Kaasaegse sõjalise lennunduse „Achilleuse kann” on lennuväljad. Isegi mitte nii palju kui raja. Viimase põlvkonna kõige "tricked" võitluslennukid on kasutud, kui vaenlane seda hävitab. Kõigil kaasaegsetel armeedel on selliseks operatsiooniks kümmekond raha. Eriti kehtib see lennuliini kohta.
Kuid sellele probleemile on väga lihtne lahendus: veenduge, et lennuk ei vaja üldse rajal. Me räägime vertikaalsetest stardi- ja maandumislennukitest (VTOL), mis suudavad sõna otseses mõttes väikesest plaastrist taevasse minna.
Mõtted sellise õhusõiduki loomise kohta olid disainerite poolt juba pikka aega külastanud, VTOL-õhusõidukite disainilahenduste arendamine algas vahetult pärast lennunduse algust. Kuid tehnilised võimalused ei võimaldanud inseneridel oma unistusi reaalsuseks tõlkida.
Teises maailmasõjas tähistati lennukikandjate ajastu algust - tohutuid ujuvaid lennuvälju, mis olid võimelised kandma kümneid õhusõidukeid. Mitte madalam nende laevade suurusest ja nende maksumusest. Seepärast nägi tekil põhinevate VTOL-õhusõidukite kasutamine laevastiku jaoks eriti ahvatlevana: sellisel juhul võib õhusõidukite vedajad olla väiksemad, manööverdamisvõimelised ja odavamad.
Kuid tehniliselt oli see probleem keerulisem kui alguses tundus. See süvendas reaktiivlennukite tekkimist: uus õhusõiduk vajab veelgi suuremat rajal.
Hoolimata sellise idee kiusatusest on maailmas vähe lennukeid, mis võivad vertikaalselt ära võtta ja maanduda. Stardiks ja maandumiseks kasutavad nad reaktiivmootori gaasijuga, kuigi nende konstruktsioon võib oluliselt erineda. Horisontaalse lennu ajal tekitavad tõstejõud fikseeritud tiivad.
NSV Liidus ehitati mitu VTOLi lennukit, millest kõige kuulsam oli Jak-38. Seda kasutati laevastikus ja seda masinat ei saa edukaks nimetada. 1980. aastate lõpus loodi uus Nõukogude vertikaalne stardi- ja maandumislennuk, Yak-141. See oli täiesti uus lahinguvahend - ülehelikiiruseline võitleja, kes plaanis varustada paljulubavaid Nõukogude lennuettevõtjaid.
Kuid mõne aasta pärast lagunes riik, ei muutunud täiesti uuteks lennukikandjateks ega võitlejateks. Lõplik projekt Yak-141 õhusõiduki loomiseks maeti 2003. aastal.
Looduse ajalugu
VTOL-i lennukite loomisega alustati tööd viimase sajandi 50-ndatel aastatel. Et õhusõiduk saaks ilma rajal teha, oli vaja täiesti erinevat mootorit, millel on väga suur tõukejõu suhe (see on õhusõiduki massi suhe mootori tõukejõuga).
Selle piirkonna peamine klient oli merevägi.
Esimene VTOL-i lennuk oli Ameerika X-13 Vertijet, mis tegi oma vertikaalse starti 1957. aastal. See oli väga huvitav masin, mis tõusis püstises asendis (nagu rakett). Kuid see õhusõiduk oli väga raske ja selle omadused ei olnud muljetavaldavad, nii et projekt suleti.
Selliste õhusõidukite arendamisel pidid disainerid lahendama mitmeid uusi tehnilisi probleeme. Selgus, et väikestel kiirustel, kui reaktiivlennuki külmutamine toimub ainult reaktiivlennukil, on aileronite ja erinevate roolide kasutamine kasutu. Masinat saab juhtida ainult täiendavate reaktiivvoogude abil ja disainerid tegid mikromootorite loomise reaktiivjõul.
Sarnased uuringud viidi läbi NSV Liidus, kuid paljude aastate vältel ei olnud praktilist rakendamist enam teadusliku uurimistööga.
Esimene Nõukogude lennuk, millel oli vertikaalne start ja maandumine, oli Yak-36, mis tõusis 1966. aastal. Selle projekti jätkamine oli jahi-38.
VTOLi edukas arendamine toimus Ühendkuningriigis. Juba 1960. aastal lõi Hawker prototüübi õhusõiduki, mis suutis teha vertikaalse starti. Selle projekti edukuse üks põhikomponente oli Rolls-Royce'i loodud ainulaadne mootor, mis suudab arendada 3600 kilogrammi tõukejõudu neljas pöörlevas pihustis, mis kindlustas auto starti. 1969. aastal võttis British Air Force vastu Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOLi õhusõiduki. Täna on Harrier juba mitu põlvkonda võitluslennukeid, mis on kasutusel paljudes riikides (sealhulgas Suurbritannias ja Ameerika Ühendriikides), kes on võitluses osalenud ja kellel on kõrge lennutegevus.
NSV Liidus on vertikaalsete stardi- ja maandumislennukite saatus tihedalt seotud selle programmi arendamisega (projektid 1143), mis on ette nähtud õhusõidukit kandvate kruiiserite ehitamiseks - laevadele, millel on nii raketi kui ka õhusõiduki relvastus.
1970. aastate keskpaigas algas VTVP vedajapõhise võitleja arendamine, mis oli võimeline kaitsma laeva vaenlase õhurünnakute eest. "Vertikaalsete" loomise kogemus NSVLis oli ainult Jakovlevi disainibüroos ja seda kogemust ei saa nimetada liiga positiivseks.
Jak-38, mille võttis vastu NSV Liidu merevägi, oli väga madal tõukejõu ja massi suhe ning varustatud korraga kolme mootoriga. Disainerid pidid auto võimalikult lihtsaks tegema, nad eemaldasid isegi rongisisese radari. Mootorid ei tahtnud sünkroonselt töötada, lõunapoolsete laiuskraadide tingimustes lihtsalt ei käivitu. Lennuk võis pardale võtta ainult väikeseid pomme ja ohjeldamata rakette, mis vähendasid selle võiduväärtust peaaegu nullini. Nende lennukitega on alati olnud katastroofe.
Lisaks oli Yak-38 stardimassi vähendamiseks sunnitud kasutama piiratud kütusevarustust, mis vähendas oluliselt selle tööraadiust.
Uue õhusõiduki loomine laevastiku Yak-141 jaoks laevastiku vajadusteks algas 1975. aastal. Riiklikud testid olid kavandatud 1982. aastal. Uus õhusõiduk loodi ülehelikiirgajana, esialgu kavatseti varustada ühe mootoriga, kuid hiljem eelistati lennukit kombineeritud elektrijaamaga.
Jak-141 pidi kasutusele võtma õhusõidukit kandvad kruiiserid (TAKR) Bakuu, Ulyanovsk, Riia ja Tbilisi. Samuti plaanis uus võitleja nende laevade kaasajastamise raames relvastada Minsk ja Kiievi raketid. Jak-141 pidi asendama vananenud ja ebaõnnestunud Yak-38.
Elektrijaam koosnes kolmest mootorist: kaks tõsteseadet RD-41 ja üks tõste- ja reisilaev R-79. Elektrijaama tööd kontrollis elektrijaam, mis andis Jak-141-le vertikaalse või lühendatud stardi laeva tekist.
1980. aastal muutsid sõjavägi mõnevõrra oma nõudeid tulevaste õhusõidukite jaoks: see peab olema mitmeotstarbeline - võimeline mitte ainult hävitama õhu sihtmärke, vaid ka silmatorkavaid vaenlase laevu ja maapinna sihtmärke. See tähendab, et täidab rünnaku lennukite funktsioone.
Mootoriprobleemide tõttu edastati pidevalt Yak-141 teste. Nad algasid alles 1987. aastal ja 1990. aastaks ehitati neli võitleja prototüüpi. Laeva tekil asuvad stardi- ja maandumiskatsed toimusid 1991. aasta septembris. Katseperioodi jooksul määrati 12 maailma kiiruse ja kandevõime arvestust. Katsete ajal kukkus üks õhusõiduk. Piloot väljus, kuid auto ei olnud taaskasutatav. Õnnetuse põhjus oli pilootviga.
See õhusõiduk ei olnud mitte ainult oluline etapp kodumaise õhusõidukitööstuse arendamisel, vaid ka maailma lennunduse ajaloos - esimeses vertikaalses stardi- ja maandumislennukis, mis murdis heli barjääri. Tuleb märkida, et Yak-141 on võimeline täisvõitluskoormusega vertikaalselt startima.
See lennuk oli väga õnnetu, see ilmus hetkel, mil suur riik oli juba oma viimased kuud elanud, ja majandus kukkus kuristikku. Mõlemad kogemused jaki-38 kasutamisel olid sõjaväelased väga kahtlased „vertikaalsete silmuste” suhtes. Ka selle paljutõotava projekti hämmastavas lõpus mängis vähimat rolli ka Yak-141 õnnetus katsete ajal. 1992. aastal ei olnud raha selle väga paljutõotava õhusõiduki töö jätkamiseks.
Jakovlevi disainibüroos loodi veel kaks VTOLi disainilahendust: Jak-43 ja Yak-201, kuid need jäid paberile. Arendajad üritasid pakkuda välisostjatele uut autot, kuid tellimusi ei olnud. Ameeriklastega (Lockheed Martin) toimus lühike koostöö, kuid lõppes ka ilma tulemusteta.
2003. aastal suleti Yak-141 hävitaja projekt ametlikult.
Kirjeldus
Yak-141 on kõrge profiiliga, see on valmistatud vastavalt tavalisele aerodünaamilisele konfiguratsioonile ja on varustatud kombineeritud elektrijaamaga. 26% õhusõiduki kere koosneb komposiitmaterjalidest, mõned elemendid on valmistatud kuumuskindlast titaanisulamist. Juhtumit kasutatakse aktiivselt alumiinium-liitiumisulamitega, mille kaal on väiksem.
Õhusõiduki kere on ristkülikukujuline poolmonokokk. Tõstev marsruutmootor asub sabas, veel kaks tõstmist - ees, otse piloodi taga. Kere kuju on terava kujuga.
Tiivad on trapetsikujulised, kõrgelt paigutatud sirge pühkimise ja juure paisumisega. Tiib on konstrueeritud selliselt, et õhusõiduk suudaks saavutada ülehelikiiruse, teostada manööverdavat õhurünnakut ja viia läbi pikk kruiisilennu.
Saba-ploomi on kahekihiline, koosneb roolidest ja kõikidest pööretest stabilisaatoritest. See on kinnitatud kahe kaugtala külge, mille vahel on lift-peamasina düüs.
Õhu sisselaskeavad on ristkülikukujulised, need asuvad vahetult kabiini taga. Õhuvoolu reguleerib horisontaalne kiil.
Maandumisvarustus on kolmerattaline, talub lennukite langemist viie meetri kõrgusest.
Elektrijaama Yak-141 struktuuris on kaks tõsteseadet (PD) RD-41 ja üks marssimine ja tõstmine (PMD) R-79. Ka manöövrite ajal kasutatakse vertikaalse stardi ajal reaktiivlennukit, mida toidab tõstemehhanism. Disaini järgi on Yak-141 lähedal F-35B kaasaegsele Ameerika VTOL-ile, mis on varustatud ka kombineeritud elektrijaamaga.
Tõsteseadmed RD-41 asuvad õhusõiduki ees, spetsiaalses salongis, vahetult kabiini taga. Horisontaalse lennu või parkla ajal suletakse mootorid ülemise ja alumise spetsiaalse klapiga. Stardi või maandumise ajal avanevad need mootorid ja avadüüsid. Mootorid paigaldatakse vertikaalsuunas 10 ° nurga all, pihustid võivad mootori teljest erineda vertikaalselt ± 12,5 ° võrra. RD-41 on üheahelaline üheteljeline turboreaktiivmootor, mida saab kasutada kiirusega kuni 550 km / h.
Tõstmis- ja tugimootor P79V-300 on kaheahelaline turboreaktiivmootor järelpõleti ja muutuva tõukejõu vektoriga. See asub õhusõiduki tagaosas. Selle mootori rootorid pöörlevad erinevates suundades, kompressoreid iseloomustab suurenenud gaasi-dünaamiline stabiilsus, põlemiskambris on unikaalsed keerised. Mootori pihusti on pöörlev, reguleeritava ristlõikega, see võib tõukejõu vektorit 95 ° võrra nihutada. Р79В-300 järelpõleti maksimaalne tõukejõud on 15 500 kgf.
Yak-141 võib startida kolmel erineval viisil: vertikaalselt, lühikese ajaga ja libisemisega (ülikiire start). Peamise mootori otsik, millel on vertikaalne stardipunkt, erineb maksimaalsest nurkast, stardil on lühike sõit ja libisemine on 65 °. Libisemise korral on raja pikkus kuus meetrit.
