Nykyaikaisen sotilasilmailun "Akilles-kantapää" on lentopaikkoja. Jopa ei niin paljon kuin kiitotietä. Viimeisimmän sukupolven kaikkein "huijatuimmat" taistelukoneet ovat hyödyttömiä, jos vihollinen tuhoaa sen. Jokaisella modernilla armeijalla on tusinaa varoja tällaiseen toimintaan. Erityisen totta etulinjan lentoliikenteessä.
Tähän ongelmaan on kuitenkin hyvin yksinkertainen ratkaisu: varmistaa, että kone ei tarvitse lainkaan kiitotietä. Puhumme pystysuorasta lentoonlähtö- ja laskeutumiskoneesta (VTOL), jotka voivat mennä taivaaseen kirjaimellisesti pienestä laastarista.
Suunnittelijat olivat jo pitkään ajatelleet ajatuksia tällaisen ilma-aluksen luomisesta, VTOL-koneiden mallien kehittäminen alkoi pian ilmailun aikakauden alkamisen jälkeen. Mutta tekniset valmiudet eivät antaneet insinööreille mahdollisuuden kääntää unelmiaan todellisiksi.
Toinen maailmansota merkitsi lentokoneiden harjoittajien aikakauden alkua - valtavia kelluvia lentokenttiä, jotka kykenivät kantamaan kymmeniä ilma-aluksia. Ei huonompi kuin näiden alusten koko ja kustannukset. Siksi kannella toimivien VTOL-koneiden käyttö laivastoon näytti erityisen houkuttelevalta: tässä tapauksessa lentokoneiden harjoittajat voisivat olla pienempiä, helpommin ohjattavia ja halvempia.
Mutta teknisesti tämä ongelma osoittautui monimutkaisemmaksi kuin aluksi tuntui. Se pahensi suihkukoneiden myötä: uusi lentokone tarvitsi vielä suurempaa kiitotietä.
Kaikesta tällaisen ajatuksen houkutuksesta huolimatta maailmassa on vain vähän lentokoneita, jotka voivat lentää ja laskea pystysuoraan. Lentoonlähtöä ja laskeutumista varten ne käyttävät suihkumoottorilta tulevan kaasusuihkun energiaa, vaikka niiden rakenne voi vaihdella merkittävästi. Horisontaalisen lennon aikana nostovoima syntyy kiinteistä siipistä.
Neuvostoliitossa rakennettiin useita VTOL-koneita, joista tunnetuin oli Jak-38. Sitä käytettiin laivastossa, eikä tätä konetta voida kutsua onnistuneeksi. 1980-luvun lopulla luotiin uusi Neuvostoliiton vertikaalinen lentoonlähtö- ja laskeutumiskone, Yak-141. Se oli pohjimmiltaan uusi taisteluajoneuvo - yliäänihävittäjä, joka aikoi varustaa lupaavia Neuvostoliiton lentokoneita.
Muutaman vuoden kuluttua maa kuitenkin hajosi, eivätkä uudet lentokoneiden harjoittajat tai taistelijot tulleet ehdottomasti välttämättömiksi. Lopullinen hanke Yak-141-koneen perustamisesta haudattiin vuonna 2003.
Luomisen historia
VTOL-lentokoneen luominen alkoi viime vuosisadan 50-luvulla. Jotta ilma-alus voisi tehdä ilman kiitotietä, tarvittiin täysin erilainen moottori, jolla oli erittäin suuri työntövoima (tämä on ilma-aluksen massan suhde moottorin työntövoimaan).
Tärkein asiakas tällä alueella oli laivasto.
Ensimmäinen VTOL-kone oli amerikkalainen X-13 Vertijet, joka teki pystysuoran nousunsa vuonna 1957. Se oli erittäin mielenkiintoinen kone, joka lähti pystyasennosta (kuten raketti). Tämä lentokone oli kuitenkin hyvin vaikeaa, eikä sen ominaisuudet olleet vaikuttavia, joten hanke suljettiin.
Tällaisia ilma-aluksia kehitettäessä suunnittelijoiden oli ratkaistava useita uusia teknisiä ongelmia. Tuli selväksi, että matalilla nopeuksilla, kun suihkutaso jäätyy vain suihkukoneelle, aileronien ja eri peräsinten käyttö on hyödytöntä. Voit hallita konetta vain ylimääräisten reaktiivisten virtausten avulla, ja suunnittelijat ottivat käyttöön mikromotoreita suihkukoneella.
Samankaltaisia tutkimuksia tehtiin myös Neuvostoliitossa, mutta monien vuosien ajan tieteellistä tutkimusta ei ollut käytännöllisesti sovellettu.
Ensimmäiset pystysuoran nousun ja laskeutumisen Neuvostoliiton ilma-alukset olivat Jak-36, joka lähti vuonna 1966. Tämän hankkeen jatkaminen oli sarja-Yak-38.
VTOLin menestyksekäs kehitys oli Isossa-Britanniassa. Jo 1960 Hawker loi prototyyppikoneen, joka pystyi tekemään pystysuoran lentoonlähtön. Yksi tämän projektin onnistumisen tärkeimmistä osatekijöistä oli Rolls-Roycen luomaa ainutlaatuinen moottori, joka kykenee kehittämään 3600 kiloa työntövoimaa neljässä kääntösuuttimessa, mikä takasi auton nousun. Vuonna 1969 British Air Force hyväksyi Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOL -koneen. Tänään Harrier on jo useita sukupolvia taistelukoneita, jotka ovat käytössä useissa maissa (myös Britanniassa ja Yhdysvalloissa), jotka ovat osallistuneet taisteluihin ja joilla on korkea lentokyky.
Neuvostoliitossa vertikaalisten lentoonlähtö- ja laskeutumiskoneiden kohtalo on läheisesti yhteydessä ohjelman kehittämiseen (hankkeet 1143) lentokoneiden kuljettamiseen tarkoitettujen risteilijöiden rakentamiseen - aluksiin, joissa oli sekä raketti- että ilma-aluksen aseistusta.
1970-luvun puolivälissä alkoi VTVP-operaattoripohjaisen taistelijan kehittäminen, joka pystyi suojelemaan alusta vihollisen ilmahyökkäyksiltä. Kokemus "vertikaalien" luomisesta Neuvostoliitossa oli vain Jakovlevin suunnittelutoimisto, eikä tätä kokemusta voida kutsua liian positiiviseksi.
Neuvostoliiton laivaston hyväksymällä Jak-38: lla oli hyvin alhainen paino- ja painosuhde, ja siinä oli kolme moottoria yhtä aikaa. Suunnittelijat joutuivat tekemään auton mahdollisimman helpoksi, he jopa poistivat ajoneuvon tutkan. Moottorit eivät halunneet työskennellä synkronisesti, eteläisten leveysasteiden olosuhteissa he eivät yksinkertaisesti käynnistyneet. Lentokone pystyi ottamaan vastaan vain pieniä pommeja ja ohjaamattomia raketteja, jotka vähentivät taisteluarvonsa lähes nollaan. Näillä koneilla on aina ollut katastrofeja.
Lisäksi Jak-38: n lentoonlähtöpainon vähentämiseksi pakotettiin ottamaan käyttöön rajoitettu polttoaineen tarjonta, mikä pienensi merkittävästi sen toimintarataa.
Hanke uuden lentokoneen luomiseksi laivastolle Yak-141 laivaston tarpeisiin alkoi vuonna 1975. Valtion testit oli suunniteltu vuonna 1982. Uusi lentokone oli suunniteltu yliäänisoittimeksi, aluksi aiottiin varustaa yhdellä moottorilla, mutta myöhemmin etusijalle annettiin ilma-alus yhdistetyllä voimalaitoksella.
Jak-141: n oli tarkoitus mennä käyttöön lentokoneella kulkevilla risteilijöillä (TAKR) Baku, Ulyanovsk, Riika ja Tbilisi. Myös uusi taistelija aikoi asentaa Minskin ja Kiovan ohjukset osana näiden alusten nykyaikaistamista. Jak-141: n piti korvata vanhentunut ja epäonnistunut Yak-38.
Voimalaitos koostui kolmesta moottorista: kahdesta nostolaitteesta RD-41 ja yhdestä nostolaitteesta R-79. Voimalaitoksen työtä ohjasi elektroniikka, ja se pystyi tarjoamaan Jak-141: lle pystysuoran tai lyhentyneen lentoonlähtön aluksen kannelta.
Vuonna 1980 sotilaat muuttivat jonkin verran vaatimuksiaan tulevaa lentokonetta varten: sen on oltava monikäyttöinen - se ei kykene ainoastaan tuhoamaan ilmakohtaisia kohteita, vaan myös hyökkääviä vihollisaluksia ja maaperän kohteita. Toisin sanoen suoritetaan hyökkäyslentokoneiden tehtävät.
Moottoriongelmista johtuen Yak-141-testejä siirrettiin jatkuvasti. Ne alkoivat vasta vuonna 1987, ja vuoteen 1990 mennessä rakennettiin neljä taistelijan prototyyppiä. Aluksen kannella tapahtuneet lentoonlähdön ja laskeutumisen kokeet suoritettiin syyskuussa 1991. Testausjakson aikana asetettiin 12 maailmanennätystä nopeudesta ja kantokyvystä. Testien aikana yksi lentokone kaatui. Ohjaaja poistui, mutta autoa ei palautettu. Onnettomuuden syy oli pilottivirhe.
Tämä ilma-alus ei ollut vain tärkeä vaihe kotimaan lentoteollisuuden kehityksessä, vaan myös merkkiautomaatti maailman ilmailun historiassa - ensimmäiset pystysuorat lentoonlähtö- ja laskeutumiskoneet, jotka rikkoutuivat ääniesteen. On huomattava, että Yak-141 pystyy ottamaan pystysuoraan täyden taistelukuorman kanssa.
Tämä kone oli hyvin epäonninen, se ilmestyi juuri silloin, kun valtava maa asui jo viime kuukausina, ja talous putosi kuiluun. Johtava kokemus Jak-38: n käyttämisestä oli sotilaita erittäin epäilyttäviä "pystysuorista silmukoista". Vähiten roolia tämän lupaavan hankkeen loistavassa päässä oli myös Yak-141-onnettomuus testien aikana. Ei ollut rahaa jatkaa tämän erittäin lupaavan lentokoneen työtä vuonna 1992.
Jakovlevin suunnittelutoimistossa luotiin vielä kaksi VTOL-mallia: Jak-43 ja Yak-201, mutta ne pysyivät paperilla. Kehittäjät yrittivät tarjota uutta autoa ulkomaisille ostajille, mutta tilauksia ei ollut. Oli lyhyt yhteistyö amerikkalaisten kanssa (Lockheed Martin), mutta se päättyi myös ilman tulosta.
Vuonna 2003 Yak-141-hävittäjän hanke suljettiin virallisesti.
kuvaus
Yak-141 on korkealuokkainen, se valmistetaan normaalin aerodynaamisen rakenteen mukaisesti ja on varustettu yhdistetyllä voimalaitoksella. 26% lentokoneen rungosta on tehty komposiittimateriaaleista, osa elementeistä on valmistettu kuumuutta kestävistä titaanipohjaisista seoksista. Koteloa käytetään aktiivisesti alumiini-litiumseoksista, joiden paino on pienempi.
Ilma-aluksen runko on puolimonokki, jossa on suorakulmainen poikkileikkaus. Nosto-ajon moottori sijaitsee hännässä, vielä kaksi nostoa - edessä, suoraan ohjaamon takana. Rungon nenä on terävä.
Siivet ovat puolisuunnikkaan muotoisia, ja ne on sijoitettu suoraan suorapyyhkäisyyn ja juuren turpoamiseen. Siipi on suunniteltu siten, että lentokone voi saavuttaa yliäänenopeudet, suorittaa ohjattavan ilmataistelun ja suorittaa pitkän risteilyn.
Hänen höyhenpeite on kaksikerroksinen, koostuu peräsimistä ja kääntyvistä stabiloijista. Se on kiinnitetty kahteen kaukopalkkiin, joiden välissä on hissin päämoottorin suutin.
Ilmanottoaukot ovat suorakulmaisia, ne sijaitsevat välittömästi ohjaamon takana. Ilmavirtaa ohjataan vaakasuoralla kiilalla.
Laskeutumislaite on kolmipyöräinen, se kestää lentokoneen putoamisen viiden metrin korkeudesta.
Voimalaitoksen Yak-141 rakenne sisältää kaksi nostomoottoria (PD) RD-41 ja yhden marssin ja nostamisen (PMD) R-79. Myös manuaalien aikana pystysuoran nousun aikana käytetään suihkureittejä, joita käyttävät nostolaite / matkalentokone. Suunnittelussa Yak-141 on lähellä F-35B: n modernia amerikkalaista VTOL: a, joka on myös varustettu yhdistetyllä voimalaitoksella.
Nostomoottorit RD-41 sijaitsevat ilma-aluksen edessä, erityisessä osastossa, vain ohjaamon takana. Horisontaalisen lennon tai parkkipaikan aikana moottorit suljetaan erityisillä läppäillä ylä- ja alaosassa. Lentoonlähdön tai laskeutumisen aikana ne avaavat ilmaa moottoreille ja avaussuuttimille. Moottorit asennetaan 10 asteen kulmaan pystysuoraan nähden, suuttimet voivat poiketa ± 12,5 ° pystysuunnassa moottorin akselista. RD-41 on yksipiirinen, yksiakselinen turboottorimoottori, joka voi toimia nopeudella, joka ei ylitä 550 km / h.
Nosto- ja tukimoottori P79V-300 on kaksisuuntainen turboreaktimoottori, jossa on jälkipoltin ja muuttuva työntövoima. Se sijaitsee ilma-aluksen takaosassa. Tämän moottorin roottorit pyörivät eri suuntiin, kompressoreille on tunnusomaista lisääntynyt kaasun dynaaminen stabiilisuus, polttokammiossa on ainutlaatuisia pyörrepolttimia. Moottorin suutin on pyörivä, jossa on säädettävä poikkipinta-ala, se voi kääntää työntövektorin 95 °. Р79В-300: n jälkipolttimen suurin työntövoima on 15 500 kgf.
Yak-141 voi nousta kolmella eri tavalla: pystysuoraan, lyhyellä nousulla ja liukumalla (erittäin lyhyt lentoonlähtö). Päämoottorin suutin, jossa on pystysuora lentoonlähtö, poikkeaa suurimmasta kulmasta, ja lentoonlähdönopeus on lyhyt ja se on 65 °. Kun nostat liukua, kiitotien pituus on kuusi metriä.
