"Akilleshälen" av modern militär luftfart är flygfält. Inte ens så mycket som landningsbanor. De mest "lurade" stridsflygplanen från den sista generationen kommer att vara värdelösa om fienden förstör det. Någon modern armé har ett dussin medel för en sådan operation. Särskilt sant för frontlinjen luftfart.
Men det finns en mycket enkel lösning på det här problemet: att se till att planet inte behöver en bana alls. Vi pratar om vertikala start- och landningsflygplan (VTOL), som kan gå in i himlen bokstavligen från en liten plåstring.
Tankar om skapandet av ett sådant flygplan hade länge besökts av designers. Utvecklingen av mönster för VTOL-flygplan började strax efter luftfartens början. Men de tekniska möjligheterna tillät ingenjörer att översätta sina drömmar till verklighet.
Andra världskriget markerade början på en tid med flygplanskärare - stora flytande flygfält som kan transportera dussintals flygplan. Inte sämre än storleken på dessa fartyg och deras kostnader. Det är därför som användningen av däckbaserade VTOL-flygplan för flottan såg särskilt frestande ut: i detta fall kan flygbåtarna bli mindre, mer manövrerbara och billigare.
Men tekniskt visade detta problem sig vara mer komplicerat än det verkade först. Det förvärrade medkomsten av jetflygplan: det nya flygplanet behövde en ännu större bana.
Trots all frestelsen av en sådan idé finns det få flygplan i världen som kan ta av och landa vertikalt. För start och landning använder de energi från en gasstråle från en jetmotor, även om deras design kan skilja sig avsevärt. Under horisontell flygning skapas lyftkraften av fasta vingar.
I Sovjetunionen byggdes flera VTOL-flygplan, varav mest kända var Yak-38. Den användes i flottan, och den här maskinen kan inte kallas framgångsrik. I slutet av 1980-talet skapades ett nytt sovjetiskt vertikal start- och landningsflygplan, Yak-141. Det var ett fundamentalt nytt kampfordon - en supersonisk fighter, som planerade att utrusta lovande sovjetiska flygbolag.
Efter några år föll landet dock ifrån varandra, inte heller nya flygplanskärare eller kämpar blev absolut nödvändiga. Det slutliga projektet för skapandet av Yak-141-flygplanet begravdes 2003.
Skapelsens historia
Arbetet med att skapa ett VTOL-flygplan började på 50-talet av förra seklet. Så att flygplanet kunde göra utan landningsbanan behövdes en helt annan motor med ett mycket högt tryckförhållande (det här är förhållandet mellan flygplanets massa och motorns tryckkraft).
Huvudkunden på detta område var flottan.
Det första VTOL-flygplanet var den amerikanska X-13 Vertijet, som gjorde sin vertikala start i 1957. Det var en väldigt intressant maskin som tog sig från en upprätt position (som en raket). Detta flygplan var dock väldigt svårt, och dess egenskaper var inte imponerande, så projektet avslutades.
Vid utveckling av sådana flygplan var det nödvändigt att lösa ett stort antal nya tekniska problem. Det blev klart att vid låga hastigheter, när ett jetplan fryser bara på en jet, är användningen av ailerons och olika roder värdelös. Du kan bara styra maskinen med hjälp av ytterligare reaktiva flöden, och designerna tog skapandet av mikromotorer på jetpropulsion.
Liknande studier utfördes i Sovjetunionen, men i många år var det mer vetenskaplig forskning som inte hade någon praktisk tillämpning.
Det första sovjetflygplanet med vertikal start och landning var Yak-36, som startade 1966. En fortsättning på detta projekt var den serie Yak-38.
Mer framgångsrik utveckling av VTOL var i Storbritannien. Redan 1960 skapade Hawker ett prototypflygplan som kunde göra en vertikal start. En av huvudkomponenterna för framgången med detta projekt var att Rolls-Royce skapade en unik motor som kunde utveckla 3.600 kilo drivkraft i fyra svivelmunstycken, vilket säkerställde starten av bilen. 1969 antogs Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOL-flygplan av British Air Force. Idag är Harrier redan flera generationer av stridsflygplan, som är i tjänst med ett antal länder (inklusive Storbritannien och USA) som deltog i striderna och har hög flygprestanda.
I Sovjetunionen är ödet för vertikala start- och landningsflygplan nära kopplat till programmets utveckling (projekt 1143) för konstruktion av flygfartygsfartyg - fartyg som innehöll både raket- och flygplanbeväpning.
I början av mitten av 1970-talet började utvecklingen av en VTVP-bärarebaserad fighter kunna skydda ett fartyg från fiendens flygrapporter. Erfarenheten av att skapa "vertikaler" i Sovjetunionen var endast i Yakovlev Design Bureau, och denna erfarenhet kan inte kallas för positiv.
Yak-38, som antogs av Sovjetunionen, hade ett mycket lågt tryckförhållande och var utrustat med tre motorer samtidigt. Designarna var tvungna att göra bilen så enkelt som möjligt, de tog bort radaren ombord. Motorerna ville inte arbeta synkront, under förhållandena i södra breddgraderna, började de helt enkelt inte. Flyet kunde ta ombord endast små bomber och ojämna raketer, vilket sänkte sitt stridsvärde till nästan noll. Med dessa plan har det alltid varit katastrofer.
Dessutom, för att minska Yak-38s startvikt, tvingades man ta ett begränsat bränsleutbud, vilket avsevärt minskade handlingsradie.
Projektet att skapa ett nytt flygplan för flottan Yak-141 för flottans behov började 1975. Statliga tester planerades 1982. Det nya flygplanet var tänkt som en supersonisk fighter. Först var det planerat att utrusta med en motor, men senare valde man ett flygplan med en kombinerad kraftverk.
Yak-141 var tänkt att gå i trafik med de flygbårande kryssarna (TAKR) Baku, Ulyanovsk, Riga och Tbilisi. Dessutom planerade den nya kämpen att arm Minsk och Kyiv missiler som en del av moderniseringen av dessa fartyg. Yak-141 skulle ersätta den föråldrade och misslyckade Yak-38.
Kraftverket bestod av tre motorer: två lyft RD-41 och en lyft och cruising R-79. Verket på kraftverket styrdes av elektronik, det skulle kunna ge Yak-141 med ett vertikalt eller förkortat start från fartygets däck.
År 1980 förändrade militären sina krav på det framtida flygplanet: det måste vara en mångsidig - inte bara för att förstöra luftmål, utan också för att slå in fiendens fartyg och markmål. Det vill säga, utföra attackerflygplanets funktioner.
På grund av motorproblem överfördes Yak-141-testen ständigt. De började först 1987, och 1990 byggdes fyra prototyper av fighteren. Fullständig provning av start och landning på fartygets däck ägde rum i september 1991. Under testperioden fastställdes 12 världsrekord för hastighet och bärkapacitet. Under provningarna kraschade ett av flygplanet. Piloten kastades ut, men bilen var inte föremål för återhämtning. Olyckans orsak var ett pilotfel.
Detta flygplan var inte bara ett viktigt steg i utvecklingen av den inhemska flygindustrin utan också en skyltmaskin i världsflygens historia - det första vertikala start- och landningsflygplanet som bröt ljudbarriären. Det bör noteras att Yak-141 kan ta av sig vertikalt med en fullständig stridsbelastning.
Det här planet var väldigt otur, det verkade i det ögonblick då ett stort land redan levde sina senaste månader, och ekonomin föll i avgrunden. Med en bitter erfarenhet av att driva Yak-38 var militären mycket misstänksam för "vertikala loopar". Inte minst rollen i den härliga slutet av detta lovande projekt spelades också av Yak-141-olyckan under testen. Det fanns inga pengar att fortsätta arbeta med på detta mycket lovande flygplan 1992.
I Yakovlev Design Bureau skapades ytterligare två VTOL-mönster: Yak-43 och Yak-201, men de var kvar på papper. Utvecklarna försökte erbjuda en ny bil till utländska köpare, men det fanns inga order. Det fanns ett kort samarbete med amerikanerna (Lockheed Martin), men det slutade också utan resultat.
År 2003 stängdes projektet av Yak-141-fighteren officiellt.
beskrivning
Yak-141 är en högprofil, den är gjord enligt den normala aerodynamiska konfigurationen och är utrustad med en kombinerad kraftverk. 26% av flygplansskrovet är tillverkat av kompositmaterial, vissa element är gjorda av värmebeständiga titanbaserade legeringar. Fallet används aktivt aluminium-litiumlegeringar med lägre vikt.
Flygplansskrovet är en halvmonokok med ett rektangulärt tvärsnitt. Lyftningsmarkören ligger i sin svans, ytterligare två lyft - framåt, direkt bakom cockpiten. Kroppen har en spetsig form.
Vingarna är av trapezform, högt placerad med rak sop och rotsvällning. Vingen är utformad så att flygplanet kan nå supersoniska hastigheter, genomföra en manövrerbar luftkamp och genomföra en lång kryssningsflygning.
Svansbeklädnaden är tvättade, består av roder och all-svängningsstabilisatorer. Den är ansluten till två fjärrbalkar, mellan vilka det finns ett huvudmunstycke.
Luftintagarna är rektangulära i form, de ligger strax bakom cockpiten. Luftflödet styrs av en horisontell kil.
Landningsutrustningen är trehjuling, den kan stå emot flygplanets fall från en höjd av fem meter.
Strukturen hos kraftverket Yak-141 innehåller två lyftmotorer (PD) RD-41 och en marsch och lyft (PMD) R-79. Också under manövrerna under en vertikal start, används jetrutter som drivs av en lyft- / cruisermotor. Med design är Yak-141 nära den moderna amerikanska VTOL av F-35B, som också är utrustad med en kombinerad kraftverk.
Lyftmotorer RD-41 ligger framför flygplanet, i ett speciellt fack, precis bakom cockpiten. Under horisontell flygning eller på parkeringsplatsen stängs motorerna med speciella klaffar på toppen och botten. Vid start eller landning öppnar de luften för motorerna och öppningsdysorna. Motorerna installeras i en vinkel på 10 ° mot vertikal, munstyckena kan avvika ± ± 12,5 ° vertikalt från motoraxeln. RD-41 är en enstaka turbojetmotor med en krets, som kan arbeta med en hastighet av högst 550 km / h.
Lyft och hållbar motor P79V-300 är en turbojetmotor med dubbla kretsar med efterbrännare och variabel tryckviktning. Den ligger på baksidan av flygplanet. Rotorerna i denna motor roterar i olika riktningar, kompressorerna kännetecknas av ökad gasdynamisk stabilitet, i förbränningskammaren finns unika vortexbrännare. Motorns munstycke är roterande, med en justerbar tvärsnittsarea, kan den avböja tryckvektorn med 95 °. Den maximala drivkraften för Р79В-300 efterbrännare är 15 500 kgf.
Yak-141 kan ta av sig på tre olika sätt: vertikalt, med kort start och med glidning (extremt kort start). Munstycket i huvudmotorn med vertikalt start avviker till maximal vinkel, med start med kort körning och glidning är 65 °. När du går av med en glid, är banbanans längd sex meter.
