A modern katonai repülés „Achilles-sarka” repülőterek. Még a futópályák sem. Az utolsó generáció leginkább "becsapott" harci repülőgépei haszontalanok lesznek, ha az ellenség elpusztítja azt. Bármely modern hadseregnek van egy tucat alapja egy ilyen művelethez. Különösen igaz a frontvonalú repülésre.
De van egy nagyon egyszerű megoldás erre a problémára: annak biztosítására, hogy a gépnek egyáltalán nem kell kifutópálya. A függőleges felszállási és leszállási repülőgépekről (VTOL) beszélünk, amelyek egy apró foltból szó szerint be tudnak menni az égbe.
Az ilyen repülőgépek létrehozására vonatkozó gondolatokat már hosszú ideje meglátogatták a tervezők, a VTOL repülőgépek tervezésének fejlesztése nem sokkal a repülési korszak kezdete után kezdődött. A technikai képességek azonban nem tették lehetővé a mérnökök számára, hogy álmaikat a valóságra fordítsák.
A második világháború a repülőgép-hordozók korának kezdetét jelentette - hatalmas úszó repülőterek, amelyek több tucat repülőgép szállítására képesek. Nem alacsonyabb a hajók mérete és költsége. Éppen ezért a fedélzeti VTOL repülőgépek használata a flotta számára különösen csábítónak tűnt: ebben az esetben a repülőgép-hordozók kisebbek, manőverezhetőbbek és olcsóbbak lehetnek.
De technikailag ez a probléma bonyolultabbnak bizonyult, mint amilyennek először látszott. Ez súlyosbodott a jet repülőgépek megjelenésével: az új repülőgépnek még nagyobb futópályára volt szüksége.
Az ilyen ötlet kísértése ellenére kevés olyan repülőgép van a világon, amelyek függőlegesen el tudnak indulni és leszállni. A felszállás és leszállás esetén a sugárhajtóműből egy gázszóró energiáját használják, bár kialakítása jelentősen eltérhet. Vízszintes repülés közben az emelőerőt rögzített szárnyak alkotják.
A Szovjetunióban több VTOL repülőgépet építettek, amelyek közül a leghíresebb a Jak-38. A flottában használták, és ezt a gépet nem lehet sikeresnek nevezni. Az 1980-as évek végén új szovjet függőleges felszállási és leszálló repülőgépeket, a Yak-141-et hoztak létre. Alapvetően új harci jármű volt - egy szuperszonikus harcos, amely tervezett ígéretes szovjet légi járműveket.
Néhány év elteltével azonban az ország szétesett, sem új repülőgép-hordozók, sem harcosok nem váltak szükségessé. A Yak-141 repülőgép létrehozásának végső projektét 2003-ban eltemették.
A teremtés története
A VTOL repülőgépek létrehozásával kapcsolatos munka a múlt század 50-es években kezdődött. Annak érdekében, hogy a repülőgép a kifutópálya nélkül is meg tudjon csinálni, egy teljesen más, nagyon magas tolóerővel rendelkező motorra volt szükség (ez a repülőgép tömegének a motor tolóerőjéhez viszonyított aránya).
A fő ügyfél ezen a területen a haditengerészet volt.
Az első VTOL repülőgép az amerikai X-13 Vertijet volt, amely 1957-ben vertikális felszállást hozott. Nagyon érdekes gép volt, amely egy függőleges helyzetből (mint egy rakéta) szállt le. Ez a repülőgép azonban nagyon nehéz volt, és jellemzői nem voltak lenyűgözőek, így a projekt lezárult.
Az ilyen repülőgépek fejlesztésekor a tervezőknek számos új technikai problémát kellett megoldaniuk. Nyilvánvalóvá vált, hogy kis sebességeken, amikor a sugárhajtású repülőgép csak fúvókán fagy, az aileronok és a különböző kormánylapok használata haszontalan. A gépet csak további reaktív áramlások segítségével vezérelheti, a tervezők pedig mikromotorokat hoztak létre a jet meghajtáson.
Hasonló tanulmányokat végeztek a Szovjetunióban, de sok éven át nem volt gyakorlati alkalmazás tudományos kutatás.
Az első szovjet repülőgépek a függőleges felszállás és leszállás során a Yak-36 volt, amely 1966-ban indult. Ennek a projektnek a folytatása a soros Yak-38 volt.
A VTOL sikeresebb fejlesztése az Egyesült Királyságban volt. Már 1960-ban Hawker létrehozott egy prototípusú repülőgépet, amely képes volt függőleges felszállásra. A projekt sikerének egyik fő összetevője a Rolls-Royce által létrehozott egyedi motor, amely képes 3600 kilogramm tolóerőt kifejleszteni négy forgó fúvókában, ami biztosítja az autó felszállását. 1969-ben a British Air Force elfogadta a Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOL repülőgépet. Ma a Harrier már több generációs harci repülőgép, amely számos országban (köztük Nagy-Britanniában és az Egyesült Államokban) működik, amelyek részt vettek a harcokban és magas repülési teljesítményük van.
A Szovjetunióban a függőleges felszállási és leszállási repülőgépek sorsa szorosan kapcsolódik a repülőgép-hordozó cirkálók építésére szolgáló program (1143 projektek) fejlesztéséhez - a rakéták és repülőgépek fegyverzetét hordozó hajókhoz.
Az 1970-es évek közepén megkezdődött a VTVP-hordozó alapú harcos kifejlesztése, amely képes védeni a hajót az ellenséges légitámadásoktól. A "vertikális" létrehozásának tapasztalata a Szovjetunióban csak a Jakovlev Design Irodában volt, és ezt a tapasztalatot nem lehet túl pozitívnak nevezni.
A Szovjetunió haditengerészete által elfogadott Jak-38-nak nagyon alacsony volt a nyomó-tömeg aránya, és egyszerre három motorral volt felszerelve. A tervezőknek az autót a lehető legegyszerűbbé kellett tenniük, el is távolították a fedélzeti radart. A motorok nem akartak szinkronban dolgozni, a déli szélességek körülményei között egyszerűen nem indultak el. A gép csak kis bombákat és nem őrzött rakétákat vehetett fel, amelyek a harci értékét csaknem nullára csökkentették. Ezekkel a repülőgépekkel mindig katasztrófák voltak.
Ezen túlmenően a Jak-38 felszállási súlyának csökkentésére kénytelen volt korlátozott mennyiségű üzemanyagot venni, ami jelentősen csökkentette a cselekvési sugárát.
1975-ben kezdődött egy új repülőgép létrehozása a Yak-141 flottához a flotta igényeihez. Az állami teszteket 1982-re tervezték. Az új repülőgépet szuperszonikus harcosnak tekintették, kezdetben egy motorral kellett felszerelni, de később egy kombinált erőművet részesítettek előnyben.
A Jak-141-et a repülőgép-szállító hajókkal (TAKR) Baku, Ulyanovsk, Rigában és Tbilisziben kellett üzembe helyezni. Emellett az új harcos a hajók modernizációjának részeként tervezte a minszki és a kijevi rakétákat. A Yak-141-nek az elavult és sikertelen Yak-38-ot kellett cserélnie.
Az erőmű három motorból állt: két RD-41 emelő és egy R-79-es emelő és cirkáló. Az erőmű munkáját elektronika vezérelte, és a Jak-141-et függőleges vagy rövidített felszállással tudta biztosítani a hajó fedélzetéről.
1980-ban a hadsereg kissé megváltoztatta a jövőbeni repülőgépekre vonatkozó követelményeit: többcélúnak kell lennie - nemcsak a légi célok megsemmisítésére, hanem az ellenséges hajók és a földi célok megsemmisítésére is. Vagyis a támadó repülőgépek funkcióit végzi.
A motorproblémák miatt a Yak-141 teszteket folyamatosan továbbították. Csak 1987-ben kezdődtek, és 1990-re négy harcos prototípusát építették. A hajó fedélzetén a felszállás és leszállás teljes tesztje 1991 szeptemberében történt. A vizsgálati időszak alatt 12 világrekordot állítottak fel a sebesség és a teherbírás tekintetében. A vizsgálatok során az egyik repülőgép lezuhant. A pilóta kilépett, de az autó nem volt helyreállítható. A baleset oka egy kísérleti hiba volt.
Ez a repülőgép nemcsak a belföldi repülőgépipar fejlődésének fontos szakasza volt, hanem a világ légi közlekedés történetében is a jelzőgép, az első függőleges felszállási és leszállási repülőgép, amely megtörte a hanghatárt. Meg kell jegyezni, hogy a Yak-141 függőleges helyzetben képes teljes harci terheléssel.
Ez a sík nagyon szerencsétlen volt, ugyanis abban a pillanatban jelent meg, amikor egy hatalmas ország már az utolsó hónapjaiban élt, és a gazdaság a mélységbe esett. Keserű tapasztalattal rendelkezett a Jak-38 működtetésében, a hadsereg nagyon gyanús volt a "függőleges hurkok" miatt. Ennek a ígéretes projektnek a lenyűgöző végében a legkevésbé szerepe volt a Yak-141 balesetnek a tesztek során. 1992-ben nem volt pénz, hogy folytathassuk a munkát ezen a nagyon ígéretes repülőgépen.
Jakovlev Design Irodában még két VTOL tervet készítettek: a Yak-43 és a Jak-201, de papíron maradtak. A fejlesztők megpróbáltak új autót kínálni a külföldi vásárlóknak, de nem volt megrendelés. Volt egy rövid együttműködés az amerikaiakkal (Lockheed Martin), de eredmény nélkül is véget ért.
2003-ban hivatalosan lezárták a Yak-141 vadászgép projektjét.
leírás
A Yak-141 egy nagy profilú, a normál aerodinamikai konfiguráció szerint készül és kombinált erőművel van felszerelve. A repülőgép törzsének 26% -a kompozit anyagból készült, néhány elem hőálló, titán alapú ötvözetekből készül. Az eset aktívan alacsonyabb súlyú alumínium-lítium ötvözeteket használ.
A repülőgép törzse egy félig monokocka, négyszögletes keresztmetszettel. Az emelővágó motor a farokjában található, még két emeléssel - az első, közvetlenül a pilótafülke mögött. A törzs orrának hegyes alakja van.
A szárnyak trapéz alakúak, egyenes söpöréssel és gyökérrel duzzadnak. A szárny úgy van megtervezve, hogy a repülőgép szuperszonikus sebességet érjen el, manőverezhető légi harcot folytasson, és hosszú hajóutat végezzen.
A farok tollazat kétlapú, kormánylapokból és minden fordulatú stabilizátorból áll. Két távvezérlőhöz van csatlakoztatva, amelyek között van egy emelő-fő motor fúvóka.
A légbevezetők téglalap alakúak, közvetlenül a pilótafülke mögött helyezkednek el. A légáramlást vízszintes ék vezérli.
A futómű háromkerekű, ellenáll a repülőgépnek az öt méteres magasságtól való eleséséért.
A Yak-141 erőmű szerkezete két emelőmotort (PD) RD-41 és egy menetelést és emelést (PMD) R-79 tartalmaz. A manőverezés során a függőleges felszállás során is használnak sugárhajtóművet, amelyet egy emelő / hajó motor hajt. Tervezés szerint a Yak-141 közel van az F-35B modern amerikai VTOL-hoz, amely szintén kombinált erőművel van felszerelve.
Az RD-41 emelőmotorok a repülőgép előtt találhatók, egy speciális rekeszben, a pilótafülke mögött. Vízszintes repülés közben vagy a parkolóban a motorok felső és alsó részén speciális zárókapcsokkal vannak lezárva. A felszállás vagy leszállás során kinyitnak, levegőt biztosítanak a motorok és a nyitó fúvókák számára. A motorokat a függőlegeshez képest 10 ° -os szögben helyezik el, a fúvókák ± 12,5 ° -kal eltérhetnek a motor tengelyétől. Az RD-41 egy-áramkörű, egytengelyű turbóhajtómű, amely nem haladhatja meg az 550 km / h sebességet.
A P79V-300 emelő- és tartósmotor egy kettős áramkörű turbóhajtású motor, amely utóégővel és változó tolóerő-vektorral rendelkezik. A repülőgép hátsó részén található. Ennek a motornak a forgórészei különböző irányban forognak, a kompresszorokat fokozott gáz-dinamikus stabilitás jellemzi, az égéstérben egyedi örvény égők vannak. A motor fúvókája forgatható, állítható keresztmetszeti területtel rendelkezik, 95 ° -kal elhajolhatja a tolóerőt. A Р79В-300 utóégő maximális nyomása 15 500 kgf.
A Yak-141 háromféleképpen tud felszállni: függőlegesen, rövid futással és csúszással (ultra-rövid felszállás). A főmotor fúvókája függőleges felszállással eltér a maximális szögetől, a felszállás rövid futással és csúszással 65 ° -os. Csúszáskor a futópálya hossza hat méter.
