Характеристики летательных аппаратов этого типа
Теперь обсудим особенности конструкции таких бортов. Определение названия подобной техники означает способность самолета к набору высоты и снижению за счет вертикальной тяги двигателя. Причем в этой ситуации аппарат не развивает горизонтальную скорость. К тому же во время перелета подъемная сила возникает благодаря неподвижным крыльям авиалайнера. Для подобных модификаций характерен полет на малой крейсерской скорости – лучшие образцы показывают здесь ускорение до 700 км/ч.
Первый российский самолет этого класса — Як-36
Основным конструктивным отличием, которое определяет схему авиалайнера, здесь становится положение фюзеляжа. Современные суда этого типа выпускают с вертикальным или горизонтальным расположением корпуса. В первом случае силовая установка оснащается винтами или реактивными моторами, причем в обеих модификациям встречаются вариации.
Lockheed XFV — судно с вертикальным положением фюзеляжа и винтовыми двигателями
Как видите, в этом направлении инженеры использовали множество вариаций. Предлагаем читателям подробнее изучить модели бортов производства СССР и России – ведь среди подобных моделей встречаются отличные концепции. В качестве примера приведем МиГ-29 (видео), вертикальный взлет которого вывел аппарат в лидеры истребителей своего поколения как отличное изобретение для решения многофункциональных военных задач.
Самолеты серии Як
Гонка вооружений ХХ века побуждала власти СССР к разработке летательного аппарата, которому нет аналогов. По этим причинам пионер Як-36 модернизировали до лайнера Як-38 в 1974 году. Целью конструкторов стало создание легкого борта, который способен подняться в воздух с места. На тот момент выпустили 4 единицы таких бортов, но преимущество западных инженеров побуждало российских авиаторов искать новые решения.
Як-41 считался лучшим СВВП в мире, но по определенным причинам модель сняли с вооружения ВВС РФ
Испытания модели в условиях реальных боевых действий на Фолклендских островах привело к появлению в 1978 году проекта модернизированной модификации Як-141. Здесь конструкторы добились поставленной цели и создали многофункциональный летательный аппарат, который признали лучшим в мире. Это сверхзвуковой авиалайнер, способный вертикально взлетать и маневрировать.
Однако после легендарного Як-141 отечественные авиационные инженеры составили проекты двух самолетов ВВП: Як-43 и Як-201. Правда, оба изобретения не прошли испытаний и эксплуатации из-за сворачивания программы в этом направлении в начале девяностых годов. А технологии, по которым разрабатывали этот самолет, использовали в проекте лайнера F-35 западные авиаторы.
Миг-29
Еще один представитель этого класса – проект конструкторского бюро Микояна. Конструкторы начали работу над моделью в 1969 году, однако первый такой самолет выпустили в 1982, а испытали в 1984 году. Столь длительный промежуток связывают с поэтапным улучшением характеристик летательного аппарата и задержками из-за споров о лучшей конструкции лайнера.
Истребители Миг-29 числятся на балансе ВВС России и многих стран мира
Модель успешно применялась в горячих точках еще со времен конфликта в Афганистане. Отметим, что этот самолет сегодня находится на вооружении России, стран СНГ, Израиля, стран Азии и Африки. Преимуществами этой модификации считаются крейсерская скорость в 850 км/ч, возможность запуска двигателя в полете и поражение цели, которая движется на скорости 230 – 2 500 км/ч.
Советский опыт
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.
РИА Новости / Сергей Субботин
Перейти в фотобанк
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?
1. История создания
В конце второй мировой войны, советским войскам удалось захватить большое количество трофейного германского оборудования, в их числе были и реактивные двигатели Jumo-004. В СССР двигатель был изучен и его копия (РД-10) была использована ОКБ Яковлева, для создания реактивного истребителя на базе Як-3. Конструкторы остановили свой выбор на реданной схеме, Jumo 004 устанавливался на месте ВК-107А с таким наклоном, чтобы реактивная струя уходила под фюзеляж и крыло. Остальная часть планера была оставлена практически без изменений, за исключением дополнительного теплозащитного экрана из жаропрочной стали в районе сопла. Вооружение самолёта включало две пушки НС-23КМ с боезапасом по 60 патронов на ствол. Первоначально новый истребитель Яковлева был обозначен Як-ЮМО.
С 5 по 10 декабря 1945 года самолёт проходил наземные испытания, а затем, до апреля 1946 года машину готовили к первому полёту, который состоялся 24 апреля 1946 года
Из-за осторожности Александра Сергеевича Яковлева, затянувшего подготовку к первому полёту, Як-15 стал вторым советским реактивным истребителем, всего на пару часов отстав от МиГ-9. После первого полёта начались заводские лётные испытания, которые закончились 22 июня
После чего, по приказу Сталина, истребитель пошел в серийное производство, развернутое на заводе №31 на заводе в Тбилиси.
Осенью 1946 года была изготовлена малая серия из пятнадцати истребителей. Первые двигатели были собраны из трофейных запчастей, формально их ресурс составлял 25 часов, однако на практике – в лучшем случае 17 часов. Первый и последний самолёты малой серии были предъявлены на госиспытания, которые провели лётчики Г.А. Седов и А.Г. Прошаков. По итогам госиспытаний, закончившихся в апреле 1947 года, было выявлено очень много недостатков. Так, из-за металлического хвостового колеса, во время движения по аэродрому вибрировал руль поворота, газовая струя двигателя разрушала покрытие лётного поля, а поднятые камни и бетонная крошка повреждали стабилизатор и рули высоты, крайняя недолговечность двигателя, задымление кабины и т.д. Однако Як-15 был очень прост по технике пилотирования, а кроме того, очень напоминал в управлении Як-3, на базе которого был создан. Вследствие этого, было решено, что хоть Як-15 не удовлетворяет требованиям ВВС к истребителю, он прекрасно подходит на роль переходного самолёта между поршневыми и реактивными самолётами.
Один из серийных Як-15 использовался в ЛИИ в качестве летающей лаборатории во время отработки крыльевого комплекса дозаправки самолетов в воздухе, предложенного летчиками-испытателями И.Шелестом и В.Васятиным. Истребитель был оснащен макетом топливоприемника и в 1948 г. задействовался в летных экспериментах, в которых роль танкера играл Ту-2.
12 мировых рекордов
В России монополией на производство самолёта вертикального взлёта и посадки (СВВП) обладает ОАО «Опытно-конструкторское бюро им. А.С. Яковлева». В 1966 году первый публичный полёт совершил палубный штурмовик Як-36. Модель стала прототипом для более совершенных образцов подобного типа.
- Як-38
РИА Новости
В 1985 году стартовали испытания опытного экземпляра Як-41М, который должен был стать сверхзвуковым, манёвренным и многофункциональным. ОКБ Яковлева отказалось от модернизации Як-38 и в итоге создало принципиальной новую машину, более известную как Як-141.
В сентябре — октябре 1991 года Як-141 проходил лётные испытания на Северном флоте. ОКБ Яковлева представило уникальную машину, которая по характеристикам превосходила зарубежные аналоги. В сентябре 1992 года Як-141 был успешно продемонстрирован на выставке в британском Фарнборо.
- Як-141 на авиасалоне Фарнборо-1992
www.airliners.net
Несмотря на очевидную перспективность, проект ОКБ Яковлева был заморожен из-за нерешённых имущественных вопросов с Украиной и курсом на сокращение ВМФ. В результате у России остался только один авианесущих крейсер — «Адмирал Кузнецов», который до сих пор является местом базирования Су-33 и Миг-29К/КУБ.
Практической необходимости в развитии Як-141 в 1990-е годы не было, но спустя 25 лет она вновь появилась. В конце июня 2017 года Минобороны анонсировало амбициозные планы по строительству к 2025 году двух универсальных десантных кораблей (УДК) типа «Прибой» и одного авианосца проекта 23000 «Шторм» к 2030 году.
Общая информация
Наиболее сложной задачей пилота становится взлет и набор высоты, а затем и посадка борта. Причем от профессионализма летчика зависит успех полета. Однако чтобы оторваться от земли, воздушное судно сначала разгоняется до необходимого ускорения, а для этого требуется пройти определенную дистанцию по взлетно-посадочной полосе. По этой причине инженеры давно заинтересовались вопросом, как спроектировать самолет с вертикальным взлетом и посадкой.
Самолет с вертикальным взлетом и посадкой способен взлететь без разгона по взлетно-посадочной полосе
Первые подобные образцы мир увидел еще в пятидесятых годах двадцатого столетия – такие модели появились с возникновением бортов, на которых установили силовую установку реактивного типа. Здесь перед учеными стояли задачи сконструировать лайнер, который способен подняться в воздух с любой поверхности без разгона. Эти модификации называли «турболеты». Причем такие борта изначально проектировали для военных нужд.
Отметим, что нестандартная конструкция борта и сложность в управлении стали особенностями этой модели. Здесь отсутствовали крылья и хвостовое оперение, двигатель находился в нижней части фюзеляжа, а судно управлялось газовыми рулями. Вес пустого борта составлял 2 тонны, что позволяло быстрый подъем с места посредством реактивной струи. Поскольку модификация несла опасность для жизни пилота, эта разработка не получила применения, но послужила основой для современных модернизированных авиалайнеров.
Такие аппараты конструировали для военных структур и освоения космоса
Среди причин, которые вынудили инженеров спроектировать самолет с вертикальным взлетом в России, отдельного внимания заслуживает особенность реактивных бортов. Такие суда требуют значительной полосы разгона, а для специфических целей подобные условия не всегда выполнимы. Однако разработки прошлого века используют и современные авиаторы. Ведь сверхскоростные борта широко эксплуатируются сегодня военными структурами и в космической отрасли.
Это интересно: Когда лучше лететь во Вьетнам на отдых
«Беззубый» штурмовик
В ходе эксплуатации самолета выявились недостатки выбранной
схемы. Два подъемных двигателя работали только при взлете или посадке. При
нормальном полете они становились мертвым грузом. В силу этого полезная
нагрузка у машины была, мягко говоря, небольшой.
Як-38 мог нести только неуправляемое вооружение — подвесные контейнеры
с малокалиберными пушками, легкие ракеты и бомбы. В отличие от Harrier он не
имел бортовой РЛС и поэтому не мог вести нормальный воздушный бой. Из-за
небольшого запаса топлива у самолета был крайне ограниченный радиус действия.
Як-38 имел крайне ограниченную боевую нагрузку
На гордое звание истребителя советская «вертикалка» претендовать
не могла. Она попала в категорию легких штурмовиков. Летчики же за сомнительную
боевую ценность прозвали самолет «голубем мира».
По совокупности качеств Як-38 уступал не только британскому аналогу,
но даже вертолету Ка-29. У последнего было более мощное и разнообразное
вооружение, а также больший радиус действия. И даже большая скорость штурмовика не давала ему особых преимуществ перед винтокрылым собратом.
Недостатки самолетов с вертикальным взлетом
Главным недостатком СВВП будет то, что ими очень сложно управлять. Летчики, должны быть настоящими асами и должны обладать навыками управления именно этими машинами. Управление изменением тяги от вертикального до горизонтального направления требует очень большого уровня подготовки. Особенно, если речь идет о посадке на авианосец или маневрировании при сильном ветре.
Управлять таким самолетом при посадке сможет только настоящий ас!
Самые большие сложности бывают именно при посадке. При взлете надо поднять самолет и начать набор скорости, а при посадке надо рассчитать заход так, чтобы скорость упала при подлете к посадочной площадке.
Кроме этого, опасность при взлете представляют и двигатели. Если один из двигателей откажет в обычном полете, самолет может лететь на втором и даже просто планировать. При отказе двигателя вертикального взлета/посадки, катастрофа неизбежна. Они не раз случались как с серийными машинами, так и с прототипами.
Еще одним минусом будет большой расход топлива на вертикальный взлет/посадку. Двигатели работают в запредельном режиме, чтобы поднять самолет с полным вооружением. Как итог, мы получаем меньшую дистанцию полета.
Если взлет и посадка на площадки, едва превышающие габариты самолета, являются однозначным плюсом, то требования к этой площадке точно будут минусом. Струя газов очень сильная и горячая. Отрывая от земли пару десятков тонн, она способна буквально уничтожить асфальт под самолетом. Получается, что преимущество использования ”в поле” нивелируются требованием сделать нормальное покрытия площадки. Кстати, в реальном поле такие самолеты не смогут взлетать, пыль может вывести двигатели из строя.
Хронология развития мирового авиапрома
Как уже указано выше, испытания лайнеров, которые взлетали с места, начались в 50-е годы. Причем здесь одновременно работали ученые всего мира – весомый вклад в развитие подобной техники внесли и инженеры СССР, и специалисты NASA. Отметим, что возможность моментального набора высоты позволяет решить несколько задач, среди которых и экономическая составляющая.
Начало разработки подобных моделей пришлось на 60-е года ХХ века
Шестидесятые года двадцатого столетия считаются расцветом авиации. Именно в этот период мир увидели первые успешные модели таких летательных аппаратов. Французский «Мираж» III V, немецкий VJ-101C и российский Як-36, который позже модернизировали до самолета Як-38, стали лучшими модификациями своего времени. Подобное направление считалось приоритетным для авиаторов после решения комиссии NASA о хороших перспективах развития таких моделей.
Французский «Мираж»III V
Для испытаний борта Як-36 отдельно возвели специальную площадку. Поскольку лайнер показал отличный результат, ученые улучшили модификацию до известного многим людям судна Як-38. Российские конструкторы могут похвастать моделью Як-141, который стал лучшим в этом классе бортом. Правда, нелюбовь силовиков к лайнерам такого типа стала основанием для списания этих судов и закрытию программы.
Боевые самолеты Як. Сверхзвуковой бомбардировщик Як-26.
Як-26
В 50-х годах стране потребовался скоростной бомбардировщик, способный быстро доставить тактическую ядерную бомбу к цели. Сверхзвуковой бомбардировщик Як-26 решено было создать на базе истребителя Як-25. Прототип нового самолета совершил первый вылет в 1956г. Летом этого же года поступил на ГИ, которые с треском провалил. Однако, еще до начала испытаний Як-26 передали на малосерийное производство в количестве 10 машин. В конце концов в 1958г. самолет довели до показателей, заявленных в ТЗ, но в это время на испытания поступил Як-28 и программу Як-26 свернули. И все же, Яковлев-26 вошел в историю, как первый сверхзвуковой бомбардировщик СССР.
Хронология развития мирового авиапрома
Как уже указано выше, испытания лайнеров, которые взлетали с места, начались в 50-е годы. Причем здесь одновременно работали ученые всего мира – весомый вклад в развитие подобной техники внесли и инженеры СССР, и специалисты NASA. Отметим, что возможность моментального набора высоты позволяет решить несколько задач, среди которых и экономическая составляющая.
Начало разработки подобных моделей пришлось на 60-е года ХХ века
Для испытаний борта Як-36 отдельно возвели специальную площадку. Поскольку лайнер показал отличный результат, ученые улучшили модификацию до известного многим людям судна Як-38. Российские конструкторы могут похвастать моделью Як-141, который стал лучшим в этом классе бортом. Правда, нелюбовь силовиков к лайнерам такого типа стала основанием для списания этих судов и закрытию программы.
Як-38 в кинематографе
Самолет был показан в советском боевике 1982 года «Случай в квадрате 36-80», снятом М. Туманишвили. Большая часть действия фильма происходит на борту авианосца, где можно увидеть полеты Як-38. Также режиссер показал отдельные эпизоды с боевой работой самолетного экипажа. Сюжет фильма описывает ситуацию с вымышленным конфликтом СССР и США при проведении учений.
Як-38 стал главным конкурентом иностранных самолетов вертикального взлета. Несмотря на недостатки, связанные с отсутствием РЛС в базовой модели, он зарекомендовал себя с положительной стороны и смог привлечь много внимания. Эксплуатация показала, что самолет имеет хорошие характеристики и может выполнять любые поставленные задачи.
Вооружение
Тренировочные полеты Як-38 на крейсере «Киев» вскрыли новые проблемы. Выяснилось, что при утверждении технических характеристик будущего самолеты не были учтены особенности применения самолетов при базировании их на авианесущих крейсерах. Авиабомбы, первоначально заложенные в проект вооружения, не соответствовали требованиям безопасности применения их на кораблях. Для создания из самолета боевой машины требовалось переоснащение самолета вооружением. Необходимо было провести дополнительные испытания.
Конструкторы при тесном сотрудничестве с военными исследовали не один вариант комплекса вооружения, пока не пришли к окончательному. В итоге, оружейный арсенал Як-38 составили:
- управляемые ракеты различных типов;
- неуправляемые ракеты двух типов;
- неуправляемые авиационные реактивные снаряды;
- авиационные бомбы и бомбовые кассеты различных типов, а также зажигательные баки.
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».
Фото : public domain
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.
ОКБ-рекордсмен
Сегодня в активе ОКБ − свыше 200 типов и модификаций построенных летательных аппаратов, в том числе более 100 серийных. С 1927 года самолеты «Як» находятся в непрерывном производстве и эксплуатации. Всего построено 70 тысяч машин – это самая высокая цифра для российских фирм. Из них до Великой Отечественной войны − около 3 тысяч, в 1941-1945 годы − более 40 тысяч, после войны − 27 тысяч. Было выпущена 41 тысяча боевых машин, гражданских − 29 тысяч.
Коллектив отличается наибольшей широтой тематики среди отечественных ОКБ. Под руководством генерального конструктора, академика А.С. Яковлева и его преемников создавались самолеты, вертолеты, планеры, БЛА военного и гражданского назначения и даже скоростные поезда.
На авиетке АИР-1 в 1927 были установлены первые советские мировые рекорды, а всего на 20 типах легких, пассажирских и военных самолетов «Як» − 95 рекордов.
Обсуждение новой пассажирской тематики в КБ, 1960-е годы. Фото: ОКБ им.Яковлева
Самолеты «Як» получили широкое распространение внутри страны и за рубежом, а в ряде стран (Китай, Польша, Чехословакия, Румыния) строились по лицензии. Сотни легких самолетов «Як» летали во многих странах. В Великобритании, Италии, Германии их использовали пилотажные группы. Во Франции на самолетах Як-54 была создана единственная в мире женская пилотажная группа. С 2008 года Международная авиационная федерация (ФАИ) проводит чемпионаты мира для самолетов Як-52. Продолжается серийный выпуск Як-130 для ВВС РФ и на экспорт. Проходит летные испытания самолет первоначального обучения Як-152.
ОКБ им. А.С. Яковлева является единственным в России предприятием, имеющим международный опыт совместного проектирования, испытаний и сертификации самолетов.
Недостатки самолетов с вертикальным взлетом
Главным недостатком СВВП будет то, что ими очень сложно управлять. Летчики, должны быть настоящими асами и должны обладать навыками управления именно этими машинами. Управление изменением тяги от вертикального до горизонтального направления требует очень большого уровня подготовки. Особенно, если речь идет о посадке на авианосец или маневрировании при сильном ветре.
Управлять таким самолетом при посадке сможет только настоящий ас!
Самые большие сложности бывают именно при посадке. При взлете надо поднять самолет и начать набор скорости, а при посадке надо рассчитать заход так, чтобы скорость упала при подлете к посадочной площадке.
Кроме этого, опасность при взлете представляют и двигатели. Если один из двигателей откажет в обычном полете, самолет может лететь на втором и даже просто планировать. При отказе двигателя вертикального взлета/посадки, катастрофа неизбежна. Они не раз случались как с серийными машинами, так и с прототипами.
Еще одним минусом будет большой расход топлива на вертикальный взлет/посадку. Двигатели работают в запредельном режиме, чтобы поднять самолет с полным вооружением. Как итог, мы получаем меньшую дистанцию полета.
Если взлет и посадка на площадки, едва превышающие габариты самолета, являются однозначным плюсом, то требования к этой площадке точно будут минусом. Струя газов очень сильная и горячая. Отрывая от земли пару десятков тонн, она способна буквально уничтожить асфальт под самолетом. Получается, что преимущество использования ”в поле” нивелируются требованием сделать нормальное покрытия площадки. Кстати, в реальном поле такие самолеты не смогут взлетать, пыль может вывести двигатели из строя.
