостребованным, в первую очередь, по финансовым причинам, а также из-за недостаточной определённости министерства обороны по программе «ЛФИ».После разработанных Як-141 и Як-43 инженеры из ОКБ Яковлева приступили к дальнейшей ветке развития СВВП Як-201. На данное время он является только эскизным проектом. Ни макета, ни тем более опытного прототипа не сконструировано. Проектировку начали в инициативном порядке сотрудники ОКБ в середине 1990-х годов.»

После разработанных Як-141 и Як-43 инженеры из ОКБ Яковлева приступили к дальнейшей ветке развития СВВП Як-201. На данное время он является только эскизным проектом. Ни макета, ни тем более опытного прототипа не сконструировано. Проектировку начали в инициативном порядке сотрудники ОКБ в середине 90-х годов. [14]

1а.jpg

Макет самолета Як-201 / Фото: www.paralay.world

2_16.jpg
Предполагаемый облик Як-201 / Изображение: avia.pro

с2.jpg

Проекции самолета Як-201 / Изображение: avia.pro


По заданным параметрам новый СВВП должен иметь некие отличия от предыдущих Як-141 и Як-43 и в первую очередь в плане увеличенного радиуса действия. Воздушный аппарат будут создавать по традиционной схеме, применённой в базовых моделях с наличием двухкилевого хвостового оперения. Его установят с большим углом наклона. Вся конструкция самолета прорисована по малозаметным характеристикам и имеет малое количество прямых углов. По плану силовой установки применённый двигатель будет в одном экземпляре, подъёмно-маршевый, с механическим приводом на подъёмном вентиляторе. Двигатель установят за кабиной пилота. Сопло двигателя просматривали в разных вариантах, в частности плоской или круглой формах, однако выполнят его в поворотном варианте.

к1.jpg

Зарубежные СМИ сровнили характеристики F-35 Як-201 / Фото: avia.pro


Механизм изменения вектора тяги даст возможность самолету стать сверхманёвренным. Вооружение Як-201 разместят в специально спроектированных внутренних отсеках фюзеляжа. Но до проектирования макета самолет так и не дошел. Эскизный вариант показали представителям Министерства обороны, однако его так и не одобрили. Основной причиной было то, что на Як-201 не хватало средств, а добавочным предлогом стали неопределенные ТТТ к программе ЛФИ.

к2.jpg

Предполагаемый облик Як-201 / Изображение: avia.pro


По предварительным данным ОКБ истребитель-перехватчик рассчитывался на одного пилота. Поскольку с окончательным вариантом двигателя так и не решились, по примерным данным самолет должен развивать у земли скорость в 1250 км/ч, а в воздухе – 1800 км/ч. Практический потолок для Як-201 составляет 15 000 м. Среди вооружения решили использовать стрелковую пушку ГШ-301с боезапасом в 120 снарядов. А на четырех точках подвески решили устанавливать УР «воздух-воздух» по типу Р-77 дальнего действия или Р-27 среднего действия. В некоторых вариантах прорабатывали установку ближних ракет Р-73 и Р-60 и блоки НАР калибром до 240 мм.

с3.jpg

Три проекции и габпритные размеры истребителя Як-201 / Изображение: avia.pro

Тактико-технические показатели истребителя Як-201

Назначение: 
истребитель-перехватчик вертикального взлёта и посадки
Производитель:
ОКБ имени Яковлева
Характеристики
Экипаж, чел 1
Макс. скорость, км/ч: у земли - 1250;
на высота - 1800
Боевой радиус, км 600
Дальность полёта, км:
у земли - 1250;
на высоте 10-12 км - 2100
Практический потолок, м 15000
Размеры
Длина, м
18,3
Высота, м 5.0
Размах крыла, м:
в развернутом положении - 10,1;
в сложенном положении - 5,9
Площадь крыла, кв.м
63,4
Масса
 
Макс. взлётная, кг
при разбеге 120 м - 19500;
при вертикальном взлете - 15800
Вооружение
 
Стрелково-пушечное вооружение: 1 х 30мм, ГШ-301 (боезапас 120 снарядов)1 х 30мм, ГШ-301 (боезапас 120 снарядов)
Кол-во точек подвески:
внутреннее размещение 4 позиций
Подвесные вооружения
УР класса воздух-воздух (Р-77(РВВ-АЕ) или Р-27 средней дальности и Р-73 малой дальности или Р-60 ближнего воздушного боя) и воздух-поверхность (Х-25, Х-31А или Х-35), пушечные установки (23 мм, 250 патронов) или пусковые блоки НАР калибром от 80 до 240 мм, до шести бомб калибром 500 кг.  

Материал к публикации подготовил Станислав Закарян,


При написании материала использовались данные открытых интернет-источников:

1. ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ» , публикация Станислава Закаряна «Вертикально взлетающая экзотика: самолеты с системой вертикального взлета и посадки разработки ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева» (часть 1- Як-36)»/

2. ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ» , публикация Станислава Закаряна «Вертикально взлетающая экзотика: самолеты с системой вертикального взлета и посадки разработки ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева» (часть 2- Як-38)».

3.  Материалы Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Як-39».

4. Издание «Военные материалы», публикация «Проект СВВП Як-39. СССР».

5. Материалы сайта Avia.Pro, публикация «Яковлев Як-39»,

6. Сайт wiki.wargaming.net, публикация «Яковлев Як-39».

7. Материалы Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Як-141».

8. Материалы сайта Avia.Pro, публикация «Яковлев Як-141»,.

9. Авиационная энциклопедия «Уголок неба», публикация «Як-141».

10. Сайт wiki.wargaming.net, публикация «Яковлев Як-141».

11. «Книга войны. Обзоры оружия и военной техники», публикация «Палубный истребитель Як-141 – потерянные возможности».

12. Издание «Военное обозрение», статья Олега Капцева «Просто совпадение? Як-141 против F-35».

13. Материалы Википедии — свободной энциклопедии, публикация «Як-201».

14. Материалы сайта Samoleting.ru, публикация «Яковлев Як-201: фото, ТТХ»

15. Материалы сайта Avia.Pro, публикация «Яковлев Як-201».

16. «Армейский вестник», публикация «Як-141 как основа для нового самолёта вертикального взлёта»


Источник: ИА «ОРУЖИЕ РОССИИ», Станислав Закарян
1



Теги: Разработки, СВВП, ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева», Як-36, Як-38, Як-39, Як-141, Як-201