Dornier Do.31, который разрабатывался в 1960-е годы в ФРГ инженерами компании Dornier, является по-настоящему уникальным летательным аппаратом. Это единственный в мире транспортный самолет вертикального взлета и посадки. Он разрабатывался по заказу военного ведомства ФРГ в качестве тактического реактивного транспортного самолета. Проект, к сожалению, так и не пошел дальше стадии экспериментального самолета, всего было произведено три прототипа Dornier Do.31. Один из построенных прототипов сегодня является важным экспонатом авиационного музея в Мюнхене.
В 1960 году немецкая компания «Дорнье» в условиях строгой секретности по заказу министерства обороны ФРГ приступила к проектированию нового тактического военно-транспортного самолета вертикального взлета и посадки. Самолет должен был получить обозначение Do.31, его особенностью была комбинированная силовая установка из подъемно-маршевых и подъемных двигателей.
Проектированием нового самолета занимались не только инженеры компании «Дорнье», но и представители других немецких авиационных фирм: «Везер», «Фокке-Вульф» и «Гамбургер Флюгцойгбау», которые в 1963 году были объединены в единую авиационную компанию, получившую обозначение WFV. При этом сам проект военно-транспортного самолета Do.31 был частью программы ФРГ по созданию вертикально взлетающих транспортных самолетов. В этой программе были учтены и переработаны тактико-технические требования NATO к военно-транспортному СВВП.
В 1963 году при поддержке министерств обороны ФРГ и Великобритании было подписано соглашение сроком на два года об участии в проекте британской компании «Хоукер Сиддли», которая имела большой опыт по проектированию самолета вертикального взлета и посадки «Харриер». Примечательно, что после окончания срока действия договора он не был продлен, поэтому в 1965 году компания «Хоукер Сиддли» вернулась к разработке собственных проектов. В то же время немцы пытались привлечь к работе над проектом и производством самолета Do.31 компании из США. В этой области немцы добились определенных успехов, им удалось подписать договор о совместных исследованиях с агентством NASA.
Для того чтобы определиться с оптимальной схемой разрабатываемого транспортника, компанией «Дорнье» было осуществлено сравнение вертикально взлетающих летательных аппаратов трех типов: вертолета, самолета с поворотными винтами и самолета с подъемно-маршевыми ТРДД. В качестве исходного задания конструкторы использовали следующие параметры: перевозка на расстояние до 500 км трех тонн груза и последующее возвращение на базу . Проведенные исследования продемонстрировали, что вертикально взлетающий тактический военно-транспортный самолет, оснащенный подъемно-маршевыми ТРДД имеет ряд важных преимуществ по сравнению с двумя другими типами рассматриваемых летательных аппаратов. Поэтому в компании Dornier сосредоточились на работе над выбранным проектом и занялись расчетами, направленными на выбор оптимальной схемы размещения силовой установки.
Проектированию первого прототипа Do.31 предшествовали достаточно серьезные испытания моделей, которые велись не только в ФРГ в Геттингене и Штуттгарте, но и в США, где ими занимались специалисты NASA. Первые модели военно-транспортного самолета не имели гондол с подъемными ТРД, так как планировалось, что силовая установка самолета будет состоять лишь из двух подъемно-маршевых ТРДД компании Bristol с тягой по 16 000 кгс на форсаже. В 1963 году в США в научно-исследовательском центре NASA в Лэнгли состоялись испытания моделей самолета и отдельных элементов его конструкции в аэродинамических трубах. Позднее состоялись испытания летающей модели в свободном полете.
В результате проведенных в двух странах исследований был сформирован окончательный вариант будущего самолета Do.31, он должен был получить комбинированную силовую установку из подъемно-маршевых и подъемных двигателей. Для исследования управляемости и устойчивости самолета с комбинированной силовой установкой в режиме висения компанией «Дорнье» был построен экспериментальный летающий стенд, обладавший ферменной конструкцией крестообразной формы. Габаритные размеры стенда повторяли габариты будущего Do.31, а вот общая масса была существенно меньше – всего 2800 кг. К концу 1965 года данный стенд прошел большой испытательный путь, всего он выполнил 247 полетов. Данные полеты сделали возможным строительство полноценного военно-транспортного самолета вертикального взлета и посадки.
На следующем этапе специально для испытаний конструкции, отработки техники пилотирования и проверки надежности систем нового аппарата был создан экспериментальный самолет, получивший обозначение Do.31E. Минобороны ФРГ заказало к постройке три подобных машины, при этом два экспериментальных самолета предназначались для проведения летных испытаний, а третий – для проведения статических испытаний.
Тактический военно-транспортный самолет Dornier Do 31 был выполнен по нормальной аэродинамической схеме. Это был высокоплан, оснащенный маршевыми и подъемными двигателями. Первоначальная концепция предполагала установку двух турбовентиляторных двигателей Bristol Pegasus в каждой из двух внутренних мотогондол и четырех подъемных двигателей Rolls-Royce RB162, которые располагались в двух внешних мотогондолах на концах крыла. Впоследствии планировалось установить на самолет более мощные и совершенные двигатели RB153.
Фюзеляж самолета типа полумонокок был цельнометаллическим и имел круглое поперечное сечение диаметром 3,2 метра. В носовой части фюзеляжа находилась кабина экипажа, рассчитанная на двух пилотов. За ней располагалась грузовая кабина, которая имела объем 50 м 3 и габаритные размеры 9,2×2,75×2,2 метра. В грузовой кабине можно было свободно разместить 36 десантников со снаряжением на откидывающихся сиденьях или 24 раненных на носилках . В хвостовой части самолета находился грузовой люк, здесь имелась погрузочная рампа.
Шасси самолета было убирающимся трехопорным, на каждой стойке имелись сдвоенные колеса. Главные опоры убирались назад в гондолы подъемно-маршевых двигателей. Носовая опора стойки шасси была выполнена управляемой и самоориентирующейся, она также убиралась назад.
Постройка первого экспериментального самолета была закончена в ноябре 1965 года, он получил обозначение Do.31E1. Впервые самолет поднялся в воздух 10 февраля 1967 года, выполнив обычные взлет и посадку, так как на тот момент подъемные ТРД на самолет установлены не были. Вторая экспериментальная машина Do.31E2 применялась для проведения различных наземных испытаний, а третий экспериментальный транспортный самолет Do.31E3 получил полный комплект двигателей. Третий самолет совершил первый полет с вертикальным взлетом, это произошло 14 июля 1967 года . Этот же самолет выполнил полный переход от вертикального взлета к горизонтальному полету с последующей вертикальной посадкой, это произошло 16 и 21 декабря 1967 года.
Именно третий экземпляр экспериментального самолета Dornier Do 31 в настоящее время находится в Мюнхенском музее авиации. В 1968 году данный самолет был впервые представлен широкой публике, это произошла в рамках международной авиационной выставки, которая проходила в Ганновере. На выставке новый транспортник привлек к себе внимание представителей британских и американских фирм, которые были заинтересованы в возможностях не только военного, но и его гражданского применения. Интерес к самолету проявляли и в американском космическом агентстве, NASA оказала финансовую помощь для проведения летных испытаний и исследования оптимальных траекторий захода на посадку самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.
В следующем году экспериментальный самолет Do.31E3 показывали на авиакосмическом салоне в Париже, здесь самолет также пользовался успехом, привлекая к себе внимание зрителей и специалистов. 27 мая 1969 года самолет выполнил перелет из Мюнхена в Париж. В рамках данного перелета было установлено три мировых рекорда для самолетов с вертикальным взлетом и посадкой: скорости полета – 512,962 км/ч, высоты – 9100 метров и дальности – 681 км . К середине того же года на СВВП Do.31E было выполнено уже 200 полетов. Во время данных полетов летчиками-испытателями было осуществлено 110 вертикальных взлетов с последующим переходом к горизонтальному полету.
В апреле 1970 года экспериментальный самолет Do.31E3 совершил свой последний полет, финансирование данной программы было прекращено, а сама она свернута . Это произошло несмотря на успешный, а главное безаварийный ход летных испытаний нового летательного аппарата. На тот момент общая стоимость затрат ФРГ на программу по созданию нового военно-транспортного самолета превысила 200 миллионов марок (начиная с 1962 года).
Одними из технических причин свертывания перспективной программы можно было назвать сравнительно невысокую максимальную скорость самолета, его грузоподъемность и дальность полета особенно в сравнении с традиционными самолетами транспортной авиации. У Do.31 скорость полета снижалась, в том числе, и из-за высокого аэродинамического сопротивления мотогондол его подъемных двигателей. Еще одной причиной свертывания работ было назревшее на тот момент разочарование в военных, политических и конструкторских кругах самой концепцией самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.
Несмотря на это, компанией Dornier на базе экспериментального самолета Do.31Е были разработаны проекты усовершенствованных военно-транспортных СВВП, обладавших большей грузоподъемностью – Do.31-25. У них число подъемных двигателей в гондолах планировалось увеличить сначала до 10, а затем и до 12 штук. Помимо этого инженерами «Дорнье» был спроектирован самолет вертикального взлета и посадки Do.131В, который обладал сразу 14 подъемными ТРД.
Также был разработан отдельный проект гражданского самолета Do.231, который должен был получить два подъемно-маршевых ТРДД компании Rolls Royce тягой 10 850 кгс каждый и еще 12 подъемных ТРДД той же компании с тягой по 5935 кгс, из которых восемь двигателей располагались по четыре в гондолах и четыре по два в носовой и хвостовой частях фюзеляжа самолета. Расчетная масса данной модели летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой достигала 59 тонн при полезной нагрузке до 10 тонн. Планировалось, что Do.231 сможете перевозить до 100 пассажиров с максимальной скоростью 900 км/ч на расстояние в 1000 километров.
Однако данные проекты так и не были реализованы. При этом экспериментальный Dornier Do 31 был (и остается в настоящее время) единственным в мире построенным реактивным военно-транспортным самолетом вертикального взлета и посадки.
Летно-технические характеристики Dornier Do.31:
Габаритные размеры:
— длина – 20,88 м,
— высота – 8,53 м,
— размах крыла – 18,06 м,
— площадь крыла – 57 м 2 .
Масса пустого – 22 453 кг.
Нормальная взлетная масса – 27 442 кг.
Силовая установка: 8 подъемных турбореактивных двигателей Rolls Royce RB162-4D, тяга взлетная – 8х1996 кгс; 2 подъемно-маршевых турбовентиляторных двигателя Rolls Royce Pegasus BE.53/2, тяга 2х7031 кгс.
Максимальная скорость – 730 км/ч.
Крейсерская скорость – 650 км/ч.
Практическая дальность – 1800 км.
Практический потолок – 10 515 м.
Вместимость – до 36 солдат со снаряжением или 24 раненых на носилках.
Экипаж – 2 человека.
Источники информации:
— www.airwar.ru/enc/xplane/do31.html
— igor113.livejournal.com/134992.html
— www.arms-expo.ru/articles/129/67970
Ефим Гордон
Из развитых стран мира только немногие могли себе позволить разработку самолетов вертикального взлета и посадки и ведение исследований по этой тематике. Среди них оказался Советский Союз. Выделяя большие финансовые средства на разработку вооружений, он не мог допустить отставания в этой области.
Первые работы советских ученых в области вертикального взлета относятся к концу 40-х годов. В середине 50-х начались практические исследования с помощью управляемого стенда, получившего название «Турболет». Стенд был изготовлен в ЛИИ и представлял собой ферменную конструкцию на четырех амортизационных стойках с вертикально установленным двигателем РД-9Б. На четырех консолях установили струйные рули реактивного управления летающей платформой. В кабине летчика располагались обычные для самолета органы управления (ручка, педали, РУД). Топливная система состояла из двух баков общей вместимостью 400 л. Взлетная масса «Турболета» составляла 2340 кг, габариты 10* 10*3,8 м, тяга двигателя 2835 кгс. Испытания платформы проводил летчик-испытатель ЛИИ Юрий Гарнаев. В хорошую безветренную погоду управлять «Турболетом» было довольно легко. При ветре до 12 м/с были несколько усложнены взлет и посадка, так как нечем было парировать снос. Но и эту проблему решили, наклоняя стенд в сторону сноса. Гарнаев сделал заключение, что при хорошей тренированности летчика даже при ветре полет на «Турболете» не является сложным. Обычно посадка производилась на большой металлический лист, но однажды удалось приземлить платформу и на хороший травяной грунт в Тушино. На «Турболете» была установлена и первая в Советском Союзе автоматика управления полетом, но она не очень существенно облетала работу пилота и, по отзыву Гарнаева, вполне могла быть исключена из системы управления платформой. Кроме Гарнаева на стенде летали и другие летчики ЛИИ – Ф. Бурцев, Г. Захаров и С. Анохин.
В то же время (1955-1956 гг.) в ЛИИ проводились и другие работы по этой тематике. На летающей лаборатории МиГ-15 исследовали управляемость самолета при малых скоростях на режимах вертикального подъема («свечках»). Влияние реактивной струи на грунт и бетонное покрытие взлетно-посадочной полосы исследовали с помощью установленного в вертикальное положение самолета МиГ-17 с двигателем ВК-1.
После того как английская фирма «Шорт» испытала самолет вертикального взлета SC-1, задание на разработку аналогичной экспериментальной машины получило ОКБ Яковлева. Срок на постройку и испытания назначили минимальный – 4-5 лет. Проблема осложнялась тем, что для вертикального взлета и посадки вектор тяги силовой установки самолета должен был проходить через центр масс машины. Единственным приемлемым тогда оказался вариант размещения двигателя в носовой части фюзеляжа. При этом нужно было использовать специальные сопловые поворотные насадки, которые позволяли изменять вектор тяги от горизонтального до вертикального положения и наоборот.
Для силовой установки первого советского самолета вертикального взлета и посадки, получившего название Як-36 или изделие «В», выбрали два двигателя Р27-300 с тягой каждый по 6350 кгс, разработанные в ОКБ Туманского для перспективного истребителя Ми Г-23. Проблему управления самолетом на малых скоростях и режимах висения решили следующим образом. Кроме основных поворотных сопл машина имела несколько струйных реактивных рулей, в которые поступал отбираемый от компрессора двигателя сжатый воздух. Причем один из рулей был вынесен вперед на длинной носовой балке, установленной над воздухозаборником, другие находились на крыльях самолета и в его хвостовой части.
Уникальная конструкция потребовала длительных лабораторных исследований. В постройку заложили четыре прототипа, один из которых предназначался для статических испытаний. После изготовления первого опытного экземпляра (бортовой номер 36) его передали в ЦАГИ для продувки с работающими двигателями в аэродинамической трубе. Летные испытания планировалось проводить на втором и третьем экземплярах (бортовые номера 37 и 38).
Рис. 2. Як-36 в аэродинамической трубе ЦАГИ
Рис. 3. Подготовка к полету самолета Як-36 № 2
Рис. 4. Як-36 № 3 в полете
Рис. 5. Летчик-испытатель В. Мухин у самолета Як-36
К наземным испытаниям Як-36 приступили в 1962 г. Ведущим летчиком-испытателем был назначен Юрий Гарнаев, работавший в ЛИИ и имевший большой опыт полетов на «Турболете». Первоначально самолет фиксировали на специально построенном стенде на высоте до 5 м. Таким образом, не рискуя пилотом и машиной, искали технические решения по уменьшению вредного влияния горячих газов на планер и силовую установку.
В январе 1963 г. Як-36 был готов к летным испытаниям. Первый вылет на нем совершил Гарнаев. Сначала опытная машина делала небольшие пробежки по полосе и вертикальные подлеты на малую высоту. Неожиданно в самом разгаре испытаний Гарнасва (как хорошего пилота-вертолетчика) командировали во Францию для тушения пожаров с вертолета Ми-6. Испытателем на Як-36 был назначен летчик из ОКБ Валентин Мухин. После трагической гибели Гарнаева Мухину пришлось взвалить на себя всю тяжесть испытаний «вертикалки». А для ее освоения требовалось время. Первый полет на изделии «В» Мухин выполнил 27 июля 1964 г.
В апреле-августе 1965 г. отрабатывался режим висения самолета. Управление машиной осуществлялось на режимах вертикального взлета и посадки как с помощью системы автоматики, так и вручную. Оказалось, что при выходе из строя автоматизированной системы управления ручное управление позволяет сбалансировать самолет. Полная программа испытаний Як-36 длилась девять месяцев. За это время (как и во время испытаний на стенде) машина неоднократно дорабатывалась. Для предотвращения попадания горячих газов на вход воздухозаборника под фюзеляжем установили отклоняемый при взлетах и посадках защитный щиток большой площади. Впрочем, эту проблему не удалось решить до конца и на вертикально взлетающих самолетах более поздних конструкций.
Сенсационным оказался показ третьего прототипа Як-36 на авиационном параде в июле 1967 г. в Домодедове, Мухин, выполнив «вертикальный танец» перед зрителями и горизонтальный круговой полет, мягко приземлил машину, вызвав восторг у присутствующих и небывалый интерес у многочисленных иностранных гостей. Однако мало кто знал, что за день до парада, во время генеральной репетиции, этот же летчик потерпел небольшую аварию на втором опытном экземпляре. Организаторы праздника и фирмы предусмотрели такой вариант и подготовили к публичному показу две машины. За несколько дней до репетиции пару Як-36 с бортовыми номерами 37 и 38 переправили в Домодедово и поставили на отдаленной стоянке аэродрома.
Для парада под крыльями Як-36 подвесили два блока НУРС УБ-16-57. По проекту предполагалось установить и спаренную пушку ГШ-23. Но самолет был чисто экспериментальным и не мог применяться для военных целей. Летные характеристики машины оказались невысокими, да и силовая установка не позволяла установить нормальную боевую нагрузку. При взлетной массе 11700 кг (без боевого снаряжения) максимальная скорость составляла 1009 км/ч, потолок – 12 000 м, дальность полета – всего 370 км.
Летные испытания Як-36 показали, что при выбранной схеме силовой установки все же слишком сложной оказалась балансировка самолета на режиме вертикального взлета и посадки, а также на переходном режиме к горизонтальному полету. Поэтому после демонстрации машины на параде в Домодедове дальнейшие работы по ней прекратили (первый прототип впоследствии передали для музейной экспозиции в Монино), а с 1968 г. начали разработку нового самолета с комбинированной силовой установкой.
На этот раз работы носили исключительно целевой характер. В постройку были заложены новые авианесущие крейсеры (именно так в Советском Союзе решили называть авианосцы), и к моменту спуска на воду первого из них должна была быть построена опытная партия палубных штурмовиков. Бригаду ОКБ, приступившую к разработке нового изделия «ВМ», возглавил занимавший в то время должность заместителя главного конструктора С. Мордовии. Самолет получил название ЯК-36М. Среди работников ОКБ Яковлева нет однозначного подтверждения того, что обозначает индекс «М». Большинство считает, что этот символ соответствует «морскому» варианту. Однако встречается также мнение, что «М» в названии самолета и изделия расшифровывается по традиции как «модернизированный».
Рис. 6. Схема самолета Як-36
Рис. 7. Демонстрация самолета Як-36 во время авиационного парада в Домодедове
Рис. 8. Стенд для испытания силовой установки
Рис. 9. Первый прототип ВМ-01
Рис. 10. ВМ-02 на стенде
Новая силовая установка изделия «ВМ» имела принципиально иную схему. Двигатели разделили по направленности тяги. Основной подъемно- маршевый двигатель участвовал в режиме взлета и посадки путем поворота специальных насадок на сопле в вертикальное положение. На этом же режиме включались и два подъемных двигателя, располагавшиеся друг за другом за кабиной пилота под небольшим углом к вертикальной оси с наклоном вперед. После вертикального взлета при переходе к нормальному самолетному режиму тяга подъемных двигателей уменьшалась до полного выключения (в горизонтальном полете), а поворотные насадки сопл подъемно-маршевого двигателя постепенно переводились в горизонтальное положение. В связи с тем что при ручном управлении силовой установкой на взлетно-посадочном режиме достичь нормальной балансировки самолета было довольно трудно, решили этот процесс автоматизировать с помощью специально разрабатываемой системы автоматизированного управления САУ-36.
В качестве основного подъемно-маршевого двигателя решили применить доработанный Р27-300, который после модернизации стал официально называться Р27В-300 (изделие «49»). Он имел двухвальную схему и состоял из одиннадцатиступенчатого осевого компрессора (пять ступеней ротора низкого давления и шесть ступеней ротора высокого давления), кольцевой камеры сгорания, двухступенчатой турбины с охлаждаемыми лопатками сопловых аппаратов и рабочими лопатками первой ступени и криволинейного реактивного сопла с двумя поворотными сужающимися насадками, приводимыми во вращение двумя гидромоторами. Первоначально при испытаниях стендовая тяга немного превышала 6000 кгс, впоследствии (в процессе серийного производства самолетов Як-38) ее довели до 6800 кгс.
Подъемные двигатели типа РД36-35 были созданы в Рыбинском конструкторском бюро моторостроения (РКБМ) под руководством П. Колесова и прошли большой цикл испытаний на летающих лабораториях Т-58ВД (переделка первого прототипа перехватчика Су-15 н экспериментальный самолет короткого взлета и посадки), «23-31» (экспериментальный МиГ-21 с дополнительными подъемными двигателями, созданный с той же целью) и опытном истребителе ОКБ Микояна «23-01» с комбинированной силовой установкой. РД36-35 имели шепстиступенчатый компрессор и одноступенчатую турбину. При собственной массе 176 кг они обеспечивали максимальную взлетную тягу до 2350 кгс.
Рис. 11. ВМ-02
Рис. 12. ВМ-02 с ракетами Х-23
Рис. 14. Испытания Як-З6М на стенде
Рис. 13. Фюзеляж Як-З6М, подвешенный под летающую лабораторию Ту-16
На разработку нового проекта и подготовку первых рабочих чертежей ушел почти год. 10 января 1969 г. на опытном производстве ОКБ началась постройка летающей лаборатории ДЛЛ, предназначенной для отработки силовой установки в полетах с подцепкой под специально оборудованным самолетом-лабораторией Ту-16. Фюзеляж ДЛЛ должен был изготовить Саратовский авиазавод.
В этом же месяце, 23 января, заложили в стапель фюзеляж первого опытного экземпляра изделия «ВМ» (в ОКБ первый прототип Як-3бМ называли «ЭВМ», а также «ВМ-01»).
Постройка ДЛЛ длилась до конца мая, а 28 мая ее передали в ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения) для наземных испытаний. Они продолжались шесть месяцев (с конца 1969 г. по июнь 1970 г.), а в июле 1970 г. лабораторию передали для летных испытаний в ЛИИ.
14 апреля следующего года завершили постройку первого прототипа нового самолета. Машину сразу же перевезли на летно-испытательный комплекс ОКБ в Жуковский. С середины 1970 г. начались наземные доводочные работы по самолету, длившиеся почти год. В мае – июле машину приподнимали над землей с помощью кабеля- крана и таким образом испытывали силовую установку и самолет в режиме висения. 22 сентября состоялся первый самостоятельный вертикальный подлет ЭВМ (ВМ-01), который совершил шеф- пилот фирмы В. Мухин. Второй подлет был выполнен через неделю – 29 сентября.
В течение 1970 г. шло интенсивное строительство второй опытной машины ВМ-02.5 октября закончили сборку самолета, а через 10 дней второй прототип перевезли в Жуковский. 24 и 25 ноября Мухин выполнил на нем первые скоростные рулежки и пробежки по взлетной полосе ЛИИ, а 25 декабря (по летной книжке В. Мухина 2 декабря) он же совершил первый подлет. В том же году началось строительство третьего опытного экземпляра Як-36М.
В 1971 г. шли доработки первых двух прототипов, а 29 марта закончили постройку третьей машины (в Жуковский се перевезли 17 мая). Первый горизонтальный полет ВМ-01 выполнил 25 мая. Через три недели, 16 июня, летчик Шевяков поднял в воздух ВМ-03, также выполнив «горизонталь», но при посадке самолет перевернулся и до июня 1972 г. находился в ремонте.
В первой половине 1972 г. шли интенсивные заводские испытания Як-З6М. К лету на государственные испытания нужно было предъявить две опытные машины. 25 февраля первый полет по полному профилю (так называют в ОКБ полет с вертикальным стартом, горизонтальным полетом и вертикальной посадкой) выполнил ВМ-02, а 20 марта такая же программа была осуществлена на ЭВМ (ВМ-01). С конца весны первый прототип стали дорабатывать под новый воздухозаборник, а это, в свою очередь, потребовало заново испытать систему управления самолетом.
К лету был восстановлен и третий прототип ВМ-03. 19 июня он совершил свой первый вертикальный взлет, а 1 августа – полет по полному профилю. В конце февраля этого же года была заложена в постройку и четвертая опытная машина ВМ-04.
Государственные совместные испытания (ГСИ), проводившиеся заказчиком (авиацией Военно-морского флота), Министерством авиапромышленности и ОКБ Яковлева, начались летом 1972 г. Они были разделены на два этапа – «А» и «Б». Испытания этапа «А» должны были проводиться с упрошенным составом оборудования. Оба этапа должна была пройти каждая из предъявленных машин. ВМ-02 начал проходить ГСИ 30 июня и закончил этап «А» 20 марта 1973 г. ВМ-03 поступил на испытания в сентябре 1972 г. и завершил этап «А» 10 марта следующего года. Построенный в конце января 1973 г. ВМ-04 в марте перевезли на лстно-испытательную станцию в Жуковский, а 1 апреля на нем начали также проводить госиспытания. Подключили к государственным испытаниям и первую опытную машину. Этап «А» для ЭВМ (ВМ-01) и ВМ-04 закончился 30 сентября. В это время уже полным ходом шли испытания этапа «Б» на втором и третьем прототипах, начавшиеся 11 апреля 1973 г.
Главным событием испытаний этапа «А» стала первая в истории советской авиации посадка самолета Як-36М на палубу большого противолодочного корабля-вертолетоносца «Москва», находившегося в открытом морс. Ее выполнил 18 ноября 1972 г. на второй опытной машине ВМ-02 летчик-испытатель Михаил Дексбах. А 22 ноября он на том же самолете совершил посадку по полному профилю, т. с. с вертикальным стартом с палубы корабля и вертикальной посадкой на палубу.
Рис. 15. Як-36М на ангарной палубе авианесущего крейсера «Киев»
Рис. 16. Приборная доска самолета Як-38
Рис. 17. Схема самолета Як-38
Рис. 18. Английский вертикально взлетающий палубный истребитель Бритиш Аэроспейс «Си Харриер» FRS.1
Рис 19. Як-38 над палубой корабля
Рис. 21. «Си Харриер» перед посадкой на палубу авианесущего корабля
Рис. 20. Английский палубный истребитель «Си Харриер» – ближайший «родственник» советского Як-38
Рис. 22. Вертикально взлетающий самолет корпуса морской пехоты США AV-8B
Рис. 23. Самолеты Як-38 на палубе авианесущего крейсера «Минск»
Для конструкторов, испытателей и военно- морских авиаторов эти дни стали большим праздником. Многие из них считают, что 18 ноября стал днем рождения советской палубной авиации.
1 ноября 1973 г. начались испытания по этапу «Б» ВМ-04, а 30 сентября 1974 г. по этому этапу завершились государственные испытания всех четырех опытных машин. Предварительное заключение, рекомендовавшее Як-36М к запуску в серийное производство, было подписано в 1973 г., но Саратовский авиазавод начал подготовку к выпуску этих машин еще в 1970-1971 гг. в процессе строительства на этом предприятии фюзеляжей третьего и четвертого прототипов.
Три самолета Як-36М первой серии были построены к концу 1974 г. Весной первая серийная машина была отправлена в Научно-испытательный институт ВВС в Ахтубинск, вторая – на доводочную базу Черноморского судостроительного завода (завод вел строительство авианесущих крейсеров типа «Киев»), третья – в ЛИИ. Выпущенная позже вторая серия уже насчитывала пять машин, а начиная с третьей каждая последующая серия включала 10 самолетов. На них устанавливались подъемные двигатели типа РД36-35ВФ (изделие «24»).
Рис. 24. Самолеты Як-38 на палубе
Рис. 25. Катапультирование из самолета Як-38
Рис 26. Вертикальный старт Як-38
Рис. 27. Як-38 взлетает после небольшого разбега
Первые серийные Як-36М в течение 1975- 1976 гг. проходили в основном наземные испытания. Отрабатывались приборы, стрелковые прицелы, другая бортовая аппаратура, а также испытывал ись варианты вооружения самолета. Так, например, на второй серийной машине в 1976 г. отлаживался стрелковый прицел АСП-17БМЦ, а восьмая машина третьей серии предназначалась для отработки другой модели прицела – АСП- ПДФ21 (с самолета МиГ-21ПФ).
Практически с самого начала проектирования изделия «ВМ» началась разработка его двухместного учебно-тренировочного варианта – изделия «ВМУ». Постройка «спарки» была задана правительственным постановлением от 28 декабря 1967 г. Рабочие чертежи «ВМУ» сдали в производство 30 июня 1971 г., а первый опытный прототип передали на летно-испытательную станцию в Жуковский 24 марта 1972 г. С апреля по март 1973 г. велась наземная отработка самолетных систем, а 23 марта машина впервые поднялась в воздух. Этап «А» государственных совместных испытаний закончился 24 октября 1974 г., но еще весной техническая документация была передана на Саратовский авиационный завод для постройки к середине 1975 г. первых двух серийных учебно-тренировочных машин.
Две машины первой серии были изготовлены в срок и в июне 1975 г. уже находились в испытательном центре авиации Военно-морского флота в г. Саки (Крым). В 1976 г. первая «спарка» второй серии проходила государственные совместные испытания этапа «Б», а вторую направили на статические испытания. Всего же вторая серия «ВМУ» насчитывала три самолета, а начиная с четвертой каждая серия учебно-тренировочных самолетов состояла из пяти машин.
После начала производства Як-36М на Саратовском авиазаводе каждый из серийных самолетов проходил короткие контрольные испытания, а затем либо направлялся на специальные испытания (проверка различных систем, оборудования и вооружения), либо использовался для подготовки летчиков военно-морской авиации. Так, например, три машины второй серии в ноябре 1975 г. находились на базе в г. Саки. На них обучались пилоты формировавшегося полка корабельной авиации. Командиром полка был назначен опытный летчик Феоктист Матковский, летавший до этого на истребителях и вертолетах авиации Военно-морского флота.
К весне 1975 г. первый советский авианесущий крейсер «Киев» был подготовлен к палубным испытаниям штурмовиков Як-36М. Первыми палубу «Киева» освоили заводские летчики-испытатели на ВМ-02. Отработка взлетов и посадок в открытом морс велась с марта по октябрь, а 15 декабря 1975 г. первую посадку на «Киев» совершил командир полка Ф. Матковский. Начался проиесс ввода в строй авианосца.
Рис. 28. Старт Як-38 с передвижной платформы
Рис. 29. Учебно-боевой двухместный самолет Як-38У
Рис. 30. Учебно-боевой двухместный самолет Як-38У
Рис. 31. Учебно-боевой двухместный самолет Як-38У
Летом 1976 г. первая сформированная эскадрилья палубных штурмовиков Як-36М перебазировалась на «Киев». В этом же году самолет приняли на вооружение под обозначением Як-38, а его учебно-тренировочный вариант стал называться Як-28У. В ангаре крейсера под палубой размешалось более 20 машин. Доставка подготовленных к полету самолетов производилась подъемниками. После полетов у машин складывали крылья и одну за другой опускали их в ангар.
Западная пресса начала серьезно писать о Як-38, после того как 15 июля 1976 г. авианесущий крейсер «Киев» пересек пролив Босфор и вышел в Средиземное морс. Самолет, которому присвоили кодовое название НАТО «Forger», называли Як-36МП, что было недалеко от истины. Обозреватели считали, что корабли класса «Киев» («Минск», «Новороссийск», «Баку») способны нести 12 боевых машин вертикального взлета и посадки. Реальная же вместимость советских авианосцев была значительно выше. «Киев» вышел в мировой океан «показать себя» – продемонстрировать возможности советского флота. Однако они были значительно ниже, чем этого хотелось советским руководителям.
Эксплуатация авиацией Военно-морского флота самолетов Як-38 началась во время испытаний первых серийных машин. Серийные палубные штурмовики направлялись с завода на две авиабазы – в Саки и в Североморск. Североморск являлся основной базой Северного флота, в состав которого собирались включить авианесущий крейсер. Кроме того, нужно было испытать самолет в условиях Крайнего Севера – зоны с низкой температурой воздуха и малопригодной для строительства большой сети аэродромов. Возможность Як-38 стартовать с небольших площадок или передвижных платформ предполагала его использование не только на корабле, но и в качестве самолета береговой обороны.
Почти все первые серийные штурмовики отправлялись в Саки. В середине 70-х годов они появились и на базе в Североморске. В августе – сентябре 1977 г. на эксплуатационных испытаниях гам находилось уже восемь самолетов. В декабре того же года при низкой температуре летали уже девять машин.
Западные фирмы, создававшие самолеты вертикального взлета и посадки, на своем опыте познали трудности испытания этих машин, кончавшиеся нередко авариями. Не стал исключением и Як-38. Первая серьезная авария произошла в Саратове на заводском аэродроме 4 апреля 1975 г., когда летчик-испытатель ОКБ Михаил Дексбах облетывал третью машину второй серии. Посадка была совершена с одним работающим двигателем, так как второй не запустился. Самолет получил столь серьезные повреждения, что в дальнейшем не восстанавливался.
4 марта 1976 г. там же, в Саратове, потерпел катастрофу Як-38 военного летчика полковника Хомякова. Самопроизвольно сработала система катапультирования СК-ЭМ. 9 апреля 1977 г. в Научно-испытательном центре ВВС в Ахтубинске случилась авария с первой серийной машиной.
пилотируемой полковником Пешковым. Еще через год, 6 июня 1977 г., произошла первая катастрофа в Североморскс из-за поломки одной из поворотных насадок сопла подъемно-маршевого двигателя. На следующий день в г. Саки капитан Новичков вынужден был катапультироваться из второй машины третьей серии – разорвалась одна из труб рулевого управления. Много аварий, начиная с октября 1978 г., произошло на крейсере «Минск». С января 1979 г. по сентябрь 1980 г. разбилось семь самолетов. Управляли ими не только военные летчики, но и пилоты фирмы. 27 декабря 1979 г. при выполнении взлета с палубы с коротким разбегом из-за неповорота сопловой насадки подъемно-маршевого двигателя упал в море двухместный Як-38У, пилотируемый Дексбахом и Кононенко. После катапультирования из воды Дексбаху повезло больше – он приземлился прямо на палубу. Кононенко пришлось воспользоваться спасательной экипировкой.
Однако для объективности необходимо сравнить статистику аварий английского самолета «Харриер» и советского Як-38. С 1969 по 1980 г. в эксплуатацию поступил 241 «Харриер». За этот период произошли 83 катастрофы, при которых 57 машин разрушились полностью и погибло 25 пилотов. С 1974 по 1980 г. в авиационных частях флота находились 115 Як-38, из которых 16 потерпели аварию (погибло четыре пилота). Поэтому вывод о надежности советского палубного штурмовика лучше делать с оглядкой на «Харриер».
Штурмовики Як-38 проходили войсковые испытания не только на Крайнем Севере и жарком Юге, но и в высокогорных условиях. Четыре машины в апреле 1980 г. были отправлены в Афганистан и находились там до середины лета. Летчик ОКБ Ю. Митиков вместе с несколькими военными пилотами отрабатывали взлеты, посадки, полеты по полному профилю в условиях низкого давления и высокой температуры окружающего воздуха. После испытаний сделали вывод о невозможности использования штурмовика с имеющейся силовой установкой в высокогорных условиях.
В процессе серийного производства Як-38 постоянно дорабатывался. Моторостроителям РКБМ и научно-производственного объединения «Союз» удалось повысить тягу подъемных и подъемномаршевого двигателей. Вместо РД36-35ВФ стали устанавливать РД36-35ВФР (изделие «28»), обозначение Р27В-300 с повышенной тягой не изменилось. До принятия решения о замене изделия «24» на изделие «28» в отсеке подъемных двигателей последние проходили испытания на нескольких Як-38 ранних серий (на вторую серийную машину, например, усовершенствованные ПД были установлены осенью 1976 г.).
Не была решена на самолете и проблема попадания на входы силовой установки раскаленных газов, отраженных от взлетной площадки. Сначала на нескольких серийных Як-38 отработали специальные отражательные ребра, располагавшиеся вверху фюзеляжа по бокам воздухозаборника отсека подъемных двигателей, а также под фюзеляжем, начиная с его середины (испытания проводились в ЛИИ и на базе в г. Саки). Затем эту доработку внедрили в серию. Кроме того, на ранее выпущенные машины также стали постепенно устанавливать ребра.
В процессе серийного выпуска Як-38 усовершенствовали и средства аварийного покидания самолета. Катапультируемое кресло КЯ-1 и систему СК-ЭМ заменили на кресло К-36ВМ и систему СК-ЭМП с расширенным диапазоном применения по скорости и высоте полета.
Конструкторы вместе с заказчиком много работали над вооружением Як-38. Самолет Як-38 оснащался бортовым комплексом вооружения, позволяющим его применять по наземным и морским целям днем и ночью, а также в случае необходимости – по воздушным целям в дневное время. Вооружение подвешивалось на четырех балочных держателях БДЗ-60-23Ф1, установленных в корневых частях крыла симметрично по два относительно оси самолета.
При атаке наземных и морских целей могли использоваться управляемые ракеты Х-23 совместно с аппаратурой радиокомандного наведения «Дельта НТ», реактивные неуправляемые снаряды, бомбы калибра до 500 кг, зажигательные баки ЗБ-500, а также спецвооружснне. Для уничтожения воздушных целей на пилонах могут подвешиваться самонаводящиеся ракеты Р-60 или Р-60М. Общая масса боевой нагрузки при вертикальном старте – до 1000 кг, при взлете с коротким разбегом – до 1500 кг.
Рис. 32. Учебно-боевой двухместный самолет Як-38У
Из-за невозможности размещения новых комплексов ассортимент управляемого ракетного оружия резко ограничили. Попробовали встроить спарен ную пушку ГШ-23 в фюзеляж самолета. Еще до завершения испытаний уверенные в успехе разработчики внесли изменение в раздел вооружения технического описания на серийные машины (по некоторым пушка считается элементом конструкции). Однако на испытаниях при стрельбе из встроенной ГШ-23 часто начинался помпаж двигателей, и от расположения пушки в фюзеляже пришлось отказаться. Оказалось возможным использование под крыльями Як-38 лишь подвесных пушечных контейнеров УПК-23-250.
Контроль применения оружия велся с помощью фотоконтрольного прибора СШ-45-100-ОС.
Еще во время государственных испытаний конструкторы и военные столкнулись с одной серьезной проблемой. Из-за зависимости взлетной массы от температуры окружающего воздуха ее приходилось ограничивать. Уменьшалась соответственно и масса боевой нагрузки. Для ее увеличения пришлось сократить запас топлива на самолете, а следовательно, и радиус действия. Чтобы сохранить нормальную боевую нагрузку и увеличить дальность полета, пришлось на первые серийные машины установить упрошенный комплекс оборудования и вооружения. Кроме того, начали испытывать Як-38 на взлете с коротким разбегом (ВКР) и посадке с малым пробегом. При коротком разбеге существенно увеличивались боевая нагрузка машины и дальность полета за счет экономии топлива. Испытания на взлет с коротким разбегом проводились на земле, затем в 1979 г. на авианесущем крейсере «Минск». Не обошлось без аварий: при отработке на «Минске» режима ВКР в условиях повышенной температуры и влажности в Индийском океане погиб летчик-испытатель ЛИИ Олег Кононенко.
Хотя основным заказчиком Як-38 являлся Военно-морской флот, предполагалось использование самолета и с сухопутных аэродромов. Удачным примером служил английский «Харриер». Всесторонние испытания Як-38 в наземных условиях подтвердили возможность его эксплуатации в сухопутных войсках. Значительно расширились возможности машины при ее эксплуатации с мобильных площадок. Площадка являлась своеобразным передвижным аэродромом. Местоположение такого аэродрома могло меняться несколько раз в течение суток. Взлет самолета с мобильной площадки не отличался от взлета с палубы корабля. Посадка могла осуществляться в другом месте. После взлета площадка могла складываться и транспортироваться тягачом.
Для изучения возможностей использования самолетов Як-38 на гражданских судах типа «Роро» (контейнеровозы) были проведены специальные испытания. На верхнюю палубу контейнеровоза дополнительно уложили взлетно-посадочную площадку размером 18x23 м из плит с металлическим покрытием К-1Д. Посадка на нее оказалась несложной. На контейнеровозе «Николай Черкасов» летчиками морской авиации была освоена методика посадки и взлета с такой площадки. Испытания показали, что такие теплоходы могут быть использованы для доставки самолетов Як-38 на тяжелые авианесущие крейсеры в отдаленные районы Мирового океана.
Ограниченный радиус действия штурмовика, отсутствие возможности установки нового оборудования, вооружения и ряд других серьезных недостатков заставили конструкторов ОКБ Яковлева искать пути модернизации самолета. С конца 70-х годов началась проработка нескольких проектов. По одному из них, получившему первоначально шифр «ВММ» («ВМ» модернизированный), предполагалось установить на машину усовершенствованные двигатели с повышенной тягой, доработать воздухозаборники, крыло, стабилизатор, сделать управляемой переднюю стойку шасси, а главное – сделать возможной подвеску дополнительных баков с горючим. Предполагалось также использование нового оборудования и расширение ассортимента применяемого вооружения. Но другому проекту, получившему шифр «39» (иногда его еще называли Як-39), намечались замена двигателей силовой установки на более мощные, увеличение площади крыла, размещение нового прицельно-навигационного комплекса ПРНК-39 и радиолокационной станции. Это позволило превратить самолет в полноценный истребитель (предполагалось создание нескольких модификаций, в том числе и ударного самолета). Несколько позже развернулись проектные работы и по изделию «48» (будущий Як-41М, или Як-141).
Рис. 33. Як-38 и перспективный сверхзвуковой вертикально взлетающий самолет Як-141
Рис. 34. Принципиальная компоновочная схема самолета Як-38
Опытный самолет ВМ-01
Учебно-боевой самолет Як-38У
Вертикально взлетающий самолет Як-38
Очень многое зависело от разработчиков двигателей. Научно-производственное объединение «Союз», возглавляемое О. Фаворским, заканчивало работы по новому подъемно-маршевому двигателю Р28-300 (изделие «59») с тягой на вертикальном режиме 6700 кгс. который представлял собой значительно доработанный Р27В-300 с новым ротором низкого давления и новым соплом. Ротор высокого давления, камера сгорания и турбина были взяты со старо»! модели. Конструкторам Рыбинского КБМ также удалось улучшить параметры подъемных двигателей. Новый ПД типа РД-38 имел тягу 3250 кгс. Эти двигатели и предполагалось использовать в силовой установке модернизированного Як-38.
В процессе проектирования улучшенного варианта самолета ему был присвоен новый шифр – изделие «82». В постройку заложили сразу несколько экземпляров: два – для летных испытаний («82-1» и «82-2»), один – для статических испытаний и еще один – в качестве летающей лаборатории J1J1-82 для испытания новой силовой установки.
Постройку двух опытных машин Як-38М (это название было присвоено модернизированному самолету) закончили в 1982 г. Не все ранее намечавшиеся улучшения удалось внедрить на новом палубном штурмовике. Практически полностью сохранив внешний вид прежней машины, Як-38М отличался от нес силовой установкой, воздухозаборниками, некоторыми изменениями в конструкции фюзеляжа и несущих поверхностей, поворотной передней стойкой шасси и возможностью установки подвесных топливных баков. Изменения коснулись состава оборудования и вооружения. В конце 1982 г., еще до начала испытаний, было принято решение о запуске изделия «82» в серийное производство.
Испытания, начавшиеся в 1983 г., проводились несколько лет. Летно-тактические характеристики Як-38М по сравнению с Як-38 улучшились. Взлетная масса при старте с коротким разбегом увеличилась до 11 800 кг, а максимальная нагрузка на внешних узлах подвески до 2000 кг. При вертикальном взлете с нагрузкой 750 кг дальность полета увеличилась до 410 км, а при взлете с коротким разбегом и нагрузкой 1000 кг до 600 км. Новая модель палубного штурмовика сменила предыдущую на конвейере Саратовского авиационного завода.
Весной 1984 г. начались испытания первого опытного экземпляра Як-38М («82-1») на тяжелом авианесущем крейсере «Минск» (летчик-испытатель Синицин). Самолет был принят на вооружение авиации флота, и с середины 80-х годов начались его поставки на корабли. И все же реализовать идею высокоэффективной боевой машины вертикального взлета и посадки не удалось. Большинство находящихся в эксплуатации самолетов Як-38М не удалось оснастить подвесными топливными баками, а расход топлива модифицированной силовой установки увеличился. Это означаю дальнейшее сокращение боевого радиуса действия штурмовика. По оценке главного конструктора самолета А. Звягинцева, при отсутствии подвесных баков Як-38М не имел никаких преимуществ перед штурмовым вертолетом Ка-29.
Летом 1989 г. Як-38 впервые публично был продемонстрирован в экспозиции авиационной выставки на Ходынке. До этого машину можно было увидеть и в авиационном музее Монино. Посетители авиасалона «Мосаэрошоу-92» могли увидеть Як-38У в полете в парс с вертолетом Ми-8, между ними был натянут флаг. Такой состав пары был вынужденным: вертолет заменил разбившийся до начала авиасалона во время тренировочного полета одноместный Як-38. Но москвичи, жители Жуковского и многие иностранные журналисты начиная с августа 1989 г. неоднократно наблюдали «танец» двух самолетов вертикального взлета и посадки во время празднования Дня авиации. Полеты выполняли летчики-испытатели ЛИИ.
Летом 1992 г. пилоты ОКБ А. Синицин и В. Якимов на аэродроме в Кубинке демонстрировали американским летчикам Аллану Принстону и Дэвиду Прайсу (оба бывшие пилоты военно- морских сил США. а сейчас – владельцы музея в Санта-Моникс, штат Калифорния) двухместный учебно-тренировочный самолет Як-38У. В Москву американцы приезжали по приглашению генерального конструктора ОКБ Александра Дондукова. Они стали первыми зарубежными летчиками, летавшими на Як-38.
Осенью того же года Як-38М демонстрировался на выставке в Фарнборо вместе со вторым экземпляром самолета Як-141. Однако в полетах Як-38 не показали, один лишь раз летал его «младший брат».
Проблемы, связанные с надежностью силовой.установки, системы управления, небольшая масса полезной нагрузки и малый радиус действия не позволили использовать первый советский палубный штурмовик в полную силу. Распад СССР и разделение Вооруженных сил в большой степени отразились на Военно-морском флоте. Ресурс многих Як-38 был уже исчерпан, большинство машин отправили на береговые базы. Саратовский авиазавод так и не смог наладить серийный выпуск подвесных топливных баков, а без них тактические данные самолетов резко снижались. Правительство России не смогло найти средства для восстановления ресурса палубных штурмовиков, которых выпустили более 200 экземпляров. В настоящее время все они законсервированы и их дальнейшая судьба неизвестна, так же как и нового перспективного сверхзвукового самолета вертикального взлета и посадки Як-141, созданного для замены Як-38 и не прошедшего даже (не по вине разработчиков) полного цикла испытаний.
Фирма, обладающая большим опытом создания самолетов СВВП, ищет заказчиков. Но найдутся ли они?
Летно-тактические характеристики самолета Як-38 (Як-36М)
Длина фюзеляжа без ПВД, м 15,47
Размах крыла, м:
в полетном положении 7,022
в сложенном положении 4.88
Площадь крыла с подфюзеляжной частью, м2 18,69
Высота самолета на стоянке, м 4,25
Колея шасси, м 2,76
База шасси, м 6,06
Масса пустого самолета, кг 7,484
Взлетная масса, кг
нормальная 10 400
максимальная 11 300
Масса боевой нагрузки, кг:
нормальная при вертикальном старте 1000
максимальная при коротком разбеге 1500
Максимальная скорость, км/м 1050
Практический потолок, м 11 000
Тактический радиус действия, км 185
Самолёт вертикального взлёта и посадки , общепринятое сокращение - СВВП или англ. VTOL - Vertical Take-Off and Landing - самолёт , способный взлетать и садиться при нулевой горизонтальной скорости , используя тягу двигателя направленную вертикально.
Принципиальным отличием СВВП от различных винтокрылых машин является то, что в режиме горизонтального полета на крейсерской скорости, как и у самолёта традиционной схемы, подъёмную силу создает неподвижное крыло.
По компоновочной схеме
По положению фюзеляжа при взлете и посадке.
- Вертикальное положение (т. н. tailsitter):
- с винтами (пример: Convair XFY Pogo, Lockheed XFV);
- реактивные;
- с прямым использованием тяги от маршевого реактивного двигателя (пример- X-13 Vertijet);
- с кольцевым крылом (колеоптер);
- Горизонтальное положение:
- с винтами;
- с поворотным крылом;
- с вентиляторами на конце крыла;
- с отклонением струи от винтов;
- реактивные;
- с поворотными двигателями;
- с отклонением струи газов маршевого реактивного двигателя;
- с подъёмными двигателями;
- с винтами;
История создания и развития СВВП
Разработка самолётов ВВП началась впервые в 1950-х годах , когда был достигнут соответствующий технический уровень турбореактивного и турбовинтового двигателестроения, что вызвало повсеместную заинтересованность в самолётах этого типа как среди потенциальных военных пользователей, так и в конструкторских бюро . Значительным импульсом в пользу развития СВВП послужило и широкое распространение в ВВС различных стран скоростных реактивных истребителей с высокими взлётными и посадочными скоростями. Такие боевые самолёты требовали длинных взлётно-посадочных полос с твёрдым покрытием: было очевидно, что в случае масштабных военных действий значительная часть этих аэродромов, особенно прифронтовых, будет быстро выведена из строя противником. Таким образом, военные заказчики были заинтересованы в самолётах, взлетающих и садящихся вертикально на любую небольшую площадку, то есть фактически независимых от аэродромов. В значительной мере благодаря такой заинтересованности представителей армии и флота ведущих мировых держав были созданы десятки опытных самолётов ВВП разных систем. Большинство конструкции было изготовлено в 1-2 экземплярах, которые, как правило, терпели аварии уже во время первых испытаний, и дальнейшие исследования над ними уже не проводились. Техническая комиссия НАТО , огласившая в июне 1961 года требования к истребителю-бомбардировщику вертикального взлёта и посадки, дала тем самым импульс развитию сверхзвуковых самолётов ВВП в западных странах. Предполагалось, что в - -х годах странам НАТО потребуется около 5 тысяч таких самолётов, из которых первые войдут в эксплуатацию уже в 1967 году . Прогноз такого большого количества продукции вызвал появление шести проектов самолётов ВВП:
- P.1150 английской фирмы «Хоукер-Сиддли» и западногерманской «Фокке-Вульф»;
- VJ-101 западногерманского Южного Объединения «EWR-Зюд» («Бельков », «Хейнкель », «Мессершмитт»);
- D-24 нидерландской фирмы «Фоккер» и американской «Рипаблик»;
- G-95 итальянской фирмы «Фиат »;
- Мираж III-V французской фирмы «Дассо »;
- F-104G в варианте ВВП американской фирмы «Локхид » совместно с английскими фирмами «Шорт» и «Роллс-ройс ».
Программа СВВП В СССР
Первым советским самолётом вертикального взлёта и посадки стал Як-36 . Разработка его велась в КБ Яковлева с 1960 года под руководством С. Г. Мордовина. В ходе испытаний вначале был построен и испытан летающий стенд «турболёт », на котором отрабатывались вертикальные режимы полёта. Ведущими лётчиками-испытателями по программе Як-36 были Ю. А. Гарнаев и В. Г. Мухин. 24 марта 1966 года лётчик Мухин впервые выполнил полёт с вертикальным взлётом, переходом в горизонтальный полёт и вертикальной посадкой. В 1967 году во время демонстрационных полётов над подмосковным аэродромом «Домодедово» были показаны три сверхзвуковых самолёта КВП (короткого взлёта и посадки) конструкции А. И. Микояна , П. О. Сухого и один самолёт вертикального взлёта и посадки конструкции А. С. Яковлева - Як-36.
Преимущества и недостатки СВВП
История развития самолётов ВВП показывает, что до настоящего времени они создавались почти исключительно для военной авиации . Преимущества СВВП для военного применения очевидны. Самолёт ВВП может базироваться на площадках, размеры которых ненамного превышают его габариты . Кроме способности вертикального взлёта и посадки, самолёты ВВП обладают дополнительными преимуществами, а именно возможностью зависания, разворота в этом положении и полёта в боковом направлении в зависимости от используемых двигательной установки и системы управления. По отношению к другим вертикально взлетающим летательным аппаратам- например вертолётам - СВВП обладают несравненно большими, вплоть до сверхзвуковых (Як-141) - скоростями и в целом преимуществами, свойственными летательным аппаратам с неподвижным крылом. Всё это привело к увлечению идеей вертикально взлетающего самолёта, своего рода «буму СВВП» в инженерно-конструкторской и в целом авиационной областях в 1960-е-1970-е годы.
Посадка СВВП AV-8B_Harrier_II. Видны газовые струи вертикальной тяги.
Прогнозировалось широкое распространение этого типа машин, предлагалось множество проектов военных и гражданских, боевых, транспортных и пассажирских СВВП различных конструкций (типичный для 70- х годов пример проекта пассажирского лайнера СВВП - Hawker Siddeley HS-141).
Однако, недостатки СВВП также оказались значительными. Пилотирование этого типа машин весьма сложно для лётчика и требует от него высочайшей квалификации в технике пилотирования. Особенно это сказывается в полете на режимах висения и переходных - в моменты перехода из висения в горизонтальный полёт и обратно. Фактически, пилот реактивного СВВП должен перенести подъёмную силу, и, соответственно, вес машины - с крыла на вертикальные газовые струи тяги или наоборот.
Такая особенность техники пилотирования ставит сложные задачи перед пилотом СВВП. Кроме того, в режиме висения и переходных режимах СВВП в целом неустойчивы, подвержены боковому скольжению, большую опасность в эти моменты представляет возможный отказ подъёмных двигателей. Такой отказ нередко служил причиной аварий серийных и экспериментальных СВВП. Также к недостаткам можно отнести значительно меньшую в сравнении с самолётами обычной схемы грузоподъёмность и дальность полёта СВВП, большой расход топлива на вертикальных режимах полета, общую сложность и дороговизну конструкции СВВП, разрушение покрытий взлётно-посадочных площадок горячим газовым выхлопом двигателей.
Указанные факторы, а также резкое повышение на мировом рынке цен на нефть (и, соответственно, авиационное топливо) в 70-годах 20-го века привели к практическому прекращению разработок в области пассажирских и транспортных реактивных СВВП.
Из множества предложенных проектов реактивных транспортных СВВП практически был завершен и испытан лишь один самолёт Dornier Do 31 , однако и эта машина серийно не строилась. Исходя из всего вышеизложенного, перспективы широких разработок и массового применения реактивных СВВП очень сомнительны. В то же время, существует современная конструкторская тенденция к отходу от традиционной реактивной схемы в пользу СВВП с винтомоторной группой (чаще - конвертопланов): в частности, к таким машинам относится производящийся серийно в настоящее время Bell V-22 Osprey и разрабатываемый на его основе Bell/Agusta BA609 .
См. также
- Список самолётов по производителям
- Классификация самолётов по конструктивным признакам и силовой установке
Литература
- Э.Цихош «Сверхзвуковые самолёты» пр. «Самолёты вертикального взлёта и посадки».
Несмотря на волну критики примененной в самолете концепции вертикального взлета, о необходимости возобновления производства машин такого класса в последнее время все чаще говорят и в России 15 Декабрь 2017, 11:33
Одна из самых дорогих "игрушек" Пентагона - истребитель-бомбардировщик F-35B - на этой неделе принял участие в совместных американо-японских учениях, направленных на охлаждение ракетно-ядерного пыла КНДР. Несмотря на волну критики примененной в самолете концепции вертикального взлета, о необходимости возобновления производства машин такого класса в последнее время все чаще говорят и в России. В частности, о планах строительства самолетов с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП) недавно сообщил замминистра обороны Юрий Борисов. О том, зачем России нужен такой самолет и хватит ли у авиапрома сил для его создания.
Самым массовым отечественным боевым самолетом с вертикальным взлетом и посадкой стал Як-38, который приняли на вооружение в августе 1977 года. Машина заслужила неоднозначную репутацию среди авиаторов - из 231 построенного борта в катастрофах и авиационных инцидентах разбилось 49.
Основным эксплуатантом самолета стал Военно-морской флот - Як-38 базировались на авианесущих крейсерах проекта 1143 "Киев", "Минск", "Новороссийск" и "Баку". Как вспоминают ветераны палубной авиации, высокая аварийность вынуждала командование резко сокращать количество учебных полетов, а налет пилотов Як-38 составлял символическую по тем временам цифру - не более 40 часов в год. В итоге в полках морской авиации не было ни одного летчика первого класса, лишь единицы обладали вторым классом летной квалификации.
Боевые характеристики тоже были сомнительными - из-за отсутствия бортовой радиолокационной станции он лишь условно мог вести воздушные бои. Использование Як-38 в качестве чистого штурмовика выглядело неэффективным, поскольку боевой радиус при вертикальном взлете составлял всего 195 километров, а в жарком климате - и того меньше.
Сверхзвуковой многоцелевой истребитель-перехватчик вертикального взлета и посадки Як-141
На замену "трудному ребенку" должна была прийти более совершенная машина Як-141, однако после развала СССР интерес к ней пропал. Как видно, отечественный опыт создания и эксплуатации СВВП не назовешь удачным. Почему же тема самолетов вертикального взлета и посадки стала вновь актуальной?
Флотский характер
"Такая машина жизненно необходима не только Военно-морскому флоту, но и Военно-воздушным силам, - рассказал РИА Новости военный эксперт, капитан первого ранга Константин Сивков. - Главная проблема современной авиации заключается в том, что реактивному истребителю нужна хорошая взлетно-посадочная полоса, а таких аэродромов очень немного, уничтожить их первым ударом довольно просто. Самолеты же вертикального взлета в угрожаемый период можно рассредоточить хоть по лесным полянам. Такая система применения боевой авиации будет обладать исключительной боевой устойчивостью".
Впрочем, целесообразность использования СВВП в сухопутном варианте не всем видится обоснованной. Одна из главных проблем заключается в том, что при вертикальном взлете самолет расходует много топлива, что сильно ограничивает его боевой радиус. Россия же - страна большая, поэтому для достижения господства в воздухе у истребительной авиации должны быть "длинные руки".
"Выполнение боевых задач истребительной авиации в условиях частично разрушенной аэродромной инфраструктуры можно обеспечить за счет укороченного взлета обычных машин с участка полосы длиной менее 500 метров, - считает исполнительный директор агентства "Авиапорт" Олег Пантелеев. - Другой вопрос, что у России есть планы на строительство авианосного флота, здесь применение вертикально взлетающих самолетов будет наиболее рационально. Это необязательно могут быть авианосцы, это могут быть и авианесущие крейсеры с наименьшими стоимостными параметрами".
Истребитель F-35
К слову, F-35B сегодня является сугубо морской машиной, главный ее заказчик - корпус морской пехоты США (самолет будет базироваться на десантных кораблях). Британские F-35B составят основу авиакрыла новейшего авианосца Queen Elizabeth, который ввели в строй совсем недавно.
В то же время, по мнению Константина Сивкова, для начала работ по созданию российского аналога F-35B российским КБ не обязательно дожидаться новых авианосных кораблей. "Самолеты с вертикальным взлетом и посадкой могут базироваться не только на авианосцах. Например, танкер оборудуется рампой и становится своего рода авианосцем, в советское время у нас были такие проекты. Кроме того, СВВП могут использоваться с боевых кораблей, способных принимать вертолеты, например с фрегатов", - рассказал наш собеседник.
Сможем, если захотим
Между тем очевидно, что создание российского вертикально взлетающего самолета потребует внушительных ресурсов и средств. Стоимость разработки F-35B и его собратьев с горизонтальным взлетом, по различным оценкам, уже достигла 1,3 миллиарда долларов, а в создании машины участвовали сразу несколько государств.
