Як 141 возобновление производства. Минобороны обсуждает создание нового самолёта с вертикальным взлётом и посадкой - миростроительство. Крыло и оперение

Американский истребитель вертикального взлета и посадки F-35B стал сенсацией международного авиасалона в Фарнборо в 2016 году. Однако мало кто вспомнил, что 20 лет назад на этой выставке был представлен советский самолет Як-141, многие технические решения которого получили развитие в американской машине. О том, что связывает два этих истребителя, читайте в материале сайта ТРК «Звезда».Споры о том, были ли заимствования или, более того, элементы плагиата при создании F-35B, не затихают с того момента, когда он был представлен широкой публике. Кто-то считает сходство Як-141 и F-35B совпадением, кто-то полагает, что оно совсем не случайно. Но обо всем по порядку.Звериный оскал Lockheed В 1992 году Россия представила на крупнейшей авиационной выставке в Англии множество самолетов, которые вызвали у публики самый настоящий шок: так близко их еще никто за границей не видел. Это были истребители Су-27 и МиГ-29, бомбардировщик Ту-22. Среди них опытный Як-141 несколько затерялся, однако не стоит думать, что он остался незамеченным американскими компаниями и спецслужбами.Шутка ли, сверхзвуковой самолет вертикального взлета и посадки, который опережал свое время как минимум лет на 10-15? Уже сегодня, сравнивая летные характеристики Як-141 и F-35B, можно отметить, что советский самолет мало чем уступает американскому. Максимальная скорость Як-141 - 1800 км/ч на высоте 11 км, у F-35B - 1930. Дальность полета советского самолета - 1400 км при вертикальном взлете и 2100 км при укороченном, американского - 1670. Схожи и размеры машин, поражает сходство их компоновок.Но больше всего вызывает интерес конструкция поворотного сопла американского Stealth. Вот как об этом говорит шеф-пилот КБ им. А. С. Яковлева Андрей Синицын в одном из интервью :

«Основная изюминка Як-141 - трехсекционное поворотное сопло, способное работать при высоких температурах. Полагаю, слухи о том, что американцы в разработанной для корпуса морской пехоты модификации F-35B использовали наработки нашего Як-141, основаны как раз на схожести конструкции сопла подъемно-маршевого двигателя. Согласитесь, странно: имея самый мощный авианосный флот, США тем не менее вложились огромными суммами в разработку "вертикалки", а мы, аналогичных авианосцев не имеющие, свою программу свернули».

«Завод им. А. С. Яковлева искал деньги, чтобы сохранить программу Як-141. Компания Lockheed предоставила заводу небольшое количество средств в обмен на летно-технические характеристики и ограниченные проектные данные истребителя».

Создание самолетов вертикального взлета оказалось намного более сложной задачей, чем предполагалось изначально, но наряду с недостатками они имеют уникальные возможности.Такие машины способны взлетать без выруливания на ВПП непосредственно из укрытия по выводной рулежной дорожке, что обеспечивает массовый ввод в бой подразделений истребителей. Они могут использоваться с поврежденных аэродромов как на авианесущих кораблях ВМФ, так и на судах морского флота, не имеющих развитой полетной палубы. Такие самолеты можно в большом количестве рассредоточить на малозаметных площадках с обеспечением повышенной выживаемости и скрытности базирования. В сравнении с ударными вертолетами они имеют малое время реагирования на вызов Сухопутных войск.Все это означает, что по-настоящему боеспособная и современная «вертикалка» рано или поздно будет создана. Хотелось бы верить, что история отечественных самолетов вертикального взлета не закончилась на Як-141 и в будущем мы увидим машины следующих поколений.

В 2001 году, одержав победу над компанией Boeing в конкурсе по программе JAST (позднее для ее обозначения стало использоваться сокращение JSF), фирма Lockheed Martin объявила миру о начале создания самолёта 5-го поколения.Разработчики проекта F-35 Lightning II (такое название получило это «чудо техники») убеждали заказчиков из Пентагона тем, что истребитель будет превосходить по тактико-техническим характеристикам не только самолеты аналогичного класса, стоящие на вооружении у ведущих мировых держав, но и перспективные образцы, существующие на сегодняшний день лишь в замыслах инженеров-конструкторов. Вандер машин - натюрлих!

Как же создавалось эта «чудо-машина»?

Техническое задание, выданное Пентагоном в 1991 году, гласило, что целью программы JSF являлось создание единого боевого самолета для ВВС (F-35A), ВМФ (F-35C) и авиации Корпуса морской пехоты США (F-35B и F-35C), три варианта которого должны были иметь минимум различий. При этом вариант палубного базирования F-35С должен был иметь усиленное шасси, взлетать с помощью катапульты, садиться на палубу с использованием аэрофинишера, а вариант для морской пехоты - укороченный взлет и вертикальную посадку.

Максимум унификации трех вариантов был жизненно необходим, учитывая тенденцию к постоянному сокращению военного бюджета после окончания "холодной войны" в сочетании с резким ростом стоимости программ новой боевой техники.

По оценкам экономистов Министерства обороны США, стоимость НИОКР по созданию единого одноместного однодвигательного самолета должна была составить 15-17 млрд. долларов, тогда как разработка трех разных самолетов обошлась бы налогоплательщикам в сумму не менее 33 миллиардов.
К тому же по программе JSF новый самолёт должен был прийти на замену самолётам F-16 (MRF), F/A-18, F-14 "Томкэт", F-15E "Страйк Игл", F-111 и штурмовика А-6 (A/F-X). Стремление к унификации и экономии на этом не закончились. С 1991 г. на полках ВМС США «завалялась» аннулированная программа палубного малозаметного ударного самолета "Дженерал Дайнэмикс"/ "Макдоннелл Дуглас" А-12. Поэтому не удивительно, что в программу JSF/F-35 был включена и подпрограмма «стелс».

Вскоре к созданию самолёта F-35C подключились британцы (Летно-Исследовательский Институт DERA), так как они умели делать СВВП и планировали самолеты "Харриер" GR.7/9 заменить в 2012-2015 годах на F-35.

Начиная с 1999 г. американская и британская стороны делали все возможное, чтобы максимально упростить обмен технологиями по программе JSF (Стоит отметить, что Великобритания стала единственным иностранным партнером «первого уровня» по данной программе). Стратегической целью этого обмена является заключение всеобъемлющего военно-технического договора, дающего англичанам возможность ознакомиться с рядом новейших технологий, примененных в программе JSF, в частности, с технологией "стелс". Взамен американцы хотели бы получить доступ к наработкам англичан в области СВВП, в частности, к технологии управления СВВП на режимах вертикальной тяги, а также техникой выполнения захода на палубу корабля ограниченных размеров и выполнения посадки на ее, обладателем которой являлся институт DERA.

Не вдаваясь во все тяжкие перипетии и муки творчества американских конструкторов, сокращу своё повествование. Отмечу только, что по двигателю и конструкции самолёта при проектировании всех «правок» Пентагона у Lockheed Martin случилась самая большая головная боль.

Самолет F-35 должен был иметь поворотное сопло двигателя, для осуществления вертикального взлёта и посадки. Создать полноценную боевую единицу с таким соплом в США планировалось еще по программе CALF, но эти попытки, по сути, закончились ничем. Самолеты с поворотным соплом уже были в России, и даже демонстрировались в небе туманного Альбиона.

Зачем тратить уйму времени и средств в погоне за аналогичным результатом, когда можно «договориться» с русскими, с конструкторским бюро им. А.С. Яковлева? Так и сделали. В результате в руки специалистов Lockheed попала часть проектной документации Як-141. С использованием яковлевских идей и было спроектировано новое сопло для двигателя F135-600. Как потом оказалось и не только это.

Русские технологии и конструкторская документация сдвинули «мёртвой точки» проект и 15 декабря 2006 года опытный образец «истребителя XXI века» совершил первый свой полёт. Как заведено, все последующие испытания F-35 велись в строгой секретности. Долгое время облик самолёта не попадался в объективы фотоаппаратов папарацци и разведчиков, также тщательно скрывалась и его стоимость.

В середине девяностых, когда работы по этому проекту вошли в активную стадию, планировалось удержать стоимость одного самолета с учетом всех предварительных затрат на уровне в 30-35 миллионов. Когда же в результате различных доработок, связанных с идеей создания «универсального инструмента», стоимость стала приближаться к цифре в 200 миллионов (сообщало 2006 году Defense Aerospace со ссылкой на новый прогноз Министерства обороны США), разработчикам пришлось пересмотреть финансовую стратегию. Скорее всего, именно поэтому руководство Lockheed Martin через Пентагон привлекло к финансированию выпуска новейшего F-35 союзников и партнёров США.

Таким образом, программу JSF/F-35 стали финансировать следующие страны: Великобритания, Италия, Нидерланды, Канада, Турция, Австралия, Норвегия и Дания. В 2010 году к этой программе присоединился Израиль. Все эти страны должны были получить новенькие «Лайтинги-2» в рамках партий мелкосерийного производства (Low rate initial production - LRIP) со стоимостью не более 100 миллионов за единицу.

25 февраля 2011 года впервые поднялся в воздух первый серийный F-35 Lightning II. Начало серийного производства – это констатация факта, что все испытания и доработки завершены с положительным результатом.

Но новейший самолёт попал в серию скандалов связанных с его контрактной стоимостью. Дело в том, LRIP для конечного покупателя были разными в пересчете стоимости единичного экземпляра, превышавшей оговоренную по контракту.

Руководству фирмы «Локхид-Мартин» не раз на брифингах приходилось оправдываться «объективными причинами» значительного удорожания самолета.
Пока Министерство Обороны США жестко не прописала стоимость партий LRIP в договоренностях с корпорацией Локхид-Мартин и, включавшей все дополнительные расходы, которые компании придется нести самостоятельно.

Вот данные по объявленной цене самолетов партии LRIP-4 (данные 2011 года), которая далека от желанных 35 миллионов за штуку:

F-35A = 111.6 млн.долларов;
F-35B = 109.4 млн.долларов;
F-35C = 142.9 млн.долларов.
Относительно высокая цена корабельной модификации F-35C, объяснялось тем, что в ходе именно LRIP-4 предполагался выпуск первых серийных самолетов этой модификации. Дорогие получились для Пентагона эти F-35.

Но и спонсорам этого проекта они тоже оказались «не по зубам». Первыми в отказ ушли австралийцы. В качестве аргумента они привели мнение аналитиков из Air Power Australia, признавших F-35 истребителем четвертого(!), а не пятого поколения, по причине недостаточной тяговооруженности самолета, которая не позволяет летать на сверхзвуке без форсажа. Кроме того, самолет уязвим для современных комплексов ПВО, поскольку обнаруживается радарами и не несет признаков применения стелс-технологии.

Австралийское издание Sidney Morning Herald сообщило о намерении австралийской стороны не приобретать F-35. Вместо дюжины «Лайтнингов» предложившее командованию ВС Австралии взять истребители-бомбардировщики F/A-18 последних модификаций.

Канада, собиравшаяся закупать F-35A, еще раз перепроверила намечавшийся к подписанию контракт и вдруг обнаружила, что первоначальная стоимость с 10 миллиардов за 65 самолетов за время полного исполнения контракта подрастёт до 40 миллиардов. Естественно, правительство Канады решило контракт с США не подписывать. Вместо перспективного F-35 канадцы решили пополнить свои ВВС другими самолётами и выбрали F/A-18С с усовершенствованным БРЭО и вооружением.

С Израилем тоже не срослось. Израильтяне, посмотрев электронную начинку F-35, усомнились в её надежности, среди причин тому была и проблема «sensor fusion» - совместное использование сразу нескольких типов средств обнаружения и сопровождения цели при котором данные идут в одновременную обработку системой управления оружием. Поэтому они заявили американцам, что будут покупать самолёты при условии замены БРЭО на электронику израильского производства, позволяющее в дальнейшем израильским оборонным предприятиям проводить его дальнейшую модернизацию. Пентагону пришлось признать это в качестве серьезного требования, и согласится, но американцы выдвинули встречное предложение – купить F-35 на 20 единиц больше! Поставки должны были начаться в 2016 году.

Маркетинговая политика продаж F-35 явно хромает на все ноги. Не раз в СМИ появлялись статьи, сравнивающие F-35 с российским Су-35 – одни из них ставили крест на американском «чуде», другие наоборот превозносили его до небес. Даже Голливуд участвовал в этой рекламной компании, выпустив серию блокбастеров, в которых F-35 выступал «грозным оружием». Сочетание F-35 с компанией вымышленных супер-героев фирмы Marvel так и не добавило самолёту рыночной привлекательности.

Так в чём же причина неудач F-35, на создание, которого было потрачено более 25 лет? Американская школа самолётостроения не последняя в мире. Ведь были конструкторы, создававшие уникальные летательные аппараты. Да, были конструкторы, но сейчас это в основном проектировщики, уровень квалификации которых вряд ли можно отнести к творческим показателям гениев от авиации. Квалификация американских конструкторов основывается на профессиональном использовании программных средств интеллектуального проектирования САПР, которые упростили сложнейшие расчеты конструкций самолёта и делают компоновку оборудования по последним требованиям эргономики. С помощью САПР можно бесконечно вносить мелкие правки в проект и пересчитывать заново весь проект, используя возможности современных суперкомпьютеров. Можно взять старые чертежи, отсканировать их и распознав заново рассчитать проект, устранив попутно все его недостатки. Например, заменить полупроводниковые приборы с медными электропроводами на современную электронику с оптико-волоконными линиями связи.

Я думаю, что с F-35 произошла странная история. Вот моя версия.

В какой-то момент творчество американских конструкторов фирмы «Локхид» превратилось в банальный плагиат. Источником конструкции планера, каркаса и конструкции двигателя для F-35 стала рабочая документация российского самолёта Як-141 и его сухопутного собрата Як-43. По двигателю ясно – его официально сделали для американцев наши конструкторы из КБ им. Яковлева. Рабочие чертежи были сделаны по всем требованиям ЕСКД. Компоновочные чертежи четко показывали место двигателя в конструкции каркаса самолёта и определяли его связь с гидравлической системой управления и топливной системой самолёта. Функционал поворотного сопла увязывался с системой управления полётом самолёта. Вспомогательный подъёмный двигатель размещались в конструкции планера, обеспечивающей устойчивость самолёта при любом изменении центровки (из-за использования различного авиавооружения) во время вертикального взлёта и посадки.

Таким образом, американцы получили не только двигатель, но и конструкторский образец планера и каркаса самолета.

Именно поэтому F-35 во многом похож на Як-141. Посмотрите сами – планер, немного дизайна сглаживают сходство, но размещение маршевого двигателя такое же, как у российского СВВП. На месте двух подъемных двигателей РД-41 у американцев стоит двухступенчатый турбо-вентилятор, с массой около 1800 кг. Кстати, наша компоновка РД-41 в итоге оказалась легче американской, два подъемных ТРД имели сухую массу равную 290 кг.

Да, американцы разработали собственный двигатель, но он изначально уступал российскому по характеристикам форсажа и режиму полёта на сверхзвуке. Как отмечалось выше, F-35 способен развить скорость 1700 км/час или М= 1,6 только в форсажном режиме (у Су-35 максимальная скорость 2500 км/час, а крейсерская 1200 -1400 км/час – и кто кого уделал?). Без форсажа американец имеет крейсерскую скорость 850 км/ч, на такой скорости ему не догнать даже наш Ту-95МС.

Управляемые ракеты в F-35 размещаются по той же схеме, как и у нас. Испытания оружия, которое должен был использовать Як-141, во времена СССР, так и не состоялись. До 1991 года прошли первые испытания лётных образцов с макетами управляемых ракет на подкрыльевых пилонах, после которых должен был пройти испытания и весь комплект штатного авиационного вооружения в связке с БРЭО на полигоне. То есть американцы получили «сырую» компоновку размещения оружия, которую они не доработали до сих пор.

Резюмируя можно сказать, что наша машина однозначно помогла родиться американской. Этот факт многим нашим экспертам давно кажется бесспорным.

Чего и сколько увезли от нас за рубеж за годы становления демократии? Ответ на это вопрос до конца не известен. Советские «ноу-хау» действительно двинули западную науку на десятилетия вперед по множеству направлений. В авиастроении - в том числе. Фирма Boeing без российских инженеров и конструкторов из ОКБ Туполева и Ильюшина, принятых в штат во времена безденежья 90-х, не смогла бы создать свой новый самолет Boeing 787 Dreamliner и довести «до ума» Boeing 777. Предположительно, проект МАКС имел существенное влияние на программу Dream-Chaser (поразительно похожий на «Бор-4») с РН «Атлас-5» и самолёт-разгонщик WhiteKnightTwo (фирмы Virgin Galactic) – схожим с нашим самолетом «Геракл» (триплан Молния – 1000).

В заключение, остановлюсь на одном бесспорном факте. Советский Як-141 не был самолетом пятого поколения, он был разработан как самолёт четвертого поколения вместе со своими современниками МиГ-29 и Су-27. Предполагалось, что следующая его модификация - Як-201, станет самолётом следующего поколения. Поэтому, правы все-таки австралийцы, F-35 Lightning II это самолёт поколения 4++ с современным БРЭО и авиационным вооружением. Правда еще и в том, что, получив чертежи и документацию, американцы разобрались с ними лишь в той степени, которая требовалась для запуска самолета в серийное производство на заводах местной промышленности, тогда как многие достижения «советской школы» проектирования самолетов не были ими востребованы и не нашли дальнейшего практического развития.

ЯК с вертикальным взлетом представляет собой сверхзвуковой летающий аппарат вертикального взлёта. Разработан самолет ОКБ Яковлева. Он стал первой в мире машиной, способной превышать звуковой барьер. Данный аппарат разрабатывался для прикрытия кораблей и многих других целей. Помимо этого, была предусмотрена и ракетно-бомбовая нагрузка. Такую модель начали разрабатывать еще в 70-х. Планировалось, что вошедшие в серию самолеты заменят более раннюю модель – Як-38. Но, к сожалению, быстро запустить производство не удалось.

В первую очередь это случилось из-за проблем с двигателем. Первый полет состоялся аж в 1987 . Но вскоре из-за распада СССР и сопутствующего кризиса были остановлены практически все программы, в том числе и производство этой модели. Из-за распада остановились многие предприятия, а также были прекращены разные разработки. Коснулось это и самолетостроения. Начиналось все очень стремительно. Рассмотрим, как шла подготовка к разработке и чего удалось достичь.

Самолет Як-141

Як-141 - палубный истребитель вертикального взлета и посадки. Многие ведущие страны в конце прошлого века начали разработку собственных самолетов, способных вертикально взлетать и садиться. Но по некоторым причинам только 2 модели попали в серию: Harrier – британский самолет и Як-38 – советский аппарат . Отметим, что Як производился в СССР вплоть до 1989 года . Изначально планировалось, что данный лайнер будет выступать в роли палубного истребителя. Как и многие самолеты первого поколения, эта модель отличалась маленькой взлётной массой, соответственно, имелся небольшой запас топлива и ракетно-бомбовой нагрузки. Безусловно, из-за этого страдал боевой радиус.

Кроме этого, данная машина не могла превышать звуковой барьер. Это обстоятельство является второстепенным для низковысотного аппарата, но делает его менее эффективным в роли перехватчика. Еще на самолете не было бортовой РЛС и управляемых ракет. В целом, многого не хватало летательному аппарату.

Но в середине 70-х еще до серийного производства Як-38 в ОКБ Яковлева начали разработку обновленной машины. Уже тогда было понятно, что следующую модель нужно довести хотя бы до класса лёгкого истребителя. Это позволило бы нести самолету достаточную нагрузку, сохраняя необходимый резерв массы. Также самолет вертикального взлета Як-141 планировалось обеспечить новым двигателем, благодаря которому он смог бы преодолевать сверхзвуковой барьер. В общем, по всем характеристикам боевая машина должна была соответствовать лёгким истребителям 4 поколения.

Начало разработки

Совет Министров в 1974 году прошлого века придал данной модели официальный статус. Разработчики тщательно анализировали огромное количество вариантов конструкции будущего лайнера. Генконструктор все же планировал оснастить его единой силовой установкой. Преимуществом этого вида являлась хорошая надёжность и простой алгоритм управления. Однако были и недостатки – большая масса установки. Помимо этого, её нужно размещать около центра массы. Именно поэтому для нового аппарата прорабатывались также варианты комбинированной СУ.

Несмотря на точные сроки, указанные Советом Министров, на практике такая сложная задача не была решена. Сроки были крайне малы. Отметим, что даже до лета 80-го не было конечной схемы военной машины. Также пришлось отложить выпуск строящихся авианосных крейсеров. Из-за постоянно меняющихся характеристик будущего самолета конструкцию кораблей также пришлось менять. Одна из серьёзных проблем – это переделка газоотводящих устройств. Из-за этого корабль нуждался в серьезной перепланировке.

Вид снизу

Производство

Невзирая на все усилия разработчиков, данная модель так и не попала в серию. За все время было изготовлено только 4 образца, но только 2 могли подняться в небо . Первый экземпляр был предназначен для испытания СУ. На следующих двух образцах тестировали поведение машины в полете. Отметим, что эти варианты уже считались предсерийными, на них было установлено все необходимое оборудование и вооружение. Последний экземпляр служил для статических испытаний. Запускать самолет в серию планировалось на Саратовском авиазаводе, однако из-за того, что такое решение не было утверждено, всю оснастку уничтожили.

Конструкция

Данная боевая машина разрабатывалась по стандартной аэродинамической схеме. Самолет был сделан из композитов и алюминиево-литиевых сплавов. Отметим, что этот материал обладает небольшой массой и не боится коррозии. Часть элементов конструкции выполнялась из стали и титанового сплава. Рассмотрим главные части авиалайнера:

1. Фюзеляж сделан с прямоугольным сечением по правилу площади. Под ним располагаются 4 щитка, два из которых убираются. Сделано это для лучшего распределения потоков в режиме вертикального взлета либо посадки. В хвосте самолета, прямо над соплом, расположен тормозной парашют. Он используется для более быстрой остановки машины в случае обычной, а не вертикальной посадки.
2. Крыло. Модель обладает прямым трапециевидным крылом с небольшим удлинением. Благодаря такой планировке самолет может преодолевать сверхзвуковую скорость. Чтобы боевая машина не занимала много места на корабле, крылья сделали складывающимися. Благодаря этому размер уменьшается почти наполовину. Закрылки расположены в корневой части.
3. Хвостовое оперение. Данная модель обладает двухкилевым хвостовым оперением, которое крепится к двум консольным балкам. Между ними располагается двигатель. Помимо этого, оперение включает рули направления и цельноповоротный стабилизатор. При этом его размер составляет 6 метров.
4. Шасси. Самолет имеет трёхопорное шасси. Спереди установлено колесо модели КН-31, а сзади – КТ-69/4. Стоит отметить, что шасси может легко выдержать удар о твердую поверхность, равную падению машины с высоты 6 метров.

Преимущества самолета перед предыдущей моделью

Як-141 имеет такие преимущества по сравнению с предыдущей моделью. Среди них необходимо отметить:

• возможность посадки и взлета на повреждённых ВВП;
• уменьшение в несколько раз времени взлета.
• возможность размещать целую группу самолетов для перехвата целей на любой территории, то есть нет необходимости наличия большого количества развитых аэродромов;
• возможность вести ближний маневренный бой и наносить удары по целям как надводным, так и наземным;
• данная модель может базироваться практически на любых авианесущих кораблях, а точнее, на тех, которые не имеют развитой полетной палубы.

Такие необычные и в некотором роде уникальные характеристики позволяли надеяться на то, что боевая машина официально займет лидирующую строчку в мире среди этого класса. Но, к сожалению, в серию самолет так и не вошел. Несмотря на разработки, ожидания и труды, летательный аппарат не добился того, чтобы его выпускали серийно. Возможно, когда-нибудь разработки продолжатся, и удастся подготовить настоящий истребитель, который будет активно применяться при ведении военных операций. Однако никто не знает, когда это случился и случится ли вообще.

Вконтакте

Демонстрация Як-141 на авиасалоне в Фарнборо стала “лебединой песней” уникального истребителя. ОКБ им. Яковлева не получило ни одного заказа ни от отечественных, ни от зарубежных заказчиков.

Потенциальные клиенты не видели необходимости в приобретении СВВП. При всех преимуществах “вертикалка” не могла сравниться по боевым качествам с классическим истребителем. Высокие ЛТХ, большая дальность полета и меньшая трудоемкость обслуживания были важнее, чем возможность взлета с любого “пятачка”.

“Яку” были совсем не рады и отечественные заказчики из МО. После 17 лет разработки суперистребитель провалил ГСИ (крушение Як-141 на борту авианесущего крейсера “Адмирал Горшков”). У моряков к тому времени произошла переоценка тактики применения палубной авиации в сторону истребителей с высокой тяговооруженностью и укороченным трамплинным взлетом. В сложившихся условиях несчастный “Як” не мог противопоставить ничего могучим Су-33.

Неожиданно на горизонте возникла компания “Локхид Мартин”, как раз работавшая над истребителем 5-го поколения с вертикальным взлетом. Американцы предоставили финансирование в обмен на получение технических данных и ограниченных конструктивных данных по Як-141 и другим проектам отечественных СВВП.

Не случайно в конструкциях “Яка” и скандально известного Lockheed Martin F-35 имеется так много общих решений!

Як-141

Lockheed Martin F-35B

Упоминание о “советском наследии” самой высокотехнологичной боевой системы Пентагона приводит в ярость неравнодушных к “западным ценностям”. Что общего у советской “вертикалки” и стелс-самолета поколения “5”?

Скептики выдвигают контраргументы, еще раз доказывающие, что янки не извлекли из сотрудничества с русскими никакой пользы. Добытые с таким трудом чертежи Як-141 были свернуты и отложены в строну. Разработка легкого истребителя поколения “5” велась исключительно собственными силами компании “Локхид Мартин” с оглядкой на старшего брата F-22 “Раптор”.

Слева - эскизный проект многоцелевого истребителя Як-43 с укороченным взлетом, ставший дальнейшим развитием палубного Як-141.

Разумеется, одного внешнего сравнения недостаточно. Законы аэродинамики справедливы по обеим сторонам океана. К тому же, если судить непредвзято, то даже внешне сходство там далеко неабсолютное.

В попытках откреститься от любых ассоциаций с советским “Яком” сторонники “Локхида” приводят ряд убийственных аргументов. Чем похожи заокеанский JSF и отечественный 141-ый?

Самым мощным двигателем в истребительной авиации? (Тяга на форсаже - 19 тонн! “Пратт Уитни F135” жжет, как два двигателя Су-27.)

Технологией снижения заметности? Радаром с активной фазированной антенной AN/APG-81? Инфракрасной всеракурсной системой обнаружения AN/AAQ-37 ?

А еще четырехствольной пушкой “Эквалайзер” в подвесном стелс-контейнере, внутренними отсеками вооружений, современной “стеклянной кабиной”, глубокой унификацией с двумя другими вариантами F-35 для ВВС и авиации флота, развитой системой самотестирования и автоматического поиска неисправностей. Восемью миллионами строк программного кода наконец.

Общего и правда немало! Разве что схема “высокоплан” и два крыла. Даже кили у "Лайтнинга" - и те разведены на 20 гр. от нормали.

Но главное отличие F-35B - это уникальный способ вертикального взлета.
Новая схема в корне отличается от всего, что применялось ранее на других СВВП.

Напомню, что Як-141 осуществлял вертикальный взлет за счет трех турбореактивных двигателей: подъемно-маршевого Р79В-300 с отклоняемым соплом и двух подъемных РД-41, установленных в отсеке за кабиной пилота.

Як-43, который обычно выдается за Як-141 и сравнивается с F-35B за счет определенного внешнего сходства с американской машиной. Тот “Як” вообще не имел режима висения, как и возможности взлета при нулевой горизонтальной скорости. Он создавался как истребитель с укороченным взлетом, чьи способности достигались ураганной тягой двигателя НК-32 от бомбардировщика Ту-160 с отклоняемым вектором тяги. Каких-либо других технических приемов для облегчения взлета использовать не предполагалось.

Семейство британских “Харриеров” взлетает с помощью единственного ПМД с четырьмя поворотными соплами, размещенными вблизи центра тяжести самолета. Тем самым, британская “вертикалка” лишена необходимости тащить в полете “мертвый груз” в виде дополнительных подъемных ТРД. Помимо удачного двигателя “Роллс-Ройс Пегас”, успеху проекта способствовали ограниченные массогабариты у всех СВВП данного семейства.

По значению взлетной массы “Харриер” второго поколения в два раза уступает F-35!

В конструкции F-35B реализована относительно простая и эффективная схема с использованием “холодного” подъемного вентилятора, чья трансмиссия приводится в движение от подъемно-маршевого двигателя (ПМД) с поворотным соплом.

Во избежание запредельных тепловых нагрузок и повышения эффективности работы вентилятора, подача воздуха к компрессору ПМД в режиме вертикального взлета производится через специальный воздухозаборник на верхней стороне фюзеляжа.

Даже половины перечисленных инноваций достаточно, чтобы развеять миф о сходстве “Яка” и F-35. Неужели сотрудничество “Локхида” с ОКБ Яковлева и вправду закончилось ничем?

Американцы слишком прагматичны, чтобы все закончилось так просто. Не отрицая важности появления сверхмощного двигателя и РЛС с уникальными характеристиками, чьи создатели претендовали на получение Нобелевской премии, стоит обратить внимание на следующее обстоятельство. В любой конструкции имеется ряд критических узлов, от которых зависит все.

В конструкции СВВП таким местом является управление вектором тяги двигателя. Особенно в том виде, в котором оно реализовано на F-35. Поступательное движение механических частей в условиях теплового нагрева. Когда речь идет об одном из самых мощных в мире авиационных двигателей!

Вот здесь и пригодился опыт советских конструкторов и Як-141. Трехопорное сопло, способное разворачиваться вниз на 95° за 2,5 секунды. Горящее (но не сгорающее) в бушующем синем пламени реактивной струи!

Разумеется, найдутся скептики, кто начнет доказывать, что конструированием подъемной системы Integrated Lift Fan Propulsion System (ILFPS) для F-35B занимался отнюдь не “Локхид”, а британский “Роллс Ройс”. Фирма, обладающая собственным солидным опытом в данной области техники. Со своими секретами и “ноу-хау”. Например, в шести гидроприводах сопла F-35 в качестве рабочей жидкости используется... авиационное топливо.

Те, кто утверждает о схожести “Яка” и F-35, не любят вспоминать, что впервые такое трехопорное сопло было сконструировано фирмой “Конвэр” для палубного истребителя с вертикальным взлетом Convair Model 200. Именно на этот концепт 1972 года ориентировались “яковлевцы” при выборе ПМД с одним поворотным соплом для своего Як-141.

Но все вышесказанное не отрицает того факта, что первый в мире потенциально боеспособный СВВП с трехсекционным подвижным соплом был построен в нашей стране специалистами ОКБ им. Яковлева. Сверхзвуковой Як-141 не мог не впечатлить американцев. Зарубежным гостям было важно увидеть, как их теоретические изыскания воплотились на практике.

Не менее спорна компоновка хвостовой части. “Як” и F-35 - словно близнецы. Одинаковые консольные балки, к которым крепится оперение, с размещенным между ними соплом ПМД.

С другой стороны, что странного в том, что у двухкилевого однодвигательного самолета сопло размещено в пространстве между двумя килями? По законам евклидовой геометрии - как его разместить иначе? Выступающие плоскости горизонтального оперения - следствие малой длины двигателя: конструкторы пытались разместить поворотное сопло как можно ближе к центру тяжести самолета.

Заявленное сходство Як-141 и F-35 весьма туманно. Имеющиеся факты не позволяет сделать каких-либо выводы о копировании и заимствовании технологий. Слишком разные самолеты разных поколений.

Всем любителям жаловаться на “утраченные технологии” спешу напомнить, что американцы наступают на те же грабли, на которые когда-то наступил “Як”. Все отечественные и зарубежные СВВП объединяет общая неадекватность и отсутствие четкой ниши под их применение. В обычном режиме полета “вертикалки” несут «мертвый груз» в виде подъёмных агрегатов. Двигатели и вентиляторы забирают под себя значительный объём внутри фюзеляжа, где обычно размещаются топливные баки и другая полезная нагрузка.

В результате из трех модификаций F-35 лишь одна (F-35B) обладает возможностью вертикального взлета. А количество самолетов данной модификации составит всего 15% от намеченной численности F-35. Ни ВВС, ни флоту, ни на экспорт такие самолеты не нужны. Единственный заказчик - морпехи, которым за последние полвека ни разу не пришлось действовать с передовых неподготовленных аэродромов. Выбор в пользу F-35B обусловлен прежде всего престижем и интересами коммерческих структур, входящих в проект JSF.

«Ахиллесовой пятой» современной военной авиации являются аэродромы. Даже не столько они, сколько взлетно-посадочные полосы (ВПП). Самый «навороченный» боевой самолет последнего поколения станет бесполезен, если неприятель ее разрушит. Любая современная армия располагает десятком средств для проведения подобной операции. Особенно актуально вышесказанное для фронтовой авиации.

Но есть очень простое решение этой проблемы: сделать так, чтобы взлетная полоса самолету совсем была не нужна. Речь идет о самолетах вертикального взлета и посадки (СВВП), которые способны уходить в небо буквально с крошечного пятачка.

Мысли о создании подобного летательного аппарата посещали конструкторов уже давно, разработка проектов самолетов СВВП началась вскоре после начала авиационной эры. Но технические возможности не позволяли инженерам воплотить свои мечты в реальность.

Первым советским самолетом вертикального взлета и посадки стал Як-36, который поднялся в воздух в 1966 году. Продолжением этого проекта стал серийный Як-38.

Более успешно разработки по СВВП шли в Великобритании. Уже в 1960 году компания Hawker создала прототип самолета, который смог совершить вертикальный взлет. Одной из главных составляющих успеха этого проекта стало создание компанией Rolls-Royce уникального двигателя, способного развивать 3600 килограмм тяги в четыре поворотных сопла, которые и обеспечивали взлет машины. В 1969 году СВВП Hawker Siddeley Harrier GR.1 был принят на вооружение ВВС Великобритании. Сегодня «Харриер» - это уже несколько поколений боевых самолетов, которые стоят на вооружении целого ряда стран (включая Англия и США), участвовавшие в боевых действиях и обладающие высокими летно-техническими характеристиками.

В СССР судьба самолетов вертикального взлета и посадки тесно связана с развитием программы (проекты 1143) строительства авианесущих крейсеров – кораблей, обладавших и ракетным , и авиационным вооружением.

Еще в середине 70-х годов началась разработка палубного истребителя СВВП, способного защитить корабль от налетов вражеской авиации. Опыт создания «вертикалок» в СССР был только в КБ Яковлева и этот опыт нельзя назвать слишком позитивным.

Як-38, принятый на вооружение ВМФ СССР, имел очень низкую тяговооруженность и был оснащен сразу тремя двигателями. Конструкторам пришлось максимально облегчить машину, с нее даже сняли бортовую РЛС. Двигатели не хотели работать синхронно, в условиях южных широт они просто не заводились. Самолет мог взять на борт только бомбы небольшого калибра и неуправляемые ракеты, что уменьшало его боевую ценность практически до нуля. С этими самолетами постоянно случались катастрофы.

Кроме того, для уменьшения взлетной массы Як-38 был вынужден брать ограниченный запас топлива, что значительно уменьшало его радиус действия.

Проект создания нового самолета СВВП Як-141 для нужд флота начался в 1975 году. Государственные испытания были назначены на 1982 год. Новый самолет задумывался как сверхзвуковой истребитель, изначально его планировали оснастить одним двигателем, но позже предпочтение было отдано самолету с комбинированной силовой установкой.

Самолет Як-141 должен был поступить на вооружение авианесущих крейсеров (ТАКР) «Баку», «Ульяновск», «Рига» и «Тбилиси». Также новым истребителем планировали вооружить ТАКР «Минск» и «Киев» после проведения модернизации этих кораблей. Як-141 должен был заменить устаревшие и неудачные Як-38.

Силовая установка состояла из трех двигателей: двух подъемных РД-41 и одного подъемно-маршевого Р-79. Работа силовой установки контролировалась электроникой, она могла обеспечить Як-141 вертикальный или укороченный взлет с корабельной палубы.

В 1980 году военные несколько изменили свои требования к будущему самолету: он должен быть стать многоцелевым – способным не только уничтожать воздушные цели, но и наносить удары по кораблям и наземным объектам противника. То есть, выполнять функции штурмовика.

Из-за проблем с двигателями, испытания Як-141 постоянно переносились. Они начались только в 1987 году, а к 1990 году было построено четыре прототипа истребителя. Полноценные испытания взлета и посадки на корабельную палубу проходили в сентябре 1991 года. За период испытаний были установлены 12 мировых рекордов по скорости и грузоподъемности. Во время испытаний один из самолетов потерпел катастрофу. Летчик катапультировался, но машина восстановлению не подлежала. Причиной авария стала ошибка пилота.

Этот самолет стал не только важным этапом в развитии отечественного авиастроения, но и знаковой машиной в истории мировой авиации – первым самолетом вертикального взлета и посадки, преодолевшим звуковой барьер. Следует отметить, что Як-141 способен взлетать вертикально при полной боевой нагрузке.

Этому самолету сильно не повезло, он появился именно в тот момент, когда огромная страна уже доживала свои последние месяцы, а экономика валилась в пропасть. Имея горький опыт эксплуатации Як-38, военные с большим недоверием относились к «вертикалкам». Не последнюю роль в бесславном конце этого перспективного проекта сыграла и авария Як-141 во время испытаний. Денег на продолжение работ по этому весьма перспективному самолету в 1992 году уже не нашлось.

В КБ Яковлева были созданы проекты еще двух СВВП: Як-43 и Як-201, но они так и остались на бумаге. Разработчики пытались предлагать новую машину иностранным покупателям, но заказов не было. Было недолгое сотрудничество с американцами (Lockheed Martin), но оно также закончилось безрезультатно.

В 2003 году проект истребителя Як-141 был официально закрыт.

Описание

Як-141 – это высокоплан, он выполнен по нормальной аэродинамической схеме и оснащен комбинированной силовой установкой. На 26% фюзеляж самолета выполнен из композитных материалов, часть элементов изготовлена из жаропрочных сплавов на основе титана. В корпусе активно использованы алюминиево-литиевые сплавы, обладающие меньшим весом.

Фюзеляж самолета – типа полумонокок с прямоугольным сечением. Подъемно-маршевый двигатель располагается в его хвостовой части, еще два подъемных – в носовой, непосредственно за кабиной пилота. Носовая часть фюзеляжа имеет заостренную форму.

Крылья – трапециевидной формы, высокорасположенные с прямой стреловидностью и корневыми наплывами. Крыло выполнено таким образом, чтобы самолет мог достигать сверхзвуковых скоростей, вести маневренный воздушный бой и осуществлять длительный крейсерский полет.

Хвостовое оперение – двухкилевое, состоит из рулей направления и цельноповоротных стабилизаторов. Оно крепится к двум выносным балкам, между которыми находится сопло подъемно-маршевого двигателя.

Воздухозаборники прямоугольной формы, они расположены сразу за кабиной пилота. Управление воздушным потоком осуществляется с помощью горизонтального клина.

Шасси – трехопорное, оно способно выдержать падение самолета с высоты пяти метров.

В состав силовой установки Як-141 входит два подъемных двигателя (ПД) РД-41 и один маршево-подъемный (ПМД) Р-79. Также во время проведения маневров при вертикальном взлете используются струйные рули, которые запитываются от подъемно-маршевого двигателя. По своей конструкции Як-141 близок к современному американскому СВВП F-35B , который также оснащен комбинированной силовой установкой.

Подъемные двигатели РД-41 расположены в передней части самолета, в специальном отсеке, сразу за кабиной пилота. Во время горизонтального полета или на стоянке двигатели закрыты специальными створками сверху и снизу. Во время взлета или посадки они раскрываются, обеспечивая двигателям поступление воздуха и открывая сопла. Двигатели установлены под углом 10° к вертикали, сопла могут отклоняться на ±12,5° по вертикали от оси двигателя. РД-41 – это одноконтурный, одновальный турбореактивный двигатель, он может работать на скорости, не превышающей 550 км/ч.

Подъемно-маршевый двигатель Р79В-300 – это двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой и изменяемым вектором тяги. Он находится в задней части корпуса самолета. Роторы этого двигателя вращаются в разные стороны, компрессоры отличаются повышенной газодинамической устойчивостью, в камере сгорания находятся уникальные вихревые горелки. Сопло двигателя – поворотное, с регулируемой площадью сечения, оно может отклонять вектор тяги на 95°. Максимальная тяга Р79В-300 на форсаже — 15 500 кгс.

Як-141 может взлетать тремя разными способами: вертикально, с коротким разбегом и с проскальзыванием (сверхкороткий взлет). Сопло маршевого двигателя при вертикальном взлете отклоняется на максимальный угол, при взлете с коротким разбегом и проскальзыванием он составляет 65°. При взлете с проскальзыванием длина разбега равняется шести метрам.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них