Минобороны обсуждает создание нового самолёта с вертикальным взлётом и посадкой - миростроительство — жж. Самолет вертикального взлета: новое — это хорошо забытое старое Перспективный истребитель вертикального взлета и посадки

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.

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:

		Вид рекорда	Результат
		Время подъёма на 12 км без груза
		Время подъёма на 12 км с 1 т груза
		Время подъёма на 3 км с 1 т груза
		Время подъёма на 6 км с 1 т груза
		Время подъёма на 9 км с 1 т груза
		Наибольший груз, поднятый на 2 км
		Высота полёта с 1 т груза
		Высота полёта с 2 т груза
	25.04.1991	Время подъёма на 3 км с 2 т груза
	25.04.1991	Время подъёма на 6 км с 2 т груза
	25.04.1991	Время подъёма на 9 км с 2 т груза
	25.04.1991	Время подъёма на 12 км с 2 т груза

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.

Недавно заместитель министра обороны Юрий Борисов сообщил, что для российских авианосцев может быть создан самолет нового типа: укороченного взлета и посадки или полноценного вертикального взлета. С одной стороны, изобретать ничего особенно не надо: соответствующая машина — Як-141 — была создана еще в последние годы СССР и неплохо себя зарекомендовала. Но насколько сейчас нужен такой самолет российскому флоту?

Самолет Як-141. Фото: WikiMedia Commons

Самолет, который способен взлетать и садиться без разбега, издавна был мечтой авиаторов: для него не требуются длинные взлетно-посадочные полосы, а вполне достаточно небольшой площадки, как для вертолета. Особенно это важно для военной авиации, ведь аэродромы в боевой обстановке часто разрушаются вражескими атаками. Для морской авиации иметь длинные ВПП тем более проблематично, так как их размер лимитируется длиной корабельной палубы.

Между тем перевооружение Российских вооруженных сил предусматривает и строительство новых авианесущих крейсеров. В связи с чем военные и задумались: не оснастить ли такие корабли и самолетами вертикального взлета и посадки?

Стоит заметить, что изобретать велосипед российской оборонке не придется: у нее еще с советских времен накоплен колоссальный опыт в данном направлении. Достаточно сказать, что знаменитому пассажирскому самолету Ан-28 для взлета было достаточно всего 40 метров полосы!

Боевые машины с вертикальным взлетом на вооружении ВВС Советского Союза тоже были, например, штурмовик Як-38; правда, в условиях тропических морей во время дальних походов советских кораблей его двигатели начинали барахлить. Однако более современная разработка КБ Яковлева — самолет Як-141, интенсивные испытания которого начались в конце 80-х годов, поставил целых 12 мировых рекордов для машин своего класса! Увы, этот уникальный самолет не пережил распад СССР, и программа была аккуратно свернута. Впрочем, неполностью: в середине 90-х в рамках заключенного контракта американская компания Lockheed успешно применила разработки "яковлевцев" при создании истребителя-бомбардировщика пятого поколения F-35, среди многих особенностей которого (вроде технологии невидимости для локаторов), была и возможность вертикального взлета.

Но чужая технология без ее авторов не принесла американцам успеха, сравнимого с Як-141: хваленый суперистребитель в рамках устроенного в самих же США испытания проиграл учебный бой почти что допотопному (родом из 70-х годов XX века) F-16. Правда, минимум один "рекорд" новый "Фантом" все же поставил: по дороговизне программы своей разработки, уже превысившей полтора триллиона долларов. Так что даже президент Трамп, известный своим уважительным отношением к перевооружению армии, задумался о том, стоит ли овчинка выделки. А правительства ФРГ и Франции благоразумно предпочли не закупать заокеанскую дорогостоящую игрушку, обойдясь собственными надежными и проверенными машинами четвертого поколения пусть и без возможности вертикального взлета. Думается, в первую очередь потому, что последняя функция в большинстве случаев не так уж критически важна.

Аэродромы противник может разбомбить? Так еще советский комдив Покрышкин во время боев в Германии использовал для своей авиадивизии в качестве взлетной полосы добротный немецкий автобан. К тому же, современная техника позволяет положить (а тем более отремонтировать) такие дороги за считанные часы.

Палуба авианосца слишком коротка? Но ведь эти корабли вошли в широкое применение еще перед Второй мировой войной, когда никаких самолетов вертикального взлета и в помине не было. Для взлета и посадки обычных истребителей и бомбардировщиков применялись другие хитрости.

Сейчас вертикальные машины составляют довольно незначительную долю от существующего самолетного парка авианесущих крейсеров. В том числе и у американцев, где недостатка в "вертикалках" вроде бы нет. А все потому, что недостатки (и весьма значительные) есть у самих "чудо-машин".

Главный из них: необходимость значительно снижать взлетный вес для того, чтобы самолет мог вертикально оторваться от палубы. В связи с чем, например, у единственной по-настоящему массово применявшейся модели — британского истребителя Sea Harrier, радиус полета составлял жалкие 135 километров. Впрочем, его скорость, лишь слегка превосходящая скорость звука, тоже не впечатляла.

И исторический Як-141, и суперсовременный F-35 могут развить максимальную скорость чуть меньше двух тысяч километров в час, в то время как обычный палубный истребитель российского ВМФ Су-33 — 2300 километров. К тому же, радиус действия последнего превосходит в разы аналогичные показатели у своих коллег-"вертикальщиков".

Наконец, самолет вертикального взлета и посадки намного труднее пилотировать как раз из-за смены режимов полета. Достаточно сказать, что один из двух опытных образцов Як-141 разбился во время испытаний именно по этой причине при том, что за его штурвалом находился опытнейший летчик-испытатель, а не рядовой пилот.

Неопределенность в словах замминистра обороны "мы обсуждаем создание самолета с укороченным взлетом и посадкой, возможно, вертикального взлета и посадки" вполне объяснима. С одной стороны, возрождение уникальных наработок яковлевского КБ не составит особой проблемы, за исключением, конечно, необходимой для этого суммы. Понятно ведь, что дополнительные миллиарды долларов для российского военного бюджета выделить будет затруднительно. Но главное, будут ли стоить потенциальные выгоды затраченных усилий? Об этом еще предстоит подумать компетентным структурам.

Dornier Do.31, который разрабатывался в 1960-е годы в ФРГ инженерами компании Dornier, является по-настоящему уникальным летательным аппаратом. Это единственный в мире транспортный самолет вертикального взлета и посадки. Он разрабатывался по заказу военного ведомства ФРГ в качестве тактического реактивного транспортного самолета. Проект, к сожалению, так и не пошел дальше стадии экспериментального самолета, всего было произведено три прототипа Dornier Do.31. Один из построенных прототипов сегодня является важным экспонатом авиационного музея в Мюнхене.

В 1960 году немецкая компания «Дорнье» в условиях строгой секретности по заказу министерства обороны ФРГ приступила к проектированию нового тактического военно-транспортного самолета вертикального взлета и посадки. Самолет должен был получить обозначение Do.31, его особенностью была комбинированная силовая установка из подъемно-маршевых и подъемных двигателей.

Проектированием нового самолета занимались не только инженеры компании «Дорнье», но и представители других немецких авиационных фирм: «Везер», «Фокке-Вульф» и «Гамбургер Флюгцойгбау», которые в 1963 году были объединены в единую авиационную компанию, получившую обозначение WFV. При этом сам проект военно-транспортного самолета Do.31 был частью программы ФРГ по созданию вертикально взлетающих транспортных самолетов. В этой программе были учтены и переработаны тактико-технические требования NATO к военно-транспортному СВВП.

В 1963 году при поддержке министерств обороны ФРГ и Великобритании было подписано соглашение сроком на два года об участии в проекте британской компании «Хоукер Сиддли», которая имела большой опыт по проектированию самолета вертикального взлета и посадки «Харриер». Примечательно, что после окончания срока действия договора он не был продлен, поэтому в 1965 году компания «Хоукер Сиддли» вернулась к разработке собственных проектов. В то же время немцы пытались привлечь к работе над проектом и производством самолета Do.31 компании из США. В этой области немцы добились определенных успехов, им удалось подписать договор о совместных исследованиях с агентством NASA.

Для того чтобы определиться с оптимальной схемой разрабатываемого транспортника, компанией «Дорнье» было осуществлено сравнение вертикально взлетающих летательных аппаратов трех типов: вертолета, самолета с поворотными винтами и самолета с подъемно-маршевыми ТРДД. В качестве исходного задания конструкторы использовали следующие параметры: перевозка на расстояние до 500 км трех тонн груза и последующее возвращение на базу . Проведенные исследования продемонстрировали, что вертикально взлетающий тактический военно-транспортный самолет, оснащенный подъемно-маршевыми ТРДД имеет ряд важных преимуществ по сравнению с двумя другими типами рассматриваемых летательных аппаратов. Поэтому в компании Dornier сосредоточились на работе над выбранным проектом и занялись расчетами, направленными на выбор оптимальной схемы размещения силовой установки.

Проектированию первого прототипа Do.31 предшествовали достаточно серьезные испытания моделей, которые велись не только в ФРГ в Геттингене и Штуттгарте, но и в США, где ими занимались специалисты NASA. Первые модели военно-транспортного самолета не имели гондол с подъемными ТРД, так как планировалось, что силовая установка самолета будет состоять лишь из двух подъемно-маршевых ТРДД компании Bristol с тягой по 16 000 кгс на форсаже. В 1963 году в США в научно-исследовательском центре NASA в Лэнгли состоялись испытания моделей самолета и отдельных элементов его конструкции в аэродинамических трубах. Позднее состоялись испытания летающей модели в свободном полете.

В результате проведенных в двух странах исследований был сформирован окончательный вариант будущего самолета Do.31, он должен был получить комбинированную силовую установку из подъемно-маршевых и подъемных двигателей. Для исследования управляемости и устойчивости самолета с комбинированной силовой установкой в режиме висения компанией «Дорнье» был построен экспериментальный летающий стенд, обладавший ферменной конструкцией крестообразной формы. Габаритные размеры стенда повторяли габариты будущего Do.31, а вот общая масса была существенно меньше – всего 2800 кг. К концу 1965 года данный стенд прошел большой испытательный путь, всего он выполнил 247 полетов. Данные полеты сделали возможным строительство полноценного военно-транспортного самолета вертикального взлета и посадки.

На следующем этапе специально для испытаний конструкции, отработки техники пилотирования и проверки надежности систем нового аппарата был создан экспериментальный самолет, получивший обозначение Do.31E. Минобороны ФРГ заказало к постройке три подобных машины, при этом два экспериментальных самолета предназначались для проведения летных испытаний, а третий – для проведения статических испытаний.

Тактический военно-транспортный самолет Dornier Do 31 был выполнен по нормальной аэродинамической схеме. Это был высокоплан, оснащенный маршевыми и подъемными двигателями. Первоначальная концепция предполагала установку двух турбовентиляторных двигателей Bristol Pegasus в каждой из двух внутренних мотогондол и четырех подъемных двигателей Rolls-Royce RB162, которые располагались в двух внешних мотогондолах на концах крыла. Впоследствии планировалось установить на самолет более мощные и совершенные двигатели RB153.

Фюзеляж самолета типа полумонокок был цельнометаллическим и имел круглое поперечное сечение диаметром 3,2 метра. В носовой части фюзеляжа находилась кабина экипажа, рассчитанная на двух пилотов. За ней располагалась грузовая кабина, которая имела объем 50 м 3 и габаритные размеры 9,2×2,75×2,2 метра. В грузовой кабине можно было свободно разместить 36 десантников со снаряжением на откидывающихся сиденьях или 24 раненных на носилках . В хвостовой части самолета находился грузовой люк, здесь имелась погрузочная рампа.

Шасси самолета было убирающимся трехопорным, на каждой стойке имелись сдвоенные колеса. Главные опоры убирались назад в гондолы подъемно-маршевых двигателей. Носовая опора стойки шасси была выполнена управляемой и самоориентирующейся, она также убиралась назад.

Постройка первого экспериментального самолета была закончена в ноябре 1965 года, он получил обозначение Do.31E1. Впервые самолет поднялся в воздух 10 февраля 1967 года, выполнив обычные взлет и посадку, так как на тот момент подъемные ТРД на самолет установлены не были. Вторая экспериментальная машина Do.31E2 применялась для проведения различных наземных испытаний, а третий экспериментальный транспортный самолет Do.31E3 получил полный комплект двигателей. Третий самолет совершил первый полет с вертикальным взлетом, это произошло 14 июля 1967 года . Этот же самолет выполнил полный переход от вертикального взлета к горизонтальному полету с последующей вертикальной посадкой, это произошло 16 и 21 декабря 1967 года.

Именно третий экземпляр экспериментального самолета Dornier Do 31 в настоящее время находится в Мюнхенском музее авиации. В 1968 году данный самолет был впервые представлен широкой публике, это произошла в рамках международной авиационной выставки, которая проходила в Ганновере. На выставке новый транспортник привлек к себе внимание представителей британских и американских фирм, которые были заинтересованы в возможностях не только военного, но и его гражданского применения. Интерес к самолету проявляли и в американском космическом агентстве, NASA оказала финансовую помощь для проведения летных испытаний и исследования оптимальных траекторий захода на посадку самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.

В следующем году экспериментальный самолет Do.31E3 показывали на авиакосмическом салоне в Париже, здесь самолет также пользовался успехом, привлекая к себе внимание зрителей и специалистов. 27 мая 1969 года самолет выполнил перелет из Мюнхена в Париж. В рамках данного перелета было установлено три мировых рекорда для самолетов с вертикальным взлетом и посадкой: скорости полета – 512,962 км/ч, высоты – 9100 метров и дальности – 681 км . К середине того же года на СВВП Do.31E было выполнено уже 200 полетов. Во время данных полетов летчиками-испытателями было осуществлено 110 вертикальных взлетов с последующим переходом к горизонтальному полету.

В апреле 1970 года экспериментальный самолет Do.31E3 совершил свой последний полет, финансирование данной программы было прекращено, а сама она свернута . Это произошло несмотря на успешный, а главное безаварийный ход летных испытаний нового летательного аппарата. На тот момент общая стоимость затрат ФРГ на программу по созданию нового военно-транспортного самолета превысила 200 миллионов марок (начиная с 1962 года).

Одними из технических причин свертывания перспективной программы можно было назвать сравнительно невысокую максимальную скорость самолета, его грузоподъемность и дальность полета особенно в сравнении с традиционными самолетами транспортной авиации. У Do.31 скорость полета снижалась, в том числе, и из-за высокого аэродинамического сопротивления мотогондол его подъемных двигателей. Еще одной причиной свертывания работ было назревшее на тот момент разочарование в военных, политических и конструкторских кругах самой концепцией самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.

Несмотря на это, компанией Dornier на базе экспериментального самолета Do.31Е были разработаны проекты усовершенствованных военно-транспортных СВВП, обладавших большей грузоподъемностью – Do.31-25. У них число подъемных двигателей в гондолах планировалось увеличить сначала до 10, а затем и до 12 штук. Помимо этого инженерами «Дорнье» был спроектирован самолет вертикального взлета и посадки Do.131В, который обладал сразу 14 подъемными ТРД.

Также был разработан отдельный проект гражданского самолета Do.231, который должен был получить два подъемно-маршевых ТРДД компании Rolls Royce тягой 10 850 кгс каждый и еще 12 подъемных ТРДД той же компании с тягой по 5935 кгс, из которых восемь двигателей располагались по четыре в гондолах и четыре по два в носовой и хвостовой частях фюзеляжа самолета. Расчетная масса данной модели летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой достигала 59 тонн при полезной нагрузке до 10 тонн. Планировалось, что Do.231 сможете перевозить до 100 пассажиров с максимальной скоростью 900 км/ч на расстояние в 1000 километров.

Однако данные проекты так и не были реализованы. При этом экспериментальный Dornier Do 31 был (и остается в настоящее время) единственным в мире построенным реактивным военно-транспортным самолетом вертикального взлета и посадки.

Летно-технические характеристики Dornier Do.31:
Габаритные размеры:
— длина – 20,88 м,
— высота – 8,53 м,
— размах крыла – 18,06 м,
— площадь крыла – 57 м 2 .
Масса пустого – 22 453 кг.
Нормальная взлетная масса – 27 442 кг.
Силовая установка: 8 подъемных турбореактивных двигателей Rolls Royce RB162-4D, тяга взлетная – 8х1996 кгс; 2 подъемно-маршевых турбовентиляторных двигателя Rolls Royce Pegasus BE.53/2, тяга 2х7031 кгс.
Максимальная скорость – 730 км/ч.
Крейсерская скорость – 650 км/ч.
Практическая дальность – 1800 км.
Практический потолок – 10 515 м.
Вместимость – до 36 солдат со снаряжением или 24 раненых на носилках.
Экипаж – 2 человека.

Источники информации:
— www.airwar.ru/enc/xplane/do31.html
— igor113.livejournal.com/134992.html
— www.arms-expo.ru/articles/129/67970

Храмов Максим Анатольевич

План работы.

Введение.

Что такое самолёт вертикального взлёта посадки?

Прошлое СВВП.

Настоящее СВВП

Предполагаемое будущее СВВП.

Заключение.

Введение.

Мы привыкли думать, что самолёты обязательно должны взлетать, разгоняясь по взлётной полосе. Но история знает немало конструкций самолётов вертикального взлёта и посадки (для краткости их называют СВВП). Но реально массовым стал лишь британский Харриер и его модификации. Я поставил цель - в этой работе рассказать о развитии СВВПв прошлом и определить вероятные пути развития СВВП в течении ближайших 30-40 лет (шестое поколение).

Что такое самолёт вертикального взлёта посадки?

Для начала я хочу уточнить, что такое Самолёт Вертикального Взлёта Посадки. Я понимаю под этим термином самолёт с двигателями, размещёнными в фюзеляже и оснащёнными системой управления вектором тяги, которая позволяет ему совершать вертикальный взлёт или посадку, но при этом не лишает его возможности взлетать как обычный самолёт с взлетной полосы. Машины именно такого типа появились лишь в 50-е годы, хотя и до этого были проекты вертикально взлетающих самолётов, но они не были реализованы в силу сложности конструкции. К традиционным СВВП относятся получившие распространение Харриер, Як-38, и, не получившие распространения, Як-141 и F-35В. У этих машин были свои недостатки и свои преимущества.

Почему он появился?

Необходимость в СВВП того типа, каким я его определил, появилась в 50-60х годах, когда СССР готовился к боевым действиям в Европе. Американские стратеги логично предполагали, что в случае начала войны аэродромы будут быстро выведены из строя или, того хуже, захвачены. ПВО брала на себя часть задач по противодействию советской авиации, вертолёты так же брали на себя часть задач поддержки войск при отступлении (бундесвер не смог бы выдержать превосходящих сил Советской армии), но они были слишком несовершенны для этого, слишком медлительны, слишком хрупки, слишком слабо вооружены. Поэтому требовался самолёт поддержки войск на поле боя, а заодно, противодействия самолётам. Проблему подогревала требовательность тогдашних истребителей к длине и качеству взлётных полос. Ещё одним способом применения таких самолётов могла стать установка на авианосцы, заложенные во время войны, т.к. из-за их малых размеров авианосцы не могли принимать современные им палубные истребители. Задача была поставлена и работа началась.

Прошлое самолёта вертикального взлёта посадки

Первым серийным самолётом вертикального взлёта и посадки и единственным, реально принимавшим участие в боевых действиях (Фолклендская война), был Харриер. Он появился благодаря уникальному мотору Rolls-Royce Pegasus, который имел не одно, а сразу четыре сопла, разнесённых симметрично на разные стороны, это минимизировало «мёртвый груз» систем вертикального взлёта посадки, но устанавливать сопла, а, соответственно, двигатель пришлось в центре масс, очень близко к кабине. Благодаря своему двигателю, самолёт мог использовать в воздушном бою вертолётные приёмы, что его не раз спасало, но предъявляло к лётчику дополнительные требования. Теоретически, при должном развитии мотора и усовершенствовании аэродинамики вполне можно было бы получить сверхзвуковую скорость.

Отечественные СВВП проектировались сначала просто как ответ западным, без чёткой цели, но в результате им нашли применение. СВВП намеревались использовать в качестве палубных самолётов. Отечественные СВВП Як-38 и Як-141 имели другую систему получения вертикальности нежели Харриер, на них было установлено три двигателя: два подъёмных и один подъёмно-маршевый, различалась только их мощность. Несмотря на отсутствие принципиальных различий, самолёты получились очень разными, как по характеристикам, так и по внешнему виду. Скорость, дальность, полезная нагрузка на Як-141 были в разы больше, чем на Як-38, который из-за своей малой дальности даже получил прозвище «самолёт обороны фок мачты». Вызвано это было низкой тяговооружённостью Як-38 и общей недоразвитостью самолёта, который по сути дела, являлся опытной машиной и создавался как переходная ступень для отработки инфраструктуры и приёмов пилотирования. Именно с отсутствием опыта пилотирования связано большинство аварий. Но и Як-141 не был вершиной прогресса отечественных СВВП, на его основе прорабатывался проект Як-43. Информации об этом самолёте мало, но известно, что на него планировали ставить бомбордировочный мотор НК-25 тягой 25000 кгс или Р134-300 тягой 17000 кгс. Но одно известно достоверно - это должен был быть самолёт с применением технологий снижения радиолокационной заметности. Этот самолёт должен был стать самым совершенным СВВП.

Настоящее самолёта вертикального взлёта и посадки

Но перестройка и последовавший за ней развал Советского Союза передали знамя прогресса в этой области США, где в это время появилась новая оборонная программа JSF (Единый ударный истрибитель). По этой программе, предусматривавшей создание единого истребителя для армии, флота и корпуса морской пехоты, было представлено два прототипа: X-35 от компании Локхид Мартин и Х-32 от компании Боинг. Прототип Боинга представлял из себя развитие идей заложенных в Харриере и, на мой взгляд, был более прогрессивным. Но из-за более слабого мотора он проиграл прототипу от Локход Мартин, который и получил индекс F-35. F-35, в общем и целом, представляет из себя скрещивание Як-141, F-22 Raptor и развитие более раннего проекта F-24. От Як-141 он взял идею двигательной установки, двигатель с поворачиваемым в вертикальной плоскости соплом и дополнительным мотором. Отдельно хочу сказать о вращающихся в разные стороны роторах, на Яке это было сделано для компенсации гироскопического момента. От F-22 Raptor он взял хвостовое оперение. От F-24 носовую часть с воздухозаборниками и кабиной. Новым было трапецевидное крыло. Имелось три разные модификации:F-35B для корпуса морской пехоты на замену AV-8B Harrier II, F-35A для ВВС на замену F-16 и F-35C, для ВМС на замену F/A-18. F-35B отличался от всех наименьшими размерами и массой, а так же наличием подъёмного импеллера. Вместо подъёмных моторов, как на Як-141, на нём стоит импеллер с приводом от двигателя Pratt & Whitney F-135, самого мощного из истребительных.

Предполагаемое будущее самолёта вертикального взлёта и посадки.

На мой субъективный взгляд,будущее СВВП весьма туманно, им просто нет применения. Сейчас разработаны СВВП пятого поколения, которые удовлетворяют потребности военных. Но поскольку разработка последнего и самого совершенного СВВП F-35B стоила Пентагону свыше 56 миллиардов долларов, а так же в связи с уменьшением расходов американского военного бюджета на 500 миллиардов долларов, разработка СВВП шестого поколения в США остаётся под большим вопросом. Другое дело Россия. У нас имеется большой опыт в разработке СВВП. К тому же, мы увеличиваем военный бюджет и, можно надеяться, что в будущем Россия приступит к разработке СВВП шестого поколения.

Во- первых, я думаю, что будущее за двухдвигательными СВВП. Большинство классических СВВП, таких как F-35, Харриер, Як-141 имеют один двигатель. Один двигатель хорош тем, что он весит меньше, чем два и потребляет меньше топлива, но это так же прибавляет проблем. Чтобы обеспечить необходимую тяговооружённость, либо самолёт должен быть лёгким, либо двигатель должен быть очень мощным . А так как самолёты со временем становятся всё тяжелее и тяжелее, то необходимо устанавливать на СВВП два двигателя. К тому же, два двигателя - это в два раза больше шансов, что при отказе или повреждении ракетой, снарядом, птицей, в конце концов, самолёт сможет вернуться на аэродром.

Во- вторых, возникает проблема - какой это будет двигатель? Единый подъёмно-маршевый двигатель, такой как Rolls-Royce Pegasus на Harrier и Pratt & Whitney F119-PW-100 на Boeing X-32, минимизирует вес оборудования для вертикального взлёта и посадки, но так как подъёмные сопла должны размещаться в центре тяжести, двигатель приходится делать, либо с вынесенными за обводы фюзеляжа маршевыми соплами, что негативно сказывается на аэродинамике, ЭПР, скорости истечения газов из сопел и так далее, либо делать двигатель длинным или самолёт коротким, чтобы вывести реактивную струю на расположенное в хвосте сопло.

F119-PW-100(SE614) Rolls-Royce Pegasus

Разделённая на, по сути дела, два разных мотора двигательная установка как Pratt & Whitney F135-400 на Lockheed Martin F-35 Lightning II и Р79В-300+2хРД-41 на Як-141 снимает часть ограничений по длине самолёта. Платой за это становится то, что самолёту приходится таскать за собой весь полёт почти безполезную подъемную двигательную установку, которая в случае F-35 заставляет делать самолёт более широким, а в случае Як-141 заставляет таскать с собой дополнительный запас топлива.

Подъёмно- маршевый двигатель самолёта Як-141 Схема ДУ самолёта F-35B

Выбор двигателя так же зависит от назначения самолёта. Для штурмовика важна живучесть, неприхотливость, надёжность.
Для истребителя тяга, низкий расход топлива. Поэтому, в зависимости от предназначения СВВП, двигатель может быть разным.
На штурмовиках нужен двигатель подобный Rolls-Royce Pegasus, обеспечивающий высокую манёвренность и не занимающий большие объёмы. Для истребителя следует выбирать разделённую двигательную установку, так как она позволит обеспечить меньшую ЭПР, а так же большую тяговооружённость.

Основной задачей штурмовика с вертикальным взлётом будет поддержка морских десантов. Он будет базироваться на универсальных десантных кораблях. Истребитель вертикального взлёта будет базироваться на лёгких авианосцах и выполнять все те же функции, что и стандартный палубный истребитель на суперавианосцах.

Выводы.

В ходе работы я рассмотрел историю и перспективы СВВП и считаю, что они будут летать в 21 веке, потому что СВВП могут выполнять те задачи, которые не могут выполнить ни самолеты, в силу их привязанности к взлетно-посадочным полосам, ни вертолеты из-за их ограниченной скорости. К сожалению, пока непреодолимым препятствием развитию СВВП, с технической точки зрения, является колоссальный расход топлива на взлётных режимах. Но по мере развития техники этот недостаток удастся преодолеть. И, вероятно, наступит такой момент, когда СВВП заменят вертолеты, как слишком медленные, и самолеты, как требующие сложной инфраструктуры, и образуют единый класс летательных аппаратов будущего.

Источники информации

Е.И. Ружицкий.Европейские самолеты вертикального взлета. - Москва. Астель АСТ. 2000 стр. 20-44; 105-108; 144-150.

Энциклопедия для детей. Техника. Издательство "Аванта" 2005. стр.566; 574; 585-586; 593

http:/ /ru.wikipedia.org/wiki/Hawker_Siddeley_Harrier

http://ru.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_AV-8_Harrier_II

http://ru.wikipedia.org/wiki/Як-141

http://ru.wikipedia.org/wiki/Boeing_X-32

http://ru.wikipedia.org/wiki/Lockheed_Martin_F-35_Lightning_II

http://ru.wikipedia.org/wiki/Як-38

http://ru.wikipedia.org/wiki/Як-36

http://ru.wikipedia.org/wiki/BAE_Harrier_II

http://www.airwar.ru/enc/fighter/yak141.html

http://www.airwar.ru/enc/fighter/x35.html

http://www.airwar.ru/enc/attack/harrgr1.html