Schody. Grupa wpisowa. Materiały. Drzwi. Zamki. Projekt

Efima Gordona

Spośród rozwiniętych krajów świata tylko nieliczne mogły sobie pozwolić na opracowanie samolotów pionowego startu i lądowania oraz prowadzenie badań na ten temat. Wśród nich był Związek Radziecki. Przeznaczając duże środki finansowe na rozwój broni, nie mógł pozwolić na opóźnienia w tej dziedzinie.

Pierwsze prace radzieckich naukowców w dziedzinie pionowego startu sięgają końca lat 40-tych. W połowie lat 50. zaczęto prowadzić badania praktyczne z wykorzystaniem stanowiska kontrolowanego zwanego „Turboletem”. Stanowisko wyprodukowano w LII i stanowiło konstrukcję kratownicową na czterech amortyzujących rozpórkach z pionowo zamontowanym silnikiem RD-9B. Na czterech konsolach zainstalowano stery strumieniowe do sterowania platformą latającą. W kokpicie znajdowały się typowe dla samolotu elementy sterujące (drążek, pedały, dźwignie przepustnicy). Układ paliwowy składał się z dwóch zbiorników o łącznej pojemności 400 litrów. Masa startowa „Turboletu” wynosiła 2340 kg, wymiary 10 * 10 * 3,8 m, ciąg silnika 2835 kgf. Platforma została przetestowana przez pilota testowego LII Jurija Garnajewa. Przy dobrej, spokojnej pogodzie sterowanie Turboletem było dość łatwe. Przy wietrze dochodzącym do 12 m/s start i lądowanie były nieco skomplikowane, ponieważ nie było nic, co mogłoby przeciwdziałać znoszeniu. Ale i ten problem rozwiązano poprzez przechylenie stojaka w kierunku rozbiórki. Garnaev doszedł do wniosku, że z dobrze wyszkolonym pilotem, nawet przy wietrznej pogodzie, latanie „Turboletem” nie jest trudne. Zwykle lądowanie odbywało się na dużej blasze, ale kiedyś udało się wylądować na dobrej trawiastej glebie w Tushino. Na Turbolecie zainstalowano także pierwszy w Związku Radzieckim automatyczny system sterowania lotem, ale nie wpłynął on znacząco na pracę pilota i według recenzji Garnaeva mógł zostać wyłączony z systemu sterowania platformy. Oprócz Garnaeva na stoisku latali także inni piloci LII - F. Burtsev, G. Zakharov i S. Anokhin.

W tym samym czasie (1955-1956) w LII prowadzono inne prace na ten temat. W latającym laboratorium MiG-15 zbadano sterowność samolotu przy małych prędkościach w trybach pionowego wznoszenia („świece”). Wpływ strumienia strumieniowego na ziemię i pokrycie betonowe Do eksploracji pasa startowego wykorzystano samolot MiG-17 zamontowany w pozycji pionowej z silnikiem VK-1.

Po przetestowaniu przez angielską firmę Short samolotu pionowego startu SC-1 Biuro Projektowe Jakowlewa otrzymało zadanie opracowania podobnej maszyny eksperymentalnej. Minimalny okres budowy i testów ustalono na 4-5 lat. Problem komplikował fakt, że w przypadku pionowego startu i lądowania wektor ciągu zespołu napędowego samolotu musiał przechodzić przez środek masy maszyny. Jedyną akceptowalną wówczas opcją było umieszczenie silnika w przedniej części kadłuba. W tym przypadku konieczne było zastosowanie specjalnych dysz obrotowych, które umożliwiły zmianę wektora ciągu z pozycji poziomej na pionową i odwrotnie.

Do elektrowni pierwszego radzieckiego samolotu pionowego startu i lądowania, zwanego Jak-36 lub produkt „B”, wybraliśmy dwa silniki R27-300 o ciągu 6350 kgf każdy, opracowane w Biurze Projektowym Tumańskiego dla obiecujący myśliwiec Mi G-23. Problem sterowania samolotem przy małych prędkościach i trybach zawisu rozwiązano w następujący sposób. Oprócz głównych dysz obrotowych maszyna posiadała kilka sterów odrzutowych, do których doprowadzane było sprężone powietrze pobierane ze sprężarki silnika. Co więcej, jeden ze sterów umieszczono do przodu na długiej belce dziobowej zainstalowanej nad wlotem powietrza, pozostałe znajdowały się na skrzydłach samolotu i w jego ogonie.

Unikalny projekt wymagał dużo czasu badania laboratoryjne. Zbudowano cztery prototypy, z czego jeden przeznaczony był do testów statycznych. Po wyprodukowaniu pierwszego prototypu (numer końcowy 36) został on przekazany do TsAGI w celu oczyszczenia przy silnikach pracujących w tunelu aerodynamicznym. Planowano przeprowadzić próby w locie drugiego i trzeciego egzemplarza (numery ogonowe 37 i 38).

Ryż. 2. Jak-36 w tunelu aerodynamicznym TsAGI

Ryż. 3. Przygotowanie do lotu samolotu Jak-36 nr 2

Ryż. 4. Jak-36 nr 3 w locie

Ryż. 5. Pilot testowy V. Mukhin w pobliżu samolotu Jak-36

Testy naziemne Jak-36 rozpoczęły się w 1962 roku. Głównym pilotem testowym został Jurij Garnajew, który pracował w LII i miał duże doświadczenie w lataniu Turboletem. Początkowo samolot mocowano na specjalnie zbudowanym stojaku na wysokości do 5 m. W ten sposób, bez narażania pilota i maszyny, szukaliśmy rozwiązania techniczne poprzez zmniejszenie szkodliwy wpływ gorące gazy do płatowca i elektrowni.

W styczniu 1963 roku Jak-36 był gotowy do prób w locie. Pierwszy lot na nim wykonał Garnaev. Początkowo eksperymentalny pojazd wykonywał krótkie przebiegi po pasie startowym i pionowe podejścia na małe wysokości. Nieoczekiwanie w trakcie testów Garnasva (jako dobry pilot helikoptera) został wysłany do Francji, aby gasić pożary helikoptera Mi-6. Pilot Biura Projektowego Valentin Mukhin został mianowany pilotem testowym samolotu Jak-36. Po tragicznej śmierci Garnajewa Mukhin musiał ponieść ciężar „pionowych” testów. A opanowanie tej umiejętności wymagało czasu. Mukhin wykonał pierwszy lot na produkcie „B” 27 lipca 1964 r.

W kwietniu-sierpniu 1965 roku przeprowadzono testy trybu zawisu samolotu. Maszyną sterowano w trybie pionowego startu i lądowania, zarówno przy pomocy układu automatycznego, jak i ręcznego. Okazało się, że w przypadku awarii automatycznego systemu sterowania, sterowanie ręczne pozwala na zrównoważenie samolotu. Pełny program testów Jak-36 trwał dziewięć miesięcy. W tym czasie (a także podczas testów na stanowisku badawczym) maszyna była wielokrotnie modyfikowana. Aby zapobiec przedostawaniu się gorących gazów do wlotu powietrza, pod kadłubem zainstalowano wielkopowierzchniową osłonę ochronną, którą można odchylić podczas startów i lądowań. Jednak problemu tego nie udało się całkowicie rozwiązać nawet w przypadku samolotów późniejszych konstrukcji startujących pionowo.

Pokaz trzeciego prototypu Jak-36 na paradzie lotniczej w lipcu 1967 r. w Domodiedowie okazał się rewelacyjny. Mukhin, wykonując przed publicznością „taniec w pionie” i poziomy lot po okręgu, miękko wylądował samochodem, powodując. zachwyt wśród obecnych i niespotykane zainteresowanie wśród licznych gości zagranicznych. Niewiele osób jednak wiedziało, że dzień przed paradą, podczas próby generalnej, ten sam pilot uległ drobnemu wypadkowi na drugim prototypie. Organizatorzy festiwalu oraz firmy przewidzieli taką możliwość i przygotowali do publicznego pokazu dwa samochody. Na kilka dni przed próbą do Domodiedowa przewieziono parę Jak-36 o numerach ogonowych 37 i 38 i zaparkowano na odległym parkingu lotniska.

Na defiladę pod skrzydłami Jak-36 zawieszono dwie jednostki UB-16-57 NURS. Projekt obejmował także montaż podwójnego działka GSz-23. Ale samolot był czysto eksperymentalny i nie mógł być używany do celów wojskowych. Charakterystyka lotna pojazdu okazała się niska, a elektrownia nie pozwalała na ustawienie normalnego obciążenia bojowego. Przy masie startowej 11 700 kg (bez wyposażenia bojowego) prędkość maksymalna wynosiła 1009 km/h, pułap 12 000 m, a zasięg lotu zaledwie 370 km.

Próby w locie Jak-36 wykazały, że przy wybranej konstrukcji elektrowni zrównoważenie samolotu w trybie pionowego startu i lądowania, a także w trybie przejścia do lotu poziomego, było w dalszym ciągu zbyt trudne. Dlatego po demonstracji maszyny na paradzie w Domodiedowie dalsze prace nad nią zostały wstrzymane (pierwszy prototyp został następnie przekazany na wystawę muzealną w Moninie), a w 1968 roku rozpoczęto prace nad nowym samolotem z połączonym zespołem napędowym .

Tym razem praca miała charakter wyłącznie celowy. Rozpoczęto budowę nowych krążowników przewożących samoloty (tak postanowiono w Związku Radzieckim nazwać lotniskowcami), a do czasu wystrzelenia pierwszego z nich powinna być zbudowana pilotażowa partia pokładowych samolotów szturmowych. Na czele zespołu OKB, który rozpoczął prace nad nowym produktem VM, stał S. Mordovia, pełniący wówczas funkcję zastępcy głównego projektanta. Samolot otrzymał nazwę Jak-36M. Wśród pracowników Biura Projektowego Jakowlew nie ma jednoznacznego potwierdzenia, co oznacza indeks „M”. Większość uważa, że ​​​​ten symbol odpowiada wersji „morskiej”. Istnieje jednak również opinia, że ​​litera „M” w nazwie samolotu i produktu oznacza „zmodernizowany” zgodnie z tradycją.

Ryż. 6. Schemat samolotu Jak-36

Ryż. 7. Pokaz samolotu Jak-36 podczas parady lotniczej w Domodiedowie

Ryż. 8. Stanowisko badawcze elektrowni

Ryż. 9. Pierwszy prototyp VM-01

Ryż. 10. VM-02 na stoisku

Nowa elektrownia produktu „VM” miała zasadniczo inną konstrukcję. Silniki podzielono ze względu na kierunek ciągu. Główny silnik napędowy brał udział w trybie startu i lądowania, obracając specjalne dysze na dyszy do pozycji pionowej. W tym samym trybie włączono dwa silniki podnoszące, umieszczone jeden za drugim za kokpitem pod niewielkim kątem do osi pionowej z nachyleniem do przodu. Po starcie pionowym, podczas przejścia do normalnego trybu samolotu, ciąg silników dźwigu został zmniejszony aż do całkowitego wyłączenia (w locie poziomym), a dysze obrotowe dysz silnika napędu dźwigu były stopniowo przenoszone do poziomu pozycja. Ze względu na to, że przy ręcznym sterowaniu elektrownią podczas startu i lądowania uzyskanie normalnego wyważenia samolotu było dość trudne, postanowiliśmy zautomatyzować ten proces za pomocą specjalnie opracowanego systemu zautomatyzowane sterowanie SAU-36.

Jako główny silnik podnoszący postanowiono zastosować zmodyfikowany R27-300, który po modernizacji stał się oficjalnie znany jako R27V-300 (produkt „49”). Miał konstrukcję dwuwałową i składał się z jedenastostopniowej sprężarki osiowej (pięć stopni wirnikowych niskie ciśnienie i sześć stopni rotora wysokie ciśnienie), pierścieniową komorę spalania, dwustopniową turbinę z chłodzonymi łopatkami aparatu dyszowego i łopatkami roboczymi pierwszego stopnia oraz dyszę strumieniową zakrzywioną z dwiema obrotowymi dyszami stożkowymi napędzanymi dwoma silnikami hydraulicznymi. Początkowo podczas testów nacisk na stanowisku badawczym nieznacznie przekraczał 6000 kgf, później (w czasie produkcji seryjnej samolotu Jak-38) zwiększono go do 6800 kgf.

W Rybińsku powstały silniki dźwigowe typu RD36-35 biuro projektowe budowa silników (RKBM) pod kierownictwem P. Kolesova i przeszła duży cykl testów w latających laboratoriach T-58VD (przeróbka pierwszego prototypu przechwytującego Su-15 n eksperymentalnego samolotu krótkiego startu i lądowania), „ 23-31" (eksperymentalny MiG-21 z dodatkowymi silnikami unoszącymi, stworzonymi w tym samym celu) oraz eksperymentalny myśliwiec Biura Projektowego Mikojan „23-01” z kombinowanym zespołem napędowym. RD36-35 posiadał sześciostopniową sprężarkę i jednostopniową turbinę. Przy masie własnej 176 kg zapewniały maksymalny ciąg startowy do 2350 kgf.

Ryż. 11. VM-02

Ryż. 12. VM-02 z rakietami Kh-23

Ryż. 14. Testowanie Jak-Z6M na stanowisku

Ryż. 13. Kadłub Jak-Z6M zawieszony pod latającym laboratorium Tu-16

Opracowanie nowego projektu i przygotowanie pierwszych rysunków roboczych zajęło prawie rok. 10 stycznia 1969 roku w doświadczalnym zakładzie produkcyjnym Biura Projektowego rozpoczęto budowę latającego laboratorium DLL, przeznaczonego do testowania elektrowni w lotach ze wsparciem pod specjalnie wyposażonym samolotem laboratoryjnym Tu-16. Kadłub DLL miał wyprodukować Zakłady Lotnicze w Saratowie.

W tym samym miesiącu, 23 stycznia, na pochylnię włożono kadłub pierwszego prototypu produktu „VM” (w OKB pierwszy prototyp Jak-3bM nosił nazwę „EVM”, a także „VM- 01”).

Budowa DLL trwała do końca maja, a 28 maja została przekazana do testów naziemnych CIAM (Centralnemu Instytutowi Produkcji Silników Lotniczych). Trwały one sześć miesięcy (od końca 1969 r. do czerwca 1970 r.), a w lipcu 1970 r. laboratorium przeniesiono do LII na próby w locie.

14 kwietnia następnego roku zakończono budowę pierwszego prototypu nowego samolotu. Samochód został natychmiast przetransportowany do kompleksu prób w locie OKB w Żukowskim. W połowie 1970 roku rozpoczęły się prace naziemne nad samolotem, które trwały prawie rok. W maju-lipcu samochód został podniesiony nad ziemię za pomocą dźwigu linowego, dzięki czemu zespół napędowy i samolot zostały przetestowane w trybie zawisu. 22 września odbyło się pierwsze samodzielne podejście pionowe komputera (VM-01), które wykonał główny pilot kompanii V. Mukhin. Drugie podejście przeprowadzono tydzień później – 29 września.

W roku 1970 trwała intensywna budowa drugiego prototypu VM-02. 5 października zakończono montaż samolotu, a 10 dni później drugi prototyp przewieziono do Żukowskiego. 24 i 25 listopada Mukhin wykonał pierwsze szybkie taksówki i przebiegł po pasie startowym LII, a 25 grudnia (według książki lotów V. Mukhina, 2 grudnia) wykonał pierwsze podejście. W tym samym roku rozpoczęto budowę trzeciego prototypu Jak-36M.

W 1971 roku wprowadzono ulepszenia w pierwszych dwóch prototypach, a 29 marca zakończono budowę trzeciego pojazdu (17 maja przewieziono go do Żukowskiego). 25 maja VM-01 wykonał swój pierwszy poziomy lot. Trzy tygodnie później, 16 czerwca, pilot Szewjakow wystartował z VM-03, wykonując także lot „poziomy”, jednak podczas lądowania samolot przewrócił się i do czerwca 1972 r. był w naprawie.

W pierwszej połowie 1972 roku miały miejsce intensywne testy fabryczne Jak-Z6M. Do lata trzeba było przedstawić dwa prototypy do testów państwowych. 25 lutego pierwszy pełnoprofilowy lot (jak OKB nazywa lot ze startem pionowym, lotem poziomym i lądowaniem pionowym) wykonał VM-02, a 20 marca ten sam program przeprowadzono na komputerze (VM- 01). Od końca wiosny zaczęto modyfikować pierwszy prototyp w celu dostosowania go do nowego wlotu powietrza, co z kolei wymagało ponownego przetestowania układu sterowania samolotem.

Do lata odrestaurowano także trzeci prototyp VM-03. 19 czerwca wykonał swój pierwszy pionowy start, a 1 sierpnia lot pełnoprofilowy. Pod koniec lutego tego samego roku rozpoczęto budowę czwartego pojazdu eksperymentalnego VM-04.

Wspólne testy państwowe (GST), przeprowadzone przez klienta (Lotnictwo Marynarki Wojennej), Ministerstwo Przemysłu Lotniczego i Biuro Projektowe Jakowlewa, rozpoczęły się latem 1972 roku. Podzielono je na dwa etapy - „A” i „B”. Badania etapu „A” miały być przeprowadzone na uproszczonym zestawie sprzętu. Każdy z prezentowanych samochodów musiał przejść oba etapy. VM-02 rozpoczął testy 30 czerwca, a etap „A” zakończył 20 marca 1973. VM-03 rozpoczął testy we wrześniu 1972, a etap „A” zakończył 10 marca następnego roku. Zbudowany pod koniec stycznia 1973 roku VM-04 został w marcu przetransportowany na stację prób płaskich w Żukowskim, a 1 kwietnia zaczęto na nim także przeprowadzać próby państwowe. Pierwszy prototyp również został objęty badaniami państwowymi. Etap „A” dla komputera (VM-01) i VM-04 zakończył się 30 września. W tym czasie testy etapu „B” drugiego i trzeciego prototypu, które rozpoczęły się 11 kwietnia 1973 roku, były już w toku.

Głównym wydarzeniem testów etapu „A” było pierwsze w historii lotnictwa radzieckiego lądowanie samolotu Jak-36M na pokładzie dużego śmigłowca przeciw okrętom podwodnym „Moskwa”, który znajdował się na otwartym morzu. Został on wykonany 18 listopada 1972 roku na drugiej eksperymentalnej maszynie VM-02 przez pilota doświadczalnego Michaiła Dexbacha. A 22 listopada wykonał lądowanie pełnoprofilowe w tym samym samolocie, tj. z pionowym startem z pokładu statku i pionowym lądowaniem na pokładzie.

Ryż. 15. Jak-36M na pokładzie hangaru krążownika przewożącego samoloty „Kijów”

Ryż. 16. Tablica przyrządów samolotu Jak-38

Ryż. 17. Schemat samolotu Jak-38

Ryż. 18. Angielski myśliwiec pionowego startu na lotniskowcu British Aerospace Sea Harrier FRS.1

Ryc. 19. Jak-38 nad pokładem statku

Ryż. 21. Błotniak morski przed lądowaniem na pokładzie lotniskowca

Ryż. 20. Angielski myśliwiec pokładowy Sea Harrier jest najbliższym „krewnym” radzieckiego Jak-38

Ryż. 22. Samolot pionowego startu AV-8B piechoty morskiej USA

Ryż. 23. Samolot Jak-38 na pokładzie krążownika przewożącego samoloty „Mińsk”

Dla projektantów, testerów i morski dzisiejsi lotnicy stali się wielkie święto. Wielu z nich uważa, że ​​18 listopada przypadały urodziny radzieckiego lotnictwa pokładowego.

1 listopada 1973 roku rozpoczęły się testy na etapie „B” VM-04, a 30 września 1974 roku zakończono na tym etapie testy państwowe wszystkich czterech prototypów. Wstępną konkluzję zalecającą wprowadzenie Jak-36M do produkcji seryjnej podpisano w 1973 r., jednak Zakłady Lotnicze w Saratowie rozpoczęły przygotowania do produkcji tych maszyn już w latach 1970-1971. w trakcie budowy kadłubów trzeciego i czwartego prototypu w tym przedsiębiorstwie.

Do końca 1974 roku zbudowano trzy samoloty Jak-36M pierwszej serii. Wiosną pierwszy seryjny samolot został wysłany do Instytutu Badawczego Sił Powietrznych w Achtubińsku, drugi – do bazy rozwojowej Morza Czarnego stocznia(zakład budował krążowniki lotnicze typu „Kijów”), trzeci – w LII. Druga seria, wypuszczona później, obejmowała już pięć samolotów, a począwszy od trzeciej każda kolejna seria obejmowała 10 samolotów. Wyposażone były w silniki podnoszące typu RD36-35VF (produkt „24”).

Ryż. 24. Samolot Jak-38 na pokładzie

Ryż. 25. Wyrzut z samolotu Jak-38

Rysunek 26. Pionowy start Jak-38

Ryż. 27. Jak-38 startuje po krótkim biegu

Pierwsza produkcja Jak-36M w latach 1975-1976. Przeprowadzono głównie badania naziemne. Przetestowano przyrządy, celowniki karabinowe i inne wyposażenie pokładowe, a także opcje uzbrojenia samolotu. Przykładowo na drugiej maszynie produkcyjnej w 1976 roku debugowano celownik karabinowy ASP-17BMC, a ósma maszyna trzeciej serii miała przetestować inny model celownika - ASP-PDF21 (z samolotu MiG-21PF).

Niemal od samego początku projektowania produktu „VM” rozpoczęto prace nad jego dwumiejscową wersją szkoleniową, produktem „VMU”. Konstrukcję „Sparky” określono dekretem rządowym z 28 grudnia 1967 r. Rysunki robocze „VMU” wprowadzono do produkcji 30 czerwca 1971 r., a pierwszy prototyp przekazano do stacji prób w locie w Żukowskim 24 marca 1972 r. Od kwietnia do marca 1973 r. przeprowadzono naziemne próby systemów samolotu, a 23 marca samolot wystartował po raz pierwszy. Etap „A” wspólnych testów państwowych zakończył się 24 października 1974 r., ale jeszcze na wiosnę dokumentacja techniczna został przeniesiony do Zakładów Lotniczych w Saratowie w celu budowy pierwszych dwóch produkcyjnych pojazdów szkoleniowych do połowy 1975 roku.

Dwa samoloty pierwszej serii zostały wyprodukowane terminowo i już w czerwcu 1975 roku znajdowały się w Centrum Testowym Lotnictwa Marynarki Wojennej w Saki (Krym). W 1976 roku pierwsza „iskra” drugiej serii przeszła badania państwowe etapu „B”, a druga została wysłana do badań statycznych. W sumie druga seria „VMU” składała się z trzech samolotów, a począwszy od czwartej, każda seria samolotów szkolnych składała się z pięciu samolotów.

Po rozpoczęciu produkcji Jak-36M w zakładach lotniczych w Saratowie każdy z seryjnych samolotów przeszedł krótkie testy kontrolne, a następnie albo został wysłany na testy specjalne (sprawdź różne systemy, sprzęt i broń) lub był używany do szkolenia pilotów lotnictwa morskiego. Przykładowo trzy pojazdy drugiej serii w listopadzie 1975 roku znajdowały się w bazie w Saki. Szkolono na nich pilotów tworzącego się pułku lotnictwa morskiego. Dowódcą pułku został doświadczony pilot Feoktist Matkovsky, który wcześniej latał na myśliwcach i helikopterach dla Marynarki Wojennej.

Wiosną 1975 roku do testów pokładowych samolotu szturmowego Jak-36M przygotowano pierwszy radziecki krążownik przewożący samoloty Kijów. Pierwszymi, którzy opanowali pokład w Kijowie, byli piloci testowi w fabryce na VM-02. Ćwiczenia startów i lądowań na otwartym morzu odbywały się od marca do października, a 15 grudnia 1975 r. pierwszego lądowania na Kijowie dokonał dowódca pułku F. Matkowski. Rozpoczął się proces oddawania lotniskowca do służby.

Ryż. 28. Start Jak-38 z platformy mobilnej

Ryż. 29. Dwumiejscowy bojowy samolot szkolno-szkoleniowy Jak-38U

Ryż. 30. Dwumiejscowy bojowy samolot szkolny Jak-38U

Ryż. 31. Dwumiejscowy bojowy samolot szkolno-szkoleniowy Jak-38U

Latem 1976 roku do Kijowa przerzucono pierwszą uformowaną eskadrę samolotów szturmowych z lotniskowca Jak-36M. W tym samym roku samolot wszedł do służby pod oznaczeniem Jak-38, a jego wersja szkolna stała się znana jako Jak-28U. W hangarze krążownika pod pokładem znajdowało się ponad 20 pojazdów. Samoloty przygotowane do lotu dostarczano za pomocą wind. Po lotach składano skrzydła samochodów i opuszczano je jedno po drugim do hangaru.

Prasa zachodnia zaczęła poważnie pisać o Jaku-38 po tym, jak 15 lipca 1976 roku krążownik przewożący samoloty Kijów przekroczył cieśninę Bosfor i wpłynął do Morza Śródziemnego. Samolot, któremu nadano kryptonim NATO „Fałszerz”, otrzymał nazwę Jak-36MP, co nie było dalekie od prawdy. Obserwatorzy przypuszczali, że okręty typu Kijów (Mińsk, Noworosyjsk, Baku) były w stanie przewozić 12 bojowych wozów pionowego startu i lądowania. Rzeczywista pojemność radzieckich lotniskowców była znacznie większa. „Kijów” wyruszył w oceany świata, aby „pokazać się” – zademonstrować możliwości radzieckiej floty. Były one jednak znacznie niższe, niż chcieli tego przywódcy sowieccy.

Eksploatacja samolotu Jak-38 w Marynarce Wojennej rozpoczęła się w czasie testów pierwszego samolotu produkcyjnego. Seryjne samoloty szturmowe na lotniskowcach wysłano z fabryki do dwóch baz lotniczych – w Sakach i Siewieromorsku. Siewieromorsk był główną bazą Floty Północnej, w której skład miał wchodzić krążownik przewożący samoloty. Ponadto konieczne było przetestowanie samolotu na dalekiej północy – obszarze o niskich temperaturach powietrza i nienadającym się do budowy dużej sieci lotnisk. Możliwość startu Jak-38 z małych platform lub platform mobilnych sugerowała jego zastosowanie nie tylko na statku, ale także jako samolot obrony wybrzeża.

Prawie wszystkie pierwsze produkcyjne samoloty szturmowe zostały wysłane do Saki. W połowie lat 70. pojawili się także w bazie w Siewieromorsku. W sierpniu - wrześniu 1977 roku osiem samolotów przechodziło już próby operacyjne. W grudniu tego samego roku dziewięć samolotów latało już w niskich temperaturach.

Zachodnie firmy tworzące samoloty do pionowego startu i lądowania nauczyły się z własnego doświadczenia trudności w testowaniu tych maszyn, które często kończyły się wypadkami. Jak-38 nie był wyjątkiem. Do pierwszego poważnego wypadku doszło w Saratowie na lotnisku fabrycznym 4 kwietnia 1975 roku, kiedy pilot doświadczalny OKB Michaił Deksbach leciał trzecim samochodem drugiej serii. Lądowanie odbyło się przy pracującym jednym silniku, gdyż drugi nie odpalił. Samolot został tak poważnie uszkodzony, że nie został później odrestaurowany.

4 marca 1976 roku w tym samym miejscu, w Saratowie, rozbił się Jak-38 pilota wojskowego pułkownika Chomiakowa. System wyrzutowy SK-EM aktywował się samoistnie. 9 kwietnia 1977 roku w Centrum Badawczo-Testowym Sił Powietrznych w Achtubińsku doszło do wypadku z pierwszym pojazdem produkcyjnym.

pilotowany przez pułkownika Peszkowa. Rok później, 6 czerwca 1977 r., w Siewieromorsku doszło do pierwszej katastrofy spowodowanej awarią jednej z dysz obrotowych silnika podnosząco-napędowego. Następnego dnia w mieście Saki kapitan Nowiczkow został zmuszony do wyrzucenia z drugiego samochodu trzeciej serii - pękła jedna z rur sterujących. Na krążowniku „Mińsk” miało miejsce wiele wypadków, począwszy od października 1978 roku. Od stycznia 1979 r. do września 1980 r. rozbiło się siedem samolotów. Latali na nich nie tylko piloci wojskowi, ale także piloci firmowi. W dniu 27 grudnia 1979 roku podczas startu z pokładu z krótkim rozbiegiem dwumiejscowy Jak-38U pilotowany przez Dexbacha i Kononenkę wpadł do morza z powodu braku obrotu dyszy napędu dźwigowego silnik. Po wyrzuceniu z wody Dexbach miał więcej szczęścia – wylądował bezpośrednio na pokładzie. Kononenko musiał użyć sprzętu ratunkowego.

Jednak dla obiektywizmu konieczne jest porównanie statystyk wypadków angielskiego samolotu Harrier i radzieckiego Jak-38. Od 1969 do 1980 roku do służby weszło 241 Harrierów. W tym okresie miały miejsce 83 wypadki, w których całkowicie zniszczonych zostało 57 samolotów, a 25 pilotów zginęło. W latach 1974–1980 w jednostkach lotnictwa floty znajdowało się 115 samolotów Jak-38, z czego 16 rozbiło się (zginęło czterech pilotów). Dlatego lepiej wyciągnąć wniosek na temat niezawodności radzieckiego samolotu szturmowego na lotniskowcu, mając na uwadze Harriera.

Samolot szturmowy Jak-38 przeszedł testy wojskowe nie tylko na Dalekiej Północy i gorącym Południu, ale także w warunkach wysokogórskich. Cztery pojazdy wysłano do Afganistanu w kwietniu 1980 roku i pozostały tam do połowy lata. Pilot OKB Yu. Mitikov wraz z kilkoma pilotami wojskowymi ćwiczył starty, lądowania i loty pełnoprofilowe w warunkach niskiego ciśnienia i wysoka temperatura powietrze otoczenia. Po testach doszli do wniosku, że w warunkach wysokogórskich nie da się zastosować samolotu szturmowego przy istniejącej elektrowni.

Podczas masowej produkcji Jak-38 był stale udoskonalany. Konstruktorom silników z RKBM i stowarzyszenia badawczo-produkcyjnego Sojuz udało się zwiększyć ciąg silników napędowych podnoszenia i podnoszenia. Zamiast RD36-35VF zaczęto instalować RD36-35VFR (produkt „28”), oznaczenie R27V-300 ze zwiększonym ciągiem nie uległo zmianie. Zanim podjęto decyzję o wymianie produktu „24” na produkt „28” w komorze silnika dźwigu, te ostatnie zostały przetestowane na kilku wczesnych seriach Jak-38 (np. w drugim pojeździe produkcyjnym w jesień 1976).

Na samolocie nie rozwiązano także problemu przedostawania się gorących gazów odbitych od płyty startowej do wlotów elektrowni. Najpierw na kilku produkowanych Jakach-38 przetestowano specjalne płetwy odblaskowe, umieszczone w górnej części kadłuba po bokach wlotów powietrza do podnoszonej komory silnika, a także pod kadłubem, zaczynając od jego środka (badania przeprowadzono w LII i w bazie w Saki). Następnie ta modyfikacja została wprowadzona do serii. Ponadto, stopniowo montowano żebra również w pojazdach produkowanych wcześniej.

W trakcie produkcji seryjnej Jak-38 udoskonalono także środki ewakuacji z samolotu. Fotel wyrzutowy KYA-1 i system SK-EM zostały zastąpione fotelem K-36VM i systemem SK-EMP o rozszerzonym zakresie zastosowań pod względem prędkości lotu i wysokości.

Projektanci wraz z klientem ciężko pracowali nad uzbrojeniem Jak-38. Samolot Jak-38 został wyposażony w pokładowy system uzbrojenia, pozwalający na walkę w dzień i w nocy z celami naziemnymi i morskimi, a w razie potrzeby także z celami powietrznymi w dzień. Uzbrojenie zawieszono na czterech wspornikach belek BDZ-60-23F1, zamontowanych w korzeniach skrzydła symetrycznie po dwóch względem osi samolotu.

Podczas ataków na cele naziemne i morskie rakiety kierowane Ch-23 mogły być używane w połączeniu ze sprzętem naprowadzania dowodzenia radiowego Delta NT, rakietami niekierowanymi, bombami o masie do 500 kg, czołgami zapalającymi ZB-500, a także bronią specjalną. Aby zniszczyć cele powietrzne, na słupach można zawiesić samonaprowadzające rakiety R-60 lub R-60M. Całkowita masa ładunku bojowego podczas startu pionowego wynosi do 1000 kg, a podczas krótkiego rozbiegu – do 1500 kg.

Ryż. 32. Dwumiejscowy bojowy samolot szkolny Jak-38U

Ze względu na niemożność wdrożenia nowych systemów zasięg broni rakietowej został znacznie ograniczony. Próbowano zintegrować z kadłubem samolotu podwójne działo GSh-23. Jeszcze przed zakończeniem testów twórcy pewni sukcesu wprowadzili zmiany w sekcji broni opis techniczny w pojazdach produkcyjnych (według niektórych broń jest uważana za element konstrukcyjny). Jednak podczas testów podczas strzelania z wbudowanego GSh-23 silniki często zaczynały rosnąć, a lokalizacja pistoletu w kadłubie musiała zostać porzucona. Okazało się, że pod skrzydłami Jak-38 można zastosować wyłącznie podwieszane kontenery z armatą UPK-23-250.

Użycie broni kontrolowano za pomocą urządzenia fotokontrolnego SSh-45-100-OS.

Nawet podczas testów państwowych projektanci i personel wojskowy stanęli przed jednym poważnym problemem. Ze względu na zależność masy startowej od temperatury otoczenia należało ją ograniczyć. Odpowiednio zmniejszyła się masa ładunku bojowego. Aby go zwiększyć, konieczne było zmniejszenie zapasu paliwa w samolocie, a co za tym idzie, zasięgu działania. Aby utrzymać normalne obciążenie bojowe i zwiększyć zasięg lotu, na pierwszych pojazdach produkcyjnych konieczne było zainstalowanie uproszczonego zestawu wyposażenia i uzbrojenia. Ponadto zaczęli testować Jak-38 podczas krótkiego startu i lądowania na krótkim dystansie. Przy krótkim rozbiegu obciążenie bojowe i zasięg lotu pojazdu znacznie wzrosły ze względu na oszczędność paliwa. Próby startowe z krótkim przebiegiem przeprowadzono na ziemi, a następnie w 1979 r. na krążowniku przewożącym samoloty Mińsk. Było kilka wypadków: podczas testowania trybu magnetowidu w Mińsku w trudnych warunkach podniesiona temperatura i wilgotność w Ocean Indyjski Pilot testowy LII Oleg Kononenko nie żyje.

Choć głównym odbiorcą Jak-38 była Marynarka Wojenna, samolot miał być użytkowany także z lotnisk lądowych. Dobrym przykładem był błotniak angielski. Kompleksowe testy Jak-38 w warunkach naziemnych potwierdziły możliwość jego pracy w siły lądowe. Możliwości maszyny podczas pracy z platform mobilnych znacznie się rozszerzyły. Miejsce to było czymś w rodzaju mobilnego lotniska. Lokalizacja takiego lotniska mogła zmieniać się kilkukrotnie w ciągu dnia. Samolot startuje z platforma mobilna niczym nie różni się od startu z pokładu statku. Lądowanie mogło nastąpić gdzie indziej. Po starcie platformę można było złożyć i przewieźć traktorem.

W celu zbadania możliwości wykorzystania samolotu Jak-38 na cywilnych statkach typu Roro (kontenerowcach) przeprowadzono specjalne testy. Pas startowy o wymiarach 18x23 m wykonany z płyt o gr powłoka metaliczna K-1D. Lądowanie na nim nie było trudne. Na kontenerowcu Nikołaj Czerkasow piloci lotnictwa morskiego opanowali technikę lądowania i startu z takiej platformy. Testy wykazały, że takie statki mogą być wykorzystywane do dostarczania samolotów Jak-38 dla ciężkich krążowników przewożących samoloty w odległych rejonach Oceanu Światowego.

Ograniczony zasięg samolotu szturmowego, niemożność zainstalowania nowego sprzętu, uzbrojenia i szereg innych poważnych niedociągnięć zmusiły projektantów Biura Projektowego Jakowlewa do poszukiwania sposobów modernizacji samolotu. Od końca lat 70. rozpoczął się rozwój kilku projektów. Według jednego z nich, który początkowo otrzymał kod „VMM” (zmodernizowany „VM”), miał on zainstalować na pojeździe ulepszone silniki o zwiększonym ciągu, zmodyfikować wloty powietrza, skrzydło, stabilizator, umożliwić sterowanie przednim podwoziem , a co najważniejsze umożliwiają podwieszenie dodatkowych zbiorników z materiałem palnym. Planowano także zastosowanie nowego sprzętu i poszerzenie asortymentu używanej broni. Ale w innym projekcie, który otrzymał kod „39” (czasami nazywano go także Jak-39), planowano wymianę silników elektrowni na mocniejsze, zwiększenie powierzchni skrzydeł oraz instalację nowego systemu celowniczego i nawigacyjnego PRNA -39 i stacja radarowa. Umożliwiło to przekształcenie samolotu w pełnoprawnego myśliwca (planowano stworzyć kilka modyfikacji, w tym samolot szturmowy). Odwrócili się nieco później Praca projektowa oraz dla produktu „48” (przyszły Jak-41M lub Jak-141).

Ryż. 33. Jak-38 i obiecujący naddźwiękowy samolot pionowego startu Jak-141

Ryż. 34. Schemat poglądowy samolotu Jak-38

Eksperymentalny samolot VM-01

Bojowy samolot szkolno-szkoleniowy Jak-38U

Samolot pionowego startu Jak-38

Wiele zależało od twórców silnika. Stowarzyszenie Badań i Produkcji Sojuz, na którego czele stał O. Favorsky, kończyło prace nad nowym silnikiem dźwigowo-napędowym R28-300 (produkt „59”) o ciągu pionowym 6700 kgf. którym był znacznie zmodyfikowany R27V-300 z nowym wirnikiem niskociśnieniowym i nową dyszą. Wirnik wysokociśnieniowy, komora spalania i turbina zostały wyjęte ze starego! modele. Konstruktorom Rybińskiego KBM udało się także poprawić parametry silników podnoszących. Nowy PD typu RD-38 miał ciąg 3250 kgf. Silniki te miały być stosowane w elektrowni modernizowanego Jak-38.

W procesie projektowania ulepszonej wersji samolotu nadano mu nowy kod – produkt „82”. Od razu do budowy oddano kilka egzemplarzy: dwa do prób w locie („82-1” i „82-2”), jeden do testów statycznych i jeszcze jeden jako latające laboratorium J1J1-82 do testów nowej elektrowni.

Budowę dwóch eksperymentalnych samolotów Jak-38M (taką nazwę nadano zmodernizowanemu samolotowi) zakończono w 1982 roku. Nie wszystkie wcześniej zaplanowane ulepszenia udało się wdrożyć na nowym lotniskowcowym samolocie szturmowym. Prawie całkowicie zachowując wygląd poprzedniego pojazdu, Jak-38M różnił się od lotniskowca zespołem napędowym, wlotami powietrza, pewnymi zmianami w konstrukcji kadłuba i powierzchni nośnych, obrotowym przednim podwoziem i możliwością montażu zewnętrzne zbiorniki paliwa. Zmiany wpłynęły na skład wyposażenia i broni. Pod koniec 1982 roku, jeszcze przed rozpoczęciem testów, podjęto decyzję o wprowadzeniu produktu „82” do masowej produkcji.

Testy, które rozpoczęły się w 1983 roku, trwały kilka lat. Właściwości taktyczne lotu Jak-38M uległy poprawie w porównaniu do Jak-38. Masa startowa na początku z krótkim dystansem wzrosła do 11 800 kg, a maksymalne obciążenie na zespołach zawieszenia zewnętrznego do 2000 kg. Przy starcie pionowym z obciążeniem 750 kg zasięg lotu wzrósł do 410 km, a przy starcie z krótkim rozbiegiem i obciążeniem 1000 kg do 600 km. Nowy model pokładowego samolotu szturmowego zastąpił poprzedni na linii montażowej Zakładów Lotniczych w Saratowie.

Wiosną 1984 r. rozpoczęły się testy pierwszego prototypu Jak-38M („82-1”) na ciężkim krążowniku przewożącym samoloty Mińsk (pilot doświadczalny Sinitsin). Samolot został przyjęty na uzbrojenie lotnictwa morskiego, a jego dostawy na statki rozpoczęły się w połowie lat 80-tych. A jednak pomysł wysoce skutecznego bojowego pojazdu pionowego startu i lądowania nie został zrealizowany. Większość samolotów Jak-38M znajdujących się na wyposażeniu nie mogła być wyposażona w zewnętrzne zbiorniki paliwa, przez co w zmodyfikowanej elektrowni wzrosło zużycie paliwa. Oznacza to dalsze zmniejszenie promienia bojowego samolotu szturmowego. Według głównego projektanta samolotu A. Zwiagincewa, przy braku zbiorników zrzutowych Jak-38M nie miał żadnej przewagi nad śmigłowcem szturmowym Ka-29.

Latem 1989 roku Jak-38 został po raz pierwszy publicznie zaprezentowany na wystawie lotniczej w Chodynce. Wcześniej samochód można było oglądać także w Muzeum Lotnictwa Monino. Odwiedzający pokazy lotnicze Mosaeroshow-92 mogli zobaczyć Jak-38U w locie z helikopterem Mi-8, z rozpiętą między nimi flagą. Taki skład pary został wymuszony: helikopter zastąpił jednomiejscowego Jak-38, który rozbił się przed rozpoczęciem pokazów lotniczych podczas lotu szkolnego. Ale Moskale, mieszkańcy Żukowskiego i wielu zagranicznych dziennikarzy od sierpnia 1989 r. wielokrotnie obserwowali „taniec” dwóch pionowych samolotów startujących i lądujących podczas obchodów Dnia Lotnictwa. Loty wykonywali piloci testowi LII.

Latem 1992 roku piloci OKB A. Sinitsin i V. Yakimov na lotnisku w Kubince zademonstrowali amerykańskim pilotom Allanowi Princetonowi i Davidowi Price’owi (obaj byłym pilotom Marynarki Wojennej USA, a obecnie właścicielom muzeum w Santa Monix w Kalifornii) dwu- szkolenie siedzeń -samolot szkolny Jak-38U. Amerykanie przyjechali do Moskwy na zaproszenie Generalnego Projektanta Biura Projektowego Aleksandra Dondukowa. Zostali pierwszymi zagranicznymi pilotami, którzy latali na Jak-38.

Jesienią tego samego roku Jak-38M został zaprezentowany na wystawie w Farnborough wraz z drugim egzemplarzem samolotu Jak-141. Jednak Jak-38 nie został pokazany w locie, jego „młodszy brat” poleciał tylko raz.

Problemy związane z niezawodnością zespołu napędowego, systemem sterowania, małą masą ładunku i krótkim zasięgiem nie pozwoliły na pełne wykorzystanie pierwszego radzieckiego samolotu szturmowego na lotniskowcu. Upadek ZSRR i podział Sił Zbrojnych wywarły ogromny wpływ na Marynarkę Wojenną. Żywotność wielu Jak-38 już się wyczerpała; większość pojazdów wysłano do baz przybrzeżnych. Fabryka samolotów w Saratowie nigdy nie była w stanie rozpocząć seryjnej produkcji zewnętrznych zbiorników paliwa, a bez nich osiągi taktyczne samolotów gwałtownie spadły. Rząd rosyjski nie był w stanie znaleźć środków na przywrócenie żywotności pokładowych samolotów szturmowych, których wyprodukowano ponad 200 sztuk. Obecnie wszystkie są zablokowane i dalszy los nieznany, a także nowy obiecujący naddźwiękowy samolot pionowego startu i lądowania Jak-141, stworzony w celu zastąpienia Jak-38 i który nawet nie przeszedł (nie z winy twórców) pełnego cyklu testów.

Firma z wspaniałe doświadczenie tworzenia samolotów VTOL, poszukuje klientów. Ale czy się odnajdą?

Długość kadłuba bez LDPE, m 15,47

Rozpiętość skrzydeł, m:

w pozycji lotu 7.022

w pozycji złożonej 4,88

Powierzchnia skrzydła z częścią brzuszną, m 2 18,69

Wysokość samolotu po zaparkowaniu, m 4,25

Rozstaw podwozia, m 2,76

Podstawa podwozia, m 6,06

Masa własna samolotu, kg 7484

Masa startowa, kg

normalne 10 400

maksymalnie 11 300

Masa ładunku bojowego, kg:

normalny z początkiem pionowym 1000

maksimum w krótkim okresie 1500

Maksymalna prędkość, km/m 1050

Praktyczny sufit, m 11 000

Zasięg taktyczny, km 185

Jak wiadomo, samolot bojowy jest najbardziej bezbronny na ziemi i podczas startu, a drogie pasy startowe są prawdopodobnie głównym przedmiotem wydatków współczesnych Sił Powietrznych i głównym celem dla samolotów wroga. Dlatego projektanci samolotów przez dziesięciolecia zmagali się z problemem pionowego startu, ale udało im się go rozwiązać jedynie poprzez opanowanie technologii sterowania wektorem ciągu, na bazie której stworzono pierwsze masowo produkowane samoloty VTOL – brytyjski Harrier i radziecki Jak-38. Te bardzo podobne w wyglądzie samoloty pionowego startu i lądowania spotkały zupełnie inne losy. Po długiej ewolucji i przekształceniu się z niezdarnego „skoczka” w skuteczną maszynę bojową, „Błotniak” zadebiutował podczas konfliktu o Falklandy, brał udział w wielu lokalnych wojnach, od Zatoki Perskiej i Afganistanu po Bałkany, i pozostaje w służbę do dziś. W przeciwieństwie do Jak-38, który wzniósł się w powietrze później niż jego zachodni odpowiednik, ale został wycofany ze służby na początku lat 90. Dlaczego jego służba trwała tak krótko? Dlaczego ta technologia, która wydawała się tak obiecująca, nie jest w stanie zastąpić tradycyjnych maszyn nawet w samolotach pokładowych? A czy samoloty pionowego startu mają przyszłość – czy też są ślepą uliczką w rozwoju przemysłu lotniczego?

Odkąd człowiek zaczął projektować i budować samoloty zdolne do względnie bezpiecznego i szybkiego poruszania się w przestrzeni kosmicznej, dręczyło go jedno istotne ograniczenie: samolot wymaga dość dużej ilości miejsca na ziemi do startu i lądowania. Im większy i cięższy jest latający samochód więcej ludzi i ładunek, jaki może unieść, tym więcej miejsca potrzebuje. W miarę powstawania coraz nowocześniejszych samolotów rosły wymagania dotyczące długości i jakości pasów startowych, nakładając znaczne ograniczenia na powierzchnię praktyczne zastosowanie lotnictwo. Problem ten wydawał się szczególnie dotkliwy dla wojska - w końcu bombardowanie pasów startowych przez samoloty wroga mogło z łatwością sparaliżować działania własnego samolotu. Jednak człowiek jest istotą upartą i zaradną i od samego początku ery samolotów cięższych od powietrza starał się, aby wystartowały, jeśli nie pionowo, to jak najkrócej.

Próby stworzenia helikoptera, podejmowane od początków XX wieku (m.in. przez Igora Sikorskiego jeszcze w kijowskim okresie jego działalności), początkowo kończyły się niepowodzeniem – w urządzeniach tych po prostu brakowało silników o odpowiednio dużej mocy. konkretna moc, czekało na ich decyzję i szereg innych problemy techniczne. Bardziej obiecujący wydawał się wiatrakowiec wykorzystujący zasadę autorotacji głównego wirnika i ciąg konwencjonalnego silnika lotniczego. Takie urządzenie nie mogło wystartować w pionie, ale start, a zwłaszcza przebieg, zostały radykalnie zmniejszone. Wiatrakowce powstałe pod przewodnictwem Juana de la Cierva w latach 20. – 30. XX wieku. zyskały znaczną popularność, budowano je na licencji za granicą, a wojsko eksperymentowało z mocą i siłą z wykorzystaniem nowej „zabawki” do własnych celów. Wkrótce. okazało się jednak, że i te maszyny nie są idealne – nie potrafią startować pionowo ani zawisać w powietrzu, a ładowność wiatrakowców jest znikoma. I choć w czasie II wojny światowej tego typu urządzenia brały nawet udział w walkach (przykładowo radziecki wiatrakowiec-obserwator A-7-ZA czy niemiecki bezsilnikowy wiatrakowiec Fa 330, używany m.in. łodzie podwodne), udział ten był sporadyczny i w żaden sposób nie zagrażał monopolowi lotniczemu.

W latach 40. na nowym podstawa techniczna rozpoczyna się szybki postęp w produkcji helikopterów. Przez kolejne dekady śmigłowce zajmowały bardzo ważne miejsce zarówno w lotnictwie wojskowym, jak i cywilnym. Helikopter Staz to bardzo udana próba stworzenia samolotu - oprócz pionowego startu i lądowania potrafi unosić się w powietrzu. Okazał się idealny do wielu zadań, które przekraczały możliwości samolotów. Jednak helikopter ma również swoje ograniczenia. Tak, jest w stanie startować i lądować z platform o minimalnych rozmiarach oraz latać w niemal dowolnych płaszczyznach i kierunkach. Ale nie leci tak szybko jak samolot, ani tak wysoko, ani tak daleko. Helikopter nie jest w stanie osiągnąć prędkości dźwięku, a co dopiero. go przewyższyć.

Szybko okazało się, że nadal istnieje zapotrzebowanie na samolot, który choć w części będzie w stanie połączyć cechy śmigłowca (pionowy start i lądowanie, swobodne kontrolowane zawisy) ​​i klasycznego samolotu (duża prędkość, duży pułap i zasięg lotu). I choć cywilni operatorzy mogli obejść się bez takiego urządzenia, wojsko było niezwykle zainteresowane stworzeniem bojowego samolotu do pionowego startu i lądowania. W końcu, chociaż uzbrojone helikoptery stały się bardzo potężną bronią na polu bitwy, nie mogły zastąpić wielozadaniowych myśliwców bombardujących ani w walce powietrznej, ani podczas izolowania obszaru działań bojowych. Zwykły myśliwiec, który skutecznie poradził sobie z tymi zadaniami, potrzebował pasa startowego – przynajmniej w postaci pokładu lotniskowca.

Problem stworzenia bojowego samolotu pionowego startu wydawał się nierozwiązywalny – co mogli zobaczyć na przykład Amerykanie, próbując stworzyć myśliwiec pionowego startu o napędzie śmigłowym, Convair XFY-1 Pogo, dziwną maszynę, która zajmowała z pozycji stojącej na ogonie. Rozwiązanie problemu leżało jednak w zupełnie innej płaszczyźnie, a drogę do niego otworzył pomysł zastosowania w praktyce znanego w zasadzie zjawiska sterowania wektorem ciągu. Jak każdy nowy wynalazek w lotnictwie, droga do jego wdrożenia była trudna, kręta i, niestety, hojnie spryskana krwią pilotów testowych. Ostatecznie jednak koncepcja sterowania wektorem ciągu okazała się całkiem realna i na niej opierają się wszystkie projekty produkcyjne bojowych samolotów pionowego startu i lądowania: brytyjski (później stał się amerykańsko-brytyjski) Harrier oraz Radziecki Jak-38 i jedyna modyfikacja amerykańskiego Lightninga II wprowadzana do produkcji – F-35B. Maszyny te różnią się nie tyle samą konstrukcją i rozwiązaniami technicznymi, ile sposobem podejścia do problemu i jego rozwiązania. Przyjrzyjmy się bliżej zjawisku zwanemu sterowaniem wektorem ciągu (VTC), czyli angielskim skrótem VTC (Vector Trust Control).

Sterowanie wektorem ciągu

Jeśli spróbujemy podać najprostszą definicję terminu zawartego w tytule rozdziału, otrzymamy coś takiego: sterowanie wektorem ciągu to zdolność statku powietrznego do odchylania ciągu wytwarzanego przez jego zespół napędowy od osi wzdłużnej samolotu . Koncepcja ta dotyczy przede wszystkim statków powietrznych o napędzie odrzutowym (nie tylko samolotów, ale także rakiet), ale można ją zastosować także do statków powietrznych o napędzie śmigłowym (tłokowych lub turbośmigłowych – np. MV-22 Osprey).

Z praktycznego punktu widzenia wektorowanie ciągu ma dwa główne obszary zastosowań:

Zwiększenie możliwości statku powietrznego w locie poziomym (przede wszystkim w zakresie sterowności i zwrotności);
znaczne ograniczenie startu i przebiegu lub całkowita eliminacja tych etapów lotu – czyli pionowego startu i lądowania.

Podejścia projektowe w tych dwóch przypadkach są bardzo różne. Jeśli w pierwszym odchylenie wektora ciągu od osi samolotu wynosi od kilku do kilkudziesięciu stopni (zwykle w granicach 25-35 stopni), to w drugim, zwłaszcza jeśli elektrownia musi zapewnić samolotowi pionową start i lądowanie konieczne jest skierowanie ciągu w dół, czyli przy silniku zamontowanym poziomo odchylenie wektora ciągu powinno wynosić około 90 stopni (fakt jest taki, że kąt odchylenia ciągu ze względu na termodynamikę nie powinien lub nie może być dokładnie 90 stopni od poziomu).

Zatrzymajmy się nieco bardziej szczegółowo w pierwszym przypadku, oznaczonym w język angielski jako wektorowanie w locie do przodu (VIFF), czyli sterowanie wektorem ciągu w locie poziomym. Jego celem (w odniesieniu do samolotów bojowych, przede wszystkim myśliwców wielozadaniowych) jest poprawa manewrowości samolotu i zmniejszenie jego sygnatury radarowej, co w sumie prowadzi do zwiększenia jego przeżywalności na polu walki. Ponadto długość startu i biegu jest znacznie zmniejszona. I choć może się to wydawać dziwne, odchylenie wektora ciągu o 20-30 stopni jest z technologicznego punktu widzenia rozwiązaniem znacznie późniejszym i trudniejszym do wdrożenia niż odchylenie o wielkość bliską 90 stopni. Rozwiązanie to stosowane jest w praktyce jedynie w samolotach bojowych najnowszej generacji, aczkolwiek obiecuje niezaprzeczalne zalety. Skoordynowane działanie aerodynamicznych powierzchni sterujących ze zmianą wektora ciągu znacznie poprawia działanie aerodynamicznych powierzchni sterujących. Samolot staje się zdolny do ostrzejszych manewrów – w zasadzie jedynym ograniczeniem jest odporność ciała pilota i konstrukcji samolotu na przeciążenia. Dodatkowo podczas manewrowania z odchyleniem wektora ciągu samolot zużywa mniej paliwa niż podczas manewrowania z wykorzystaniem wyłącznie sterów aerodynamicznych – co oznacza zwiększenie zasięgu lotu. Skrócenie długości startu i dobiegu ułatwia operowanie z krótkich pasów startowych (np. uszkodzonych w czasie działań bojowych), lotnisk polowych czy lotniskowców.

Zastosowanie sterowania wektorem ciągu w locie poziomym może również znacząco wpłynąć na konstrukcję płatowca. Otwiera to drogę do rozwoju samolotów bezogonowych, pozbawionych nie tylko ogona poziomego, ale i pionowego. Brak ogona zmniejsza opór aerodynamiczny i masę płatowca (tzn. zużycie paliwa ponownie spada, a zasięg lotu wzrasta). Dodatkowo zmniejszono efektywną powierzchnię rozrzutu samolotu, nadając mu cechy „steli”.

Sterowanie wektorem ciągu ma też swoje wady, o których nie należy zapominać, przynajmniej na obecnym etapie rozwoju. technologia lotnicza. Do najważniejszych z nich należą złożony projekt oraz dość duża masa urządzeń sterujących wektorem ciągu.

Na obecnym etapie rozwoju konstrukcji samolotów bojowych priorytetem jest zastosowanie sterowania wektorem ciągu w celu zapewnienia pionowego startu i lądowania lub znacznego ograniczenia dobiegu (samolot ze sterowaniem wektorem ciągu może nie posiadać możliwości do pionowego startu lub może wystartować pionowo tylko do określonej masy startowej) przy zachowaniu możliwości pionowego lądowania. To właśnie te cechy zostały zastosowane w Harrierze i Jak-38.

Wróćmy więc do „pionów”. Zastosowanie sterowania wektorem ciągu w takich samolotach ma na celu znaczącą zmianę startu i lądowania samolotu. Znacząco skraca te dwie fazy lotu w porównaniu do samolotów z klasycznymi elektrowniami (odrzutowy lub śmigłowy). W fazie startu dotyczy to przede wszystkim rozbiegu, czyli najprościej mówiąc drogi, którą statek powietrzny musi przebyć do momentu, gdy jego skrzydła wytworzą wystarczającą siłę nośną zdolną do uniesienia statku powietrznego z ziemi. o ziemię i unieść w powietrze. Podczas fazy lądowania mówimy o o przebiegu, czyli o odległości przebytej przez samolot od chwili, gdy jego koła dotkną ziemi, aż do zatrzymania się. Start i przebieg określają wymagania nie tylko co do długości, ale także jakości pasa startowego - wszak jeśli samolot porusza się z dużą prędkością po wystarczająco długim, ale nierównym lub uszkodzonym pasie startowym, to naraża się na ryzyko poważnych uszkodzeń, a nawet upadku.

Jeśli samolot jest wyposażony w urządzenia sterujące wektorem ciągu w dość szerokim zakresie, start i lądowanie będą wyglądać zupełnie inaczej. Takie samoloty, w zależności od ich możliwości, dzielą się na kilka grup:

VTOL (Vertical Take Off and Landing) – statek powietrzny zdolny do pionowego startu i lądowania (VTOL);
STOL (Short Take off and Landing) – statek powietrzny z krótkim startem i lądowaniem (STOL);
VSTOL (Vertical Short Take Off and Landing) – statek powietrzny zdolny do wykonywania zarówno pionowego, jak i krótkiego startu i lądowania (VSTOL);
STOVL (Short Take off and Vertical Landing) – samolot, którego moc elektrowni nie pozwala na pionowy start, ale umożliwia pionowe lądowanie (po zmniejszeniu masy poprzez wyczerpanie paliwa i zresetowaniu zewnętrznego zawieszenia).

Już pierwsze badania stabilności pojazdu pionowego startu wykazały, że podczas startu i lądowania wektor siły nośnej musi przechodzić przez środek ciężkości samolotu, a jego wartość musi być co najmniej 20% większa niż masa płatowca.

Projektowanie samolotów z pionowym startem i lądowaniem jest obarczone dużymi trudnościami związanymi z koniecznością stworzenia lekkich silników, sterownością przy prędkościach bliskich zera itp.

Obecnie znanych jest wiele projektów samolotów do pionowego startu i lądowania, z których wiele zostało już wdrożonych w rzeczywistych samolotach.

Samoloty ze śmigłami

Jednym z rozwiązań problemu pionowego startu i lądowania jest stworzenie samolotu, w którym siła nośna podczas startu i lądowania tworzona jest poprzez obrót osi obrotu śmigieł, a w locie poziomym – przez skrzydło. Obrót osi obrotu śmigieł można uzyskać poprzez obrót silnika lub skrzydła. Skrzydło takiego samolotu (ryc. 160) wykonane jest w konstrukcji wielodźwigarowej (co najmniej dwa drzewce) i jest przymocowane do kadłuba na zawiasach. Mechanizm obrotu skrzydła jest najczęściej reprezentowany przez podnośnik śrubowy z obrotem synchronicznym, zapewniającym zmianę kąta montażu skrzydła do kąta większego niż 90°.

Skrzydło na całej rozpiętości wyposażone jest w klapy wieloszczelinowe. W obszarach gdzie skrzydło nie jest nawiewane strumieniem powietrza ze śmigła lub gdzie prędkość nadmuchu jest mała (w środkowej części skrzydła), montuje się listwy pomagające wyeliminować przeciągnięcie przy dużych kątach natarcia. Pionowy ogon jest stosunkowo duży (w celu zwiększenia stabilności kierunkowej przy niskich prędkościach lotu) i jest wyposażony w ster. Zwykle sterowany jest stabilizator takiego samolotu. Kąty montażu stabilizatora mogą zmieniać się w szerokich granicach, zapewniając przejście samolotu od startu pionowego do lotu poziomego i z powrotem. Nasada płetwy przechodzi w tylną belkę ogonową, na której w płaszczyźnie poziomej zamontowany jest wirnik ogonowy o małej średnicy i zmiennym skoku, zapewniający kontrolę wzdłużną w zawisie i lotach przejściowych.

Elektrownia składa się z kilku potężnych silników turbośmigłowych, różniących się mały rozmiar i niskim ciężarze właściwym rzędu 0,114 kg/l. pp., co jest bardzo ważne w przypadku samolotu pionowego startu i lądowania dowolnej konstrukcji, ponieważ takie urządzenia podczas startu pionowego muszą mieć większy ciąg niż ich waga. Oprócz pokonania ciężaru, ciąg musi pokonać opór aerodynamiczny i wytworzyć przyspieszenie, aby przyspieszyć samolot do prędkości, przy której siła nośna skrzydła w pełni zrekompensuje ciężar samolotu, a sterowanie powierzchniami aerodynamicznymi będzie wystarczająco skuteczne.

Poważną wadą konstrukcyjną samolotów pionowego startu i lądowania ze śmigłami jest to, że zapewnienie bezpieczeństwa lotu i niezawodnej sterowności statku powietrznego podczas pionowego startu i w nieustalonych warunkach lotu osiągane jest kosztem uczynienia konstrukcji cięższą i bardziej złożoną ze względu na zastosowanie mechanizmu obrotu skrzydeł i przekładni synchronizującej obrót śmigieł.

System sterowania samolotem jest również złożony. Sterowanie podczas startu i lądowania oraz w locie przelotowym w trzech osiach odbywa się za pomocą konwencjonalnych aerodynamicznych powierzchni sterowych, ale w trybie zawisu. W trybach przejściowych przed i po locie przelotowym stosuje się inne metody kontroli.

Podczas wznoszenia pionowego sterowanie wzdłużne odbywa się za pomocą poziomego śmigła ogonowego (o zmiennym skoku) umieszczonego za stępką (ryc. 160, b), sterowanie kierunkiem odbywa się poprzez różnicowe wychylenie końcowych sekcji klap, dmuchane przez strumień ze śmigieł, a sterowanie boczne odbywa się poprzez różnicę zmiany skoku zewnętrznych śmigieł.

W trybie przejściowym następuje stopniowe przejście do sterowania za pomocą konwencjonalnych powierzchni; W tym celu wykorzystuje się mikser sterujący, którego działanie programuje się w zależności od kąta obrotu skrzydła. Układ sterowania zawiera mechanizm stabilizujący.

Poprawa osiągów samolotów pionowego startu i lądowania za pomocą śmigieł jest obecnie możliwa dzięki zamknięciu śmigła w pierścieniowym kanale (krótkiej rurze o odpowiedniej średnicy). Takie śmigło rozwija ciąg o 15-20% większy niż ciąg śmigła bez „ogrodzenia”. Wyjaśnia to fakt, że ściany kanału zapobiegają przepływowi skompresowane powietrze od dolnych powierzchni ślimaka do górnych, gdzie następuje redukcja ciśnienia i eliminują rozproszenie przepływu ze ślimaka na boki. Dodatkowo, gdy śruba zasysa powietrze nad pierścieniowym kanałem, powstaje obszar niskiego ciśnienia, a ponieważ śruba wyrzuca strumień sprężonego powietrza, różnica ciśnień w górnej i dolnej części pierścień kanałowy prowadzi do powstania dodatkowego winda. Na ryc. 161 i przedstawia schemat samolotu pionowego startu i lądowania ze śmigłami zamontowanymi w pierścieniowych kanałach. Samolot zaprojektowano w układzie tandem z czterema śmigłami napędzanymi wspólną przekładnią.

Sterowanie w trzech osiach w locie przelotowym i pionowym (rys. 161, b, c, d) odbywa się głównie poprzez różnicową zmianę skoku śmigieł i wychylanie klap umieszczonych poziomo w strumieniach wyrzucanych przez śmigła za kanały.

Należy zauważyć, że samoloty pionowego startu i lądowania ze śmigłami mogą rozwijać prędkość 600-800 km/h. Osiąganie wyższych prędkości lotu poddźwiękowych, a tym bardziej naddźwiękowych, możliwe jest jedynie przy zastosowaniu silników odrzutowych.

Samolot o napędzie odrzutowym

Znanych jest wiele konstrukcji samolotów pionowego startu i lądowania z napędem odrzutowym, lecz można je dość ściśle podzielić na trzy główne grupy ze względu na rodzaj zespołu napędowego: samoloty z pojedynczym zespołem napędowym, z zespołem napędowym oraz z zespołem napędowym. elektrownia z zespołami zwiększającymi ciąg.

Samoloty z jednym zespołem napędowym, w których ten sam silnik wytwarza ciąg pionowy i poziomy (ryc. 162), teoretycznie mogą latać z prędkościami kilkukrotnie większymi od prędkości dźwięku. Poważną wadą takiego samolotu jest to, że awaria silnika podczas startu lub lądowania może doprowadzić do katastrofy.

Samolot z kompozytową elektrownią może także latać z prędkością ponaddźwiękową. Jego zespół napędowy składa się z silników przeznaczonych do pionowego startu i lądowania (podnoszenie) oraz silników do lotu poziomego (obsługa), rys. 163.

Silniki dźwigowe mają oś pionową, natomiast silniki napędowe mają oś poziomą. Awaria jednego lub dwóch silników dźwigowych podczas startu umożliwia kontynuację pionowego startu i lądowania. TRD i DTRD mogą być stosowane jako silniki napędowe. Podczas startu silniki napędowe mogą również brać udział w wytwarzaniu ciągu pionowego. Wektor ciągu jest odchylany albo przez obracające się dysze, albo przez obracanie silnika wraz z gondolą.

W statkach powietrznych z silnikami odrzutowymi stabilność i sterowność podczas startu, lądowania, zawisu i stanów przejściowych, gdy siły aerodynamiczne są nieobecne lub są niewielkie, zapewniają urządzenia sterujące typu gazodynamicznego. Zgodnie z zasadą działania dzieli się je na trzy klasy: z doborem sprężonego powietrza lub gorących gazów z elektrowni, z wykorzystaniem wielkości ciągu pędników oraz z wykorzystaniem urządzeń odchylających wektor ciągu.

Urządzenia sterujące z odciągiem sprężonego powietrza lub gazów są najprostsze i najbardziej niezawodne. Przykładowy układ urządzenia sterującego ze sprężonym powietrzem pobieranym z silników podnośnikowych pokazano na rys. 164.

Samoloty wyposażone w zespół napędowy z zespołami zwiększającymi ciąg mogą być wyposażone w zespoły turbowentylatorowe (Rys. 165) lub wyrzutniki gazu (Rys. 166), które wytwarzają niezbędny ciąg pionowy podczas startu. Elektrownie tych samolotów można budować w oparciu o silniki turboodrzutowe i silniki turboodrzutowe.

Zespół napędowy samolotu wraz z zespołami zwiększającymi ciąg pokazany na rys. 165, składa się z dwóch silników turboodrzutowych zainstalowanych w kadłubie i wytwarzających ciąg poziomy. Podczas pionowego startu i lądowania silniki turboodrzutowe służą jako generatory gazu do napędzania obrotów dwóch turbin z wentylatorami umieszczonymi w skrzydle i jednej turbiny z wentylatorem w przedniej części kadłuba. Wentylator przedni służy wyłącznie do sterowania wzdłużnego.

Sterowanie samolotem w trybach pionowych zapewniają wentylatory, a w locie poziomym - stery aerodynamiczne. Samolot z elektrownią wyrzutnikową pokazany na ryc. 166, posiada zespół napędowy składający się z dwóch silników turboodrzutowych. Aby wytworzyć ciąg pionowy, strumień gazu kierowany jest do wyrzutnika umieszczonego w środkowej części kadłuba. Urządzenie posiada dwa centralne kanały powietrzne, z których powietrze kierowane jest do kanałów poprzecznych zakończonych dyszami szczelinowymi.

Każdy silnik turboodrzutowy jest podłączony do jednego kanału centralnego i połowy kanałów poprzecznych z dyszami, dzięki czemu w przypadku wyłączenia lub awarii jednego silnika turboodrzutowego urządzenie wyrzutnikowe nadal działa. Dysze wychodzą do komór wyrzutników, które są zamknięte klapami na górnej i dolnej powierzchni kadłuba. Kiedy zespół eżektorowy działa, gazy wypływające z dyszy wyrzucają powietrze, którego objętość jest 5,5-6 razy większa niż objętość gazów, która jest o 30% większa niż ciąg silnika turboodrzutowego.

Gazy wypływające z komór eżektorowych mają niską prędkość i temperaturę. Pozwala to na obsługę samolotu z pasów startowych bez specjalnej powłoki; ponadto urządzenie wyrzutowe zmniejsza poziom hałasu silnika turboodrzutowego. Sterowanie statkiem powietrznym w trybie przelotowym odbywa się za pomocą konwencjonalnych powierzchni aerodynamicznych, a w trybie startu, lądowania i przejścia za pomocą systemu sterów odrzutowych zapewniających stabilność i sterowność samolotu.

Elektrownie z wektorem ciągu mają kilka bardzo poważnych wad. Zatem elektrownia z zespołem turbowentylatorowym wymaga dużych objętości, aby pomieścić wentylatory, co utrudnia stworzenie skrzydła o cienkim profilu, które normalnie pracuje w przepływie naddźwiękowym. Elektrownia eżektorowa wymaga jeszcze większych objętości.

Zwykle przy takich schematach występują trudności z rozmieszczeniem paliwa, co ogranicza zasięg lotu samolotu.

Rozważając konstrukcje samolotów, można spotkać się z błędnym przekonaniem, że możliwość pionowego startu powinna być rekompensowana przez zmniejszenie ładunku unoszonego przez samolot. Nawet przybliżone obliczenia potwierdzają wniosek, że samolot pionowego startu o dużej prędkości lotu można stworzyć bez znacznych strat w udźwigu czy zasięgu, jeśli od samego początku projektowania samolotu opierać się będzie na wymaganiach pionowego startu i lądowania .

Na ryc. 167 przedstawiono wyniki analizy mas samolotów konstrukcji konwencjonalnej (normalnego startu) i PKB. Porównuje się samoloty o tej samej masie startowej, posiadające tę samą prędkość przelotową, wysokość, zasięg i podnoszące ten sam ładunek. Ze schematu na ryc. 167 jest widoczny, ale samolot PKB (z 12 silnikami nośnymi) ma cięższy zespół napędowy zwykły samolot około 6% masy startowej normalnego samolotu startowego.

Dodatkowo gondole silników nośnych zwiększają masę konstrukcji samolotu PKB o kolejne 3% masy startowej. Zużycie paliwa podczas startu i lądowania, łącznie z ruchem naziemnym, jest o 1,5% większe niż w przypadku konwencjonalnego statku powietrznego, a waga dodatkowego wyposażenia samolotu PKB wynosi 1%.

Tę dodatkową masę, nieuniknioną w przypadku samolotu pionowego startu, wynoszącą około 11,5% masy startowej, można zrekompensować poprzez zmniejszenie masy pozostałych elementów jego konstrukcji.

Zatem w przypadku samolotu PKB skrzydło jest mniejsze w porównaniu do konwencjonalnego samolotu. Ponadto nie ma konieczności stosowania mechanizacji skrzydeł, co zmniejsza wagę o około 4,4%.

Dalszych oszczędności w masie samolotu PKB można oczekiwać poprzez zmniejszenie masy podwozia i ogona. Masę podwozia samolotu PKB, zaprojektowanego na maksymalną prędkość opadania 3 m/s, można zmniejszyć o 2% masy startowej w porównaniu do konwencjonalnego samolotu.

Zatem bilans wagowy samolotu PKB pokazuje, że masa konstrukcyjna samolotu PKB jest większa od masy konwencjonalnego statku powietrznego o około 4,5% maksymalnej masy startowej konwencjonalnego statku powietrznego.

Jednak konwencjonalny samolot musi posiadać znaczną rezerwę paliwa na potrzeby wstrzymania lotów i znalezienia lotniska zapasowego w przypadku złej pogody. Tę rezerwę paliwa dla pionowo startującego samolotu można znacznie zmniejszyć, ponieważ nie potrzebuje on pasa startowego i może wylądować w prawie każdym miejscu, którego wymiary mogą być nieznaczne.

Z powyższego wynika, że ​​samolot PKB, mając taką samą masę startową jak samolot konwencjonalny, może przewozić ten sam ładunek i latać z tą samą prędkością i na tym samym zasięgu.

Wykorzystana literatura: Autorzy „Podstaw Lotnictwa”: G.A. Nikitin, EA Bakanow

Pobierz streszczenie: Nie masz dostępu do pobierania plików z naszego serwera.

„Samoloty pionowego startu i lądowania: przeszłość, teraźniejszość, przyszłość”

Khramov Maksym Anatoliewicz

Plan pracy.

Wstęp.

Co to jest samolot pionowego startu i lądowania?

Przeszłość samolotów VTOL.

Prawdziwy VTOL

Oczekiwana przyszłość samolotów VTOL.

Wniosek.

Wstęp.

Przyzwyczailiśmy się myśleć, że samoloty muszą wystartować, przyspieszając po pasie startowym. Ale historia zna wiele projektów samolotów pionowego startu i lądowania (w skrócie nazywa się je samolotami VTOL). Ale dopiero błotniak brytyjski i jego modyfikacje stały się naprawdę powszechne. Postawiłem sobie za cel – w tej pracy omówić rozwój samolotów VTOL w przeszłości oraz określić prawdopodobne ścieżki rozwoju samolotów VTOL na przestrzeni najbliższych 30-40 lat (szósta generacja).

Na początek chcę wyjaśnić, czym jest samolot pionowego startu i lądowania. Przez ten termin rozumiem samolot z silnikami umieszczonymi w kadłubie i wyposażony w system sterowania wektorem ciągu, który pozwala mu na start lub lądowanie w pionie, ale nie pozbawia go możliwości startu jak zwykły samolot z pasa startowego . Maszyny dokładnie tego typu pojawiły się dopiero w latach 50-tych, chociaż wcześniej istniały projekty samolotów startujących pionowo, ale nie zostały one wdrożone ze względu na złożoność konstrukcji. Tradycyjne samoloty VTOL obejmują powszechnie używane Harriery, Jak-38 oraz, niezbyt powszechnie używane, Jak-141 i F-35B. Maszyny te miały swoje wady i zalety.

Dlaczego się pojawił?

Zapotrzebowanie na samolot VTOL takiego typu, jaki go zdefiniowałem pojawiło się w latach 50-60 XX wieku,kiedy ZSRR przygotowywał się do działań wojennych w Europie. Amerykańscy stratedzy logicznie założyli, że jeśli wybuchnie wojna, lotniska zostaną szybko wyłączone z akcji lub, co gorsza, zdobyte. Obrona powietrznawzięła na siebieczęść zadań zwalczania lotnictwa radzieckiego,helikoptery przejmowały także część zadań wspierania wojsk w czasie odwrotu (Bundeswehra nie byłaby w stanie przeciwstawić się przeważającym siłom). Armia Radziecka), ale były na to zbyt niedoskonałe, zbyt powolne, zbyt kruche, zbyt słabo uzbrojone. Dlatego samolot był niezbędny do wspierania wojsk na polu bitwy, a jednocześnie do zwalczania samolotów. Problem wynikał z wymagań ówczesnych samolotów myśliwskich co do długości i jakości pasów startowych. Innym sposobem wykorzystania takich samolotów mógłby być montaż na lotniskowcach kładzonych w czasie wojny,ponieważ Ze względu na swoje niewielkie rozmiary lotniskowce nie były w stanie pomieścić współczesnych myśliwców pokładowych. Zadanie zostało postawione i praca się rozpoczęła.

Pierwszym produkowanym samolotem do pionowego startu i lądowania i jedynym, który faktycznie brał udział w działaniach wojennych (wojnie o Falklandy), był Harrier. Pojawiło się dzięki unikalny silnik Rolls-Royce Pegasus, który miał nie jedną, ale cztery dysze, rozmieszczone symetrycznie w poprzek różne strony, zminimalizowało to „ciężar własny” pionowych systemów startu i lądowania, ale dysze, a co za tym idzie, silnik musiały być zainstalowane w środku masy, bardzo blisko kabiny. Dzięki silnikowi samolot mógł wykorzystywać w walce powietrznej techniki śmigłowcowe, co niejednokrotnie go ratowało, ale wywierało presję na pilota Dodatkowe wymagania. Teoretycznie przy odpowiednim rozwoju silnika i poprawie aerodynamiki osiągnięcie prędkości naddźwiękowej byłoby całkiem możliwe.

Krajowe samoloty VTOL początkowo projektowano po prostu jako odpowiedź na zachodnie, bez jasnego celu, ale w rezultacie znalazły zastosowanie. Samoloty VTOL miały służyć jako samoloty pokładowe. Krajowe samoloty VTOL Jak-38 i Jak-141 miały inny system uzyskiwania pionowości niż Harrier; miały zainstalowane trzy silniki: dwa podnoszące i jeden podnosząco-napędowy, różniła się tylko ich moc. Pomimo braku zasadniczych różnic, samolot okazał się bardzo różny, zarówno pod względem właściwości, jak i wygląd. Prędkość, zasięg i ładowność Jak-141 były wielokrotnie większe niż Jak-38, który ze względu na swój krótki zasięg otrzymał nawet przydomek „samolot obrony przedniego masztu”. Było to spowodowane niskim stosunkiem ciągu do masy Jak-38 i ogólnym niedorozwojem samolotu, który w rzeczywistości był maszyną eksperymentalną i powstał jako etap przejściowy do testowania infrastruktury i technik pilotażu. Większość wypadków wynika z braku doświadczenia w pilotowaniu. Ale Jak-141 nie był szczytem postępu krajowych samolotów VTOL; na jego podstawie opracowano projekt Jak-43. Niewiele jest informacji na temat tego samolotu, ale wiadomo, że planowano zainstalować silnik bombowy NK-25 o ciągu 25 000 kgf lub P134-300 o ciągu 17 000 kgf. Ale jedno jest pewne – miał to być samolot wykorzystujący technologie zmniejszające sygnaturę radarową. Samolot ten miał być najnowocześniejszym samolotem VTOL.

Teraźniejszość samolot pionowego startu i lądowania

Ale pierestrojka i późniejszy upadek Związku Radzieckiego przekazały sztandar postępu w tej dziedzinie Stanom Zjednoczonym, gdzie w tym czasie pojawił się nowy program obronny JSF (Joint Strike Fighter). W ramach tego programu, który przewidywał stworzenie jednego myśliwca dla armii, marynarki wojennej i piechoty morskiej, zaprezentowano dwa prototypy: X-35 firmy Lockheed Martin i X-32 firmy Boeing. Prototyp Boeinga był rozwinięciem pomysłów zawartych w Harrierze i moim zdaniem był bardziej postępowy. Jednak ze względu na słabszy silnik przegrał z prototypem firmy Lockhod Martin, który otrzymał oznaczenie F-35. Ogólnie rzecz biorąc, F-35 jest skrzyżowaniem Jak-141, F-22 Raptor i rozwinięciem wcześniejszego projektu F-24. Z Jak-141 wziął pomysł układu napędowego, silnika z dyszą obracającą się w płaszczyźnie pionowej i dodatkowego silnika. Osobno chciałbym powiedzieć o wirnikach obracających się w różnych kierunkach; na Jaku zrobiono to, aby skompensować moment żyroskopowy. Wziął jednostkę ogonową z F-22 Raptor. Z F-24 część nosowa z wlotami powietrza i kokpitem. Nowością było skrzydło trapezowe. Istniały trzy różne wersje: F-35B dla piechoty morskiej w celu zastąpienia AV-8B Harrier II, F-35A dla Sił Powietrznych w celu zastąpienia F-16 i F-35C oraz dla Marynarki Wojennej w celu zastąpienia F /A-18. F-35B był inny niż wszystkie najmniejsze rozmiary i ciężar, a także obecność wirnika podnoszącego. Zamiast podnosić silniki, jak w Jak-141, ma wirnik napędzany silnikiem Pratt & Whitney F-135, najpotężniejszym z myśliwców.

Moim subiektywnym zdaniem przyszłość samolotów VTOL jest bardzo niejasna; po prostu nie mają one żadnego zastosowania. Samoloty VTOL piątej generacji zostały obecnie opracowane z myślą o potrzebach wojska. Ponieważ jednak opracowanie najnowszego i najbardziej zaawansowanego samolotu VTOL, F-35B, kosztowało Pentagon ponad 56 miliardów dolarów, a także w związku z redukcją budżetu wojskowego USA o 500 miliardów dolarów, opracowanie w USA samolotu VTOL szóstej generacji Stany Zjednoczone pozostają dużym znakiem zapytania. Rosja to inna sprawa. Mamy duże doświadczenie w projektowaniu samolotów VTOL. Ponadto zwiększamy budżet wojskowy i, miejmy nadzieję, w przyszłości Rosja rozpocznie prace nad samolotem VTOL szóstej generacji.

Po drugie pojawia się problem – jaki to będzie silnik? Pojedynczy silnik napędowy, taki jak Rolls-Royce Pegasus na Harrierze i Pratt & Whitney F119-PW-100 na Boeingu X-32, minimalizuje ciężar wyposażenia VTOL, ale ponieważ dysze podnośnika muszą być umieszczone w środku ciężkości silnika trzeba to zrobić albo z dyszami napędowymi umieszczonymi na zewnątrz kadłuba, co negatywnie wpływa na aerodynamikę, EPR, natężenie przepływu gazu z dysz itp., albo wydłużyć silnik lub samolot krótki, aby skierować strumień strumienia do dyszy znajdującej się w ogonie.

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

Układ napędowy podzielony na dwa różne silniki, takie jak Pratt & Whitney F135-400 w Lockheed Martin F-35 Lightning II i P79B-300+2xRD-41 w Jak-141, eliminuje część ograniczenia długości samolotu. Ceną za to jest to, że samolot przez cały lot musi nosić ze sobą prawie bezużyteczny podnośnik. układ napędowy, co w przypadku F-35 wymusza poszerzenie samolotu, a w przypadku Jak-141 konieczność przewiezienia dodatkowego zapasu paliwa.

Silnik podnoszący i napędowy samolotu Jak-141 Schemat zdalnego sterowania samolotu F-35B

Wybór silnika zależy również od przeznaczenia samolotu. W przypadku samolotu szturmowego ważna jest przeżywalność, bezpretensjonalność i niezawodność.
Jak na myśliwiec, niskie zużycie paliwa. Dlatego w zależności od przeznaczenia samolotu VTOL silnik może być inny.
Samoloty szturmowe wymagają silnika podobnego do Rolls-Royce Pegasus, który zapewnia dużą zwrotność i nie zajmuje dużych objętości.W przypadku myśliwca powinieneś wybrać dzielony układ napędowy, ponieważ zapewni on niższy ESR, a także wyższy stosunek ciągu do masy.

Głównym zadaniem samolotu szturmowego z pionowy start będzie wsparcie dla ataków desantowych. Będzie oparty na uniwersalnych statkach desantowych. Myśliwiec pionowego startu będzie oparty na lekkich lotniskowcach i będzie pełnił te same funkcje, co standardowy myśliwiec lotniskowcowy na supersamolotach.

Wnioski.

W trakcie swojej pracy zapoznałem się z historią i perspektywami samolotów VTOL i uważam, że będą one latać w XXI wieku, gdyż samoloty VTOL mogą wykonywać zadania, których ani samoloty ze względu na przywiązanie do pasów startowych, ani helikoptery ze względu na ich ograniczoną prędkość. Niestety z technicznego punktu widzenia przeszkodą nie do pokonania w rozwoju samolotów VTOL jest kolosalne zużycie paliwa podczas startu. Jednak wraz z rozwojem technologii tę wadę można przezwyciężyć. I zapewne nadejdzie moment, gdy samoloty VTOL zastąpią śmigłowce jako zbyt wolne i samoloty wymagające skomplikowanej infrastruktury i utworzą jedną klasę samolotów przyszłości.

Źródła informacji

E.I. Ruzicki europejski samolot pionowego startu. - Moskwa. Astel AST. 2000 s. 20-44; 105-108; 144-150.

Encyklopedia dla dzieci. Technika. Wydawnictwo „Avanta” 2005. s.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/Yak-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/Yak-38

http://ru.wikipedia.org/wiki/Yak-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