Самолет вертикального взлета и посадки

“Рождение палубной авиации”: как разрабатывались самолеты вертикального взлета и посадки

Дмитрий Хазанов — об особенностях летательных аппаратов ОКБ им. А.С. Яковлева к 30-летию первой посадки опытного Як-141 на палубу крейсера

Истребитель вертикального взлета и посадки Як-141, 1992 год

Источник изображения: © Ken Videan/GFDL 1.2/Wikimedia Commons

Самолет вертикального взлета и посадки (СВВП) Як-141 стал результатом многолетних и напряженных работ ОКБ им. А.С. Яковлева. В начале осени 1991 года два летных образца прибыли в Североморск для испытаний на борту тяжелого авианесущего крейсера “Адмирал флота Советского Союза Горшков”. 26 сентября 30 лет назад летчик Андрей Синицын совершил первую посадку опытной машины на палубу крейсера. Спустя еще три дня был осуществлен первый взлет с палубы корабля. Цель испытаний заключалась в определении совместимости систем самолета с крейсером – результат был положительный.

Во всем диапазоне высот Як-141 при полете на максимальном форсажном режиме превышал скорость звука, а по своим характеристикам, оборудованию, вооружению опытный истребитель соответствовал уровню машин четвертого поколения, чем превосходил зарубежных конкурентов. Предполагалось, что за несколько лет удастся доработать опытный самолет и до уровня пятого поколения, после чего запустить в серию, но реальность пошла другим путем…

Рождение идеи самолета вертикального взлета и посадки

По воспоминаниям Александра Яковлева, во время поездки во Францию в 1963 году, в Ле-Бурже, его поразил опытный британский СВВП Harrier. По возвращении он подробно рассказал об этом секретарю ЦК КПСС Дмитрию Устинову, который курировал тогда оборонную промышленность. “Вскоре Дмитрий Федорович собрал широкое совещание с участием конструкторов, ученых и работников ВВС для обсуждения организации и у нас работ по созданию самолета вертикального взлета и посадки, – вспоминал авиаконструктор. – Однако отношение подавляющего большинства участников к этому было негативное”.

К этому времени в ОКБ Яковлева уже велась работа над СВВП в инициативном порядке, а разработка легкого и компактного турбореактивного двигателя Р-19-300 дала ей новый импульс. В перспективной программе работ, подготовленной Государственным комитетом по авиационной технике в 1963 году, появилась строка о планах по производству машины, названной Як-36, и постройке ее в Иркутске начиная с 1967 года.

Самолет в том году показали высшему политическому и военному руководству страны, включая Леонида Брежнева (до смещения Никиты Хрущева и прихода к власти курировал вопросы военно-промышленного комплекса), им заинтересовались представители Военно-морского флота (ВМФ). Массовый же зритель увидел реактивную новинку в июле на авиационном параде в Домодедово. Под крылом самолета любители авиатехники могли наблюдать подвешенные блоки ракет, но они были лишь макетами – демонстрировался опытный самолет с небольшой грузоподъемностью.

Первый летный образец штурмовика вертикального взлета и посадки Як-36, 1967 год

Источник изображения: © Валентин Черединцев/ТАСС

27 декабря 1967 года вышло постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР о создании легкого штурмовика вертикального взлета и посадки Як-36М. Этим же постановлением предусматривалась разработка истребителя (впоследствии Як-141). Через два года, в январе 1969-го, главком ВВС Константин Вершинин утвердил тактико-технические требования к штурмовику, на который установили два подъемно-маршевых двигателя Р-27В-300 и один подъемный двигатель РД-36-35; поворотные сопла обеспечивали управление вектором тяги. Самолет предназначался “для авиационной поддержки боевых действий сухопутных войск в тактической и ближайшей оперативной глубине расположения противника (до 150 км от линии фронта), а также при базировании самолета на кораблях…”

Несмотря на ряд благоприятных для самолета решений, руководство ВВС весьма скептически оценивало перспективы Як-36М на боевой службе штурмовых полков. На мой взгляд, это несколько странно, ведь многие сверхзвуковые машины нуждались в длинных бетонированных аэродромах, а взлетно-посадочные полосы и рулежные дорожки – наиболее уязвимые части боевой авиации. Появление СВВП могло решить эту проблему.

Тем временем еще в 1956 году главнокомандующим ВМФ стал адмирал флота Советского Союза Сергей Горшков, который предложил руководству страны новые положения морской стратегии, ориентированные на перспективы развития мощного океанского флота, включая атомные ракетоносцы и авианесущие корабли. Одной из главных задач стали поиск подводных лодок-​ракетоносцев вероятного противника и слежка за ними, что позволяло при необходимости мгновенно их уничтожить. Для этой цели первоначально хотели применять вертолеты корабельного базирования, но затем командование пришло к выводу о необходимости иметь на борту и авиационную группу. Главком лично побывал в ОКБ Яковлева (его туда направил Дмитрий Устинов), и военные моряки вновь с большим интересом отнеслись уже к Як-36М.

Без аварий на опытных машинах

Для проверки возможности использования СВВП на тяжелых крейсерах типа “Киев” специалисты Черноморского судостроительного завода сначала построили на аэродроме Летно-исследовательского института им. М.М. Громова отсек корабля с участком полетной палубы для проведения экспериментов. Первая же опытная посадка Як-36М на палубу крейсера “Москва” состоялась 18 ноября 1972 года, пилотировал самолет летчик-испытатель Михаил Дексбах. Через три дня командующий ВВС ВМФ маршал авиации Иван Борзов дал указание командиру крейсера записать в вахтенный журнал: “День рождения палубной авиации”.

Вадим Абидин, авиаконструктор, специалист по СВВП

Штурмовики вертикального взлета и посадки Як-38 на палубе авианесущего крейсера “Киев”, 1987 год

Источник изображения: © Д.Гетманенко/ТАСС

Еще одной решенной задачей, по словам ведущего конструктора ОКБ, стало применение системы автоматического катапультирования летчика при остром дефиците времени в аварийных ситуациях на вертикальных и переходных режимах полета (хотя, особенно поначалу, отмечались случаи самопроизвольного срабатывания катапульт).

Не без труда проходило освоение СВВП летным составом в связи с новыми специфическими отличиями в технике пилотирования – “Яки” имели два типа двигателя, каждый со своими особенностями управления.

Тем не менее “за время летных испытаний Як-З6М не был потерян ни один опытный самолет, в то время как в Англии разбились три из шести опытных Harrier”, писал Юрий Лунев, который долгое время был представителем заказчика при ОКБ А.С. Яковлева и ведущим инженером по СВВП, в статье “Як-38 – тернистый путь первопроходца”. “Немалая заслуга в успешном проведении работы принадлежала первому заместителю генерального конструктора Кериму Бекирбаеву, заместителю главного конструктора Станиславу Мордовину, начальнику летно-испытательного комплекса Олегу Долгих, ведущим инженерам и механикам”, – подчеркивает он.

Неприятности на серийных самолетах

После окончания государственных испытаний и рекомендации принять самолет на вооружение в 1974 году в крымском городе Саки сформировали специальную группу из десяти летчиков морской авиации, которая летом того же года совместно с группой инженерно-технического состава приступила к теоретическому изучению опытных Як-З6М на Саратовском авиационном заводе, его силовой установки – на предприятиях в Москве и Рыбинске, а также средств спасения.

Читайте также:
Средние доходы во Вьетнаме

Серийное производство СВВП началось с Як-36М под обозначением Як-38 в 1973 году в Саратове (первоначально планировалось на Иркутском заводе). За 15 лет там изготовили 231 самолет, включая 50 единиц Як-38М и 38 Як-38У. С 1976 по 1991 год “тридцать восьмые” и их модификации находились на вооружении трех корабельных штурмовых авиаполков и участвовали в дальних походах наших авианесущих крейсеров типа “Киев” Северного и Тихоокеанского флотов. Наиболее интенсивным периодом полетов стал переход крейсера из Североморска в Средиземное море и обратно – тогда, с 15 декабря 1978 по 28 марта 1979 года, было выполнено 355 вылетов.

Первые неприятности начались 4 апреля 1975 года – у опытного летчика ОКБ А.С. Яковлева Михаила Дексбаха (впоследствии заслуженного летчика-испытателя, Героя Советского Союза) при попытке совершить вертикальную посадку не запустился один из подъемных двигателей, и самолет буквально рухнул на землю с высоты 20 м. Летчик получил серьезную травму позвоночника, а самолет подлежал списанию. 27 декабря 1979 года Дексбах вновь потерпел неудачу – у учебно-тренировочной двухместной машины Як-38У (Дексбах находился во второй кабине, а пилотировал Олег Кононенко, погибший в испытательном полете годом позже) отказал поворотный механизм сопел, оба летчика катапультировались, а самолет утонул.

Использование “Яков” особенно сильно затруднялось в южных широтах из-за ухудшения тяговых характеристик двигателей при высоких температурах и влажности воздуха. Так, в марте 1979 года при прохождении через тропики от мыса Горн подъемные двигатели самолетов перестали запускаться. Конструкторы предложили установить дополнительно два кислородных баллона для подпитки двигателей, что позволило продолжить полеты.

В ходе эксплуатации Як-38 были выявлены недостатки машины, уменьшавшие ее боевой потенциал. Улучшение конструкции осуществлялось в несколько этапов: для увеличения боевого радиуса была разработана и внедрена методика осуществления взлета с коротким разбегом, предусмотренная еще при утверждении технического задания. Следующим шагом стал запуск в серийное производство модернизированной версии штурмовика – Як-38М с более мощными двигателями и увеличенными запасами горючего и вооружения.

Всего же были утеряны в различных летных происшествиях 48 СВВП, в том числе 38 Як-38, семь Як-38У и три Як-38М. Случались и курьезы: при сильном волнении в Южно-Китайском море один из самолетов 4 ноября 1982 года сорвался с креплений, упал за борт и утонул.

Точку в карьере наших СВВП поставил распад СССР и глубочайший экономический кризис – без необходимого надзора со стороны изготовителя ресурс многих самолетов быстро исчерпался, они большей частью простаивали на авиабазах, Саратовский завод не смог решить проблему поставки необходимых запчастей. Выводить из состава ВВС ВМФ Як-38 начали летом 1991 года – как отслужившие свой срок, так и новые. Замены им не было.

Я считаю это огромным упущением, ведь в те годы США имел высокую мощь своего авианосного флота. В какой-то степени оспорить их господство на море можно было именно за счет постройки авианосных кораблей с самолетами типа Як-38 на борту. Это позволило бы и избежать больших затрат на строительство огромных авианосцев.

Точка оказалась запятой

Постановление ЦК КПСС и СМ СССР от ноября 1977 года утверждало создание Як-41 как развитие палубных штурмовиков Як-38. Новая машина предназначалась прежде всего для прикрытия авианосного соединения от самолетов противника и ведения воздушного боя. Позднее Як-41 переименовали в Як-141, который в странах НАТО называют Freestyle – “Вольный стиль”. 1991 год стал важным в судьбе этой опытной машины – в апреле летчик-испытатель Андрей Синицын на Як-141 установил 12 мировых рекордов для самолетов этого класса, зарегистрированных Международной авиационной федерацией ФАИ.

Як-141 обладал выдающимися характеристиками для того времени – в ходе одного из полетов с грузом 2 тыс. кг была достигнута высота 13 115 м. Этим он обязан принципиально новому и уникальному двигателю Р-79-300 тягой 15,5 т (для сравнения: Р-27-300 у Як-36 имел тягу 5,3 т), созданному под руководством академика Олега Фаворского.

Правда, испытания Як-141 не проходили гладко. 5 октября 1991 года первый опытный экземпляр под руководством Андрея Синицына успешно выполнил отработку посадки на палубу. Затем на втором самолете к делу приступил Владимир Якимов, однако у него было большее количество горючего в баке и подвешены макеты ракет на пилонах, что до конца не учли. После зависания над кораблем снижение шло быстрее, чем следовало, и на последнем шаге машина буквально упала на палубу, вспыхнуло разлившееся топливо. Летчик катапультировался, его тут же подобрал экипаж спасательного катера. А самолет восстановлению не подлежал.

Безусловно, не это происшествие задержало развитие линии СВВП, а общее неблагополучное положение в стране, прекращение финансирования важнейших программ Вооруженных сил. Так, заводскими испытаниями и многочисленными показами новинки дело в ХХ веке и окончилось, Як-141 остались в опытных экземплярах.

Истребитель вертикального взлета и посадки Як-141, 2004 год

Источник изображения: © Борис Кавашкин/ТАСС

Лишь спустя два с половиной десятилетия, в 2017 году, Юрий Борисов, ныне заместитель председателя правительства РФ по вопросам оборонно-промышленного комплекса, заявил что в планах России “создание перспективного самолета укороченного взлета и посадки, возможно, вертикального взлета и посадки… Это развитие “яковской” линии, которая была прекращена”.

В августе 2018 года бывший заместитель главкома ВВС России генерал-полковник Николай Антошкин и заслуженный летчик-испытатель РФ, почетный президент МАКС Магомед Толбоев высказались о высокой актуальности создания самолетов с вертикальным взлетом и посадкой, о возможности в будущем проекте использовать наработки и опыт, полученные в ходе работы над Як-141. Як-141 в 1990-х годах оказался единственным в мире сверхзвуковым многоцелевым истребителем четвертого поколения, значительно опередившим аналогичные западные разработки. При этом, конечно, придется брать поправки на то, что за последнее время появились новые материалы и технологии, а также образцы вооружения.

Так, в настоящее время Як-141 с комбинированной силовой установкой уже не является уникальным, американцы построили свой истребитель F-35B с единым выносным подъемным вентилятором. Но в конструкции обеих машин имеется много общего. Например, при создании сопла подъемно-маршевого двигателя американские специалисты использовали идею, воплощенную на Як-141: поставили вращающиеся в противоположных направлениях сегменты. В то же время Як-141 при боевом вылете с нормальным весом взлетает вертикально, а F-35B – только с разбегом, что представляется очень важным нашим преимуществом.

Читайте также:
Аэропорты Испании Международные. На карте. Главные аэропорты Испании, Аэропорт Мадрида, Аэропорт Барселоны, Аэропорт Малаги Маршрут проложить

Сейчас же Як-141 следует рассматривать с точки зрения мощного научно-технического задела, фундамента для создания будущих проектов. По данным прессы, разработка перспективного СВВП включена в Государственную программу вооружений на 2018-2027 годы.

Самолеты с вертикальным взлетом. Как они работают и зачем нужны

Скорее всего, вы видели в кино, документальной хронике или технических видео, как самолет начинает сильно гудеть, из-под него начинает разлетаться пыль и прочий мусор, после этого он немного приподнимается над землей. Он начинает подниматься все выше и выше, когда на высоте пары десятков метров он постепенно начинает ”трогаться”, набирает скорость и улетает уже как обычный самолет. Разберем, как такое происходит, в чем преимущества и в чем недостатки таких машин. Конечно, не забудем об их истории и самых интересных представителях.

See Harrier демонстрирует, как он может висеть на одном месте

Что такое СВВП?

В первую очередь, стоит разобраться с тем, что такое вообще самолет с вертикальным взлетом. На самом деле, такой термин является больше народным, чем техническим. Даже по логике, если самолет вертикально взлетел, значит он должен иметь возможность вертикально сесть. Отсюда и полное название — Самолет с Вертикальным Взлетом и Посадкой. Сокращенно это пишется как СВВП. В иностранных текстах встречается сокращение VTOL (в переводе с английского: Vertical Take-Off and Landing). При этом, вертикальный взлет-посадка не исключает возможности обычного пробега по полосе. Редкие исключения в истории были, но все они остались в проектах прошлого.

Можно спросить, почему вертолет не называют самолетом с вертикальным взлетом/посадкой? Принципиальным отличием является то, что у самолета подъемная сила во время основного движения создается за счет набегающего на крыло воздушного потока. В случае с вертолетом, подъемная сила достигается за счет работы вращающегося винта. Если он остановится, возможно, вертолет даже сможет совершить относительно мягкую посадку в режиме авторотации, но не сможет планировать. В случае с самолетами, есть даже отдельное направление самолетов без двигателей. Они называются планерами, поднимаются в воздух при помощи самолета-буксировщика и могут часами планировать над местностью как бумажный самолетик. В случает отказа двигателя на вертолете, единственная дорога будет вниз, а самолет сможет сколько-то пролететь и сесть. Такие случаи были уже не раз.

Наглядная демонстрация принципа создания крылом подъемной силы

Типы самолетов с вертикальным взлетом

Как мы уже условились выше, СВВП являются, в первую очередь, самолетами. Значит, они тяжелее воздуха и, например, воздушный шар не относится к СВВП. Стало быть, этот тип летательных аппаратов должен создавать тягу сам для себя. По способу создания тяги они делятся на два основных типа.

К первому относятся такие самолеты, как, например, Як-38, McDonnell Douglas AV-8 Harrier II и Lockheed Martin F-35 Lightning II. Они оборудованы подъемно-маршевыми двигателями и разным количеством подъемных двигателей. Все двигатели используют для взлета вертикальную реактивную тягу. Если говорить совсем просто — струю воздуха из реактивного двигателя.

Lockheed Martin F-35 Lightning II — истребитель пятого поколения с возможностью вертикального взлета/посадки

Другой тип СВВП называется ”конвертоплан” и создает тягу для взлета за счет воздушных винтов. Примером может служить Bell V-22 Osprey, хорошо известный нам по игре Half-Life и фильмам про спецназ. Внешне он больше похож на грузовой вертолет, но основной полет осуществляет именно как самолет. После взлета его двигатели отклоняются и создают уже горизонтальную тягу.

Тот самый конвертоплан Bell V-22 Osprey. В полете он разворачивал двигатели вперед и летел как турбо-винтовой самолет.

Преимущества самолетов с вертикальным взлетом

Основным преимуществом самолетов с вертикальным взлетом и посадкой является их повышенная маневренность. Обычный самолет не может зависать в воздухе. Благодаря возможности зависания этот тип летательных аппаратов открывает новые возможности для разведки.

Вторым, но, наверное, более важным, плюсом будет возможность взлетать и садиться на площадке, которая не сильно превышает габариты самого самолета. Взлетная полоса таким самолетам не нужна. Особенно актуально это при базировании на маленьких аэродромах и на авианосцах. Наверное, это все преимущества, которые можно назвать хоть чуть-чуть существенными. Переходим к недостаткам.

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 больше всего интеесного на разные темы вы сможете найти на нашем канале в Яндекс.Дзен

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.

История создания СВВП

В пятидесятые годы прошлого века промышленность смогла достичь такого уровня развития турбовинтовых и турбореактивных двигателей, что можно было задуматься и о самолетах с вертикальным взлетом/посадкой.

Особенно актуально это было на волне перехода от истребителей, которые могли взлетать и садиться на грунтовые полосы, к современным сверхзвуковым машинам, которым нужна была полоса с твердым покрытием. Такой полосы могло не быть рядом с местом конфликтов и военных действий. Конечно, можно было построить такие полосы, но противник мог легко вывести их из строя. В этом случае, все самолеты на базе становились бы бесполезными игрушками. Кстати, во многом именно из-за военных баз с ВПП влиятельные страны и заводят союзников в разных концах света. Всегда приятно, когда кто-то предоставит аэродром для базирования твоих самолетов.

Читайте также:
Фотографии Биологического музея Тимирязева

Перечисленные трудности заставили военных поверить в перспективность проектов самолета нового типа. В первую очередь, эта заинтересованность была именно со стороны военных. Для гражданской авиации это было дорого и не очень нужно. Поэтому прототипы или не вышли в серию, или и вовсе остались только на бумаге. Самым известным из них можно назвать Hawker Siddeley HS-141.

Так мог бы выглядет пассажирский СВВП Hawker Siddeley HS-141

Естественно, были созданы десятки прототипов, большую часть которых видели буквально несколько человек. Они терпели крушение уже во время первого полета, после чего в конструкции вносились изменения и самолет менялся до неузнаваемости.

В середине 1961 года техническая комиссия НАТО огласила требования к единому истребителю-бомбардировщику с вертикальным взлетом/посадкой. Это подтолкнуло отрасль к созданию сверхзвуковых СВВП. По прогнозам, в 60-70-х годах в войска стран, входящих в Альянс, должно было быть поставлено около 5000 новых самолетов.

Как не трудно догадаться, за такой лакомый кусочек военного пирога решили побороться буквально все. Среди компаний, которые занимались проектированием СВВП были такие монстры своего дела, как Мессершмитт, Локхид, Дассо, Ролс-Ройс и даже итальянский Фиат.

Главной проблемой производства единого самолета для всех стран НАТО было то, что компании проектировали самолеты принципиально разного типа. У каждой страны было свое видение того, каким должен быть СВВП — никто не хотели идти на уступки и соглашаться на монополию другого. Это очень сильно затормозило проект общего самолета, и компании продолжили проектировать собственные самолеты, которые иногда были очень причудливыми.

Прототип самолета Ryan X-13 Vertijet. Платформа понималась, после чего самолет не без труда взлетал.

Инженеры даже пытались подойти к делу нестандартно и пробовали реализовать проект, получивший название Ryan X-13 Vertijet. Суть самолета заключалась в том, что его подвешивали вертикально перед запуском. После этого двигатели на максимальной тяге должны были приподнять самолет в воздух. Когда была набрана высота в пару метров, он отходил в сторону от троса и вертикально улетал вверх, как ракета. Для стабилизации на законцовках крыльев располагались газоструйные рули. Для основной тяги и управления, в том числе, при взлете, использовался двигатель с отклоняемым вектором тяги.

Со взлетом самолета все понятно, но посадка была настоящим произведением искусства. У самолета даже на запасной вариант не было шасси. Пилот должен был снова поставить самолет на хвост, после чего подвести его к тросу и, сбросив тягу, повесить самолет на него специальным крюком в носовой части. Так как обзор был очень плохим, в посадке помогал наземный оператор. Сомнительная схема… Таких самолетов было создано всего две штуки, и испытательные полеты продлились меньше года. Весь абсурд идеи осознали достаточно быстро. К счастью, оба самолета уцелели и находятся в музеях США. Были и винтовые аналоги Ryan X-13 Vertijet, но из них и вовсе ничего не получилось.

Самым удачным оказался проект многоцелевого самолета British Aerospace Sea Harrier. Вы могли его видеть в фильме ”Правдивая ложь”. На нем летал герой Арнольда Шварцнегера. Стоит ли говорить, что без подготовки он не смог бы на нем летать?

Кадр из фильма «Правдивая ложь». Герой Арнольда Шварцнегера за штурвалом британского See Harrier

Первый полет этого самолета состоялся 20 августа 1978 года, а завершилась эксплуатация только в мае 2016 года. Всего было произведено 111 самолетов в трех модификациях. Это совсем не много. Для примера, можно сказать, что многоцелевой истребитель F-16 Fighting Falcon, первый полет которого состоялся в 1974 году, выпустили в количестве более 4600 единиц и продолжают выпускать.

«Харриеров» было выпущено всего 111 штук. Даже Як-38 вышел большим тиражом.

Сейчас в версии с возможностью вертикального взлета/посадки выпускается истребитель пятого поколения F-35 Lightning II. Пока их произведено относительно немного, но на него делается большая ставка в ВВС США и других стран НАТО.

Российские и советские самолеты с вертикальным взлетом

Была программа СВВП и в Советском Союзе. В основном ей занималось конструкторское бюро Яковлева. Разработки велись с 1960 года, а первой моделью стал Як-36. Выглядел он не очень симпатично, зато в целом справлялся со своими задачами. Задачи эти были исследовательскими, и для них было создано всего 4 самолета. Они даже не могли поднять мало-мальски серьезный вес вооружения — при демонстрационном полете над Домодедово в 1967 году использовались муляжи.

Носовая штанга Як-36 была отнюдь не праздным украшением. В ней было сопло стабилизационного двигателя.

Действительно важным для страны самолетом стал Як-38, который на этапе разработки назывался Як-36М. Он был лишен большинства проблем предыдущего ”тестового” поколения и на 27 лет (1977-2004 гг.) стал основной советского и российского флота СВВП. На смену ему должен был прийти Як-141, но в 2004 году программу свернули.

Красавец Як-141, который так и не пошел в серию

Больше серьезных наработок и массовых моделей СВВП в нашей стране не было. Виной тому малая перспективность таких аппаратов и финансовые трудности, с которыми столкнулись конструкторские бюро в девяностые годы прошлого века.

Як-38 выглядел куда лучше своего предшественника. Функциональность его тоже была выше.

Перспективы СВВП

В наше время самолеты с вертикальным взлетом не так актуальны, как раньше. Это стало возможно благодаря более развитым системам ПВО, которые могут защитить взлетно-посадочные полосы от разрушения противником. Кроме того, сейчас на первый план вышли многофункциональность и малая радиолокационная заметность самолетов.

СВВП не могут обеспечить такие потребности, да еще и имеют большой расход топлива, бОльший вес и малую эффективность распределения вооружений. Такие самолеты, конечно, не помешают и многие компании не хотят полностью отказываться от планов на их счет. Время таких самолетов еще не пришло, или почти прошло. Скоро узнаем, что из этого надо ”подчеркнуть”.

Перехватчик с вертикальным взлетом Як-141

Характеристики Як-141

Идея иметь на вооружении самолет, способный взлетать вертикально, например, с корабля, или лесной прогалины, появилась чуть ли не одновременно с первым полетом братьев Райт. Однако до успеха оставалось ещё очень много времени – только в 1966 году первый «правильный» самолет вертикального взлета и посадки был создан и пущен в серию, этой машиной был британский Hawker Siddeley Harrier, положивший начало целому семейству машин: Harrier GR.1, Harrier GR.3, AV-8A, C, S.

Читайте также:
Церковь Санта-Мария-дель-Мар в Барселоне - история, фото, описание, время работы, карта

Спустя 5 лет в воздух поднялся и серийный советский Як-38, потомок опытного Як-36, всего на год уступившего «харриеру». Однако и зарубежная и отечественные машины были далеки от идеала. Даже не говоря о сложности производства, чудовищном потреблении топлива и откровенно слабых характеристиках, это все-таки были штурмовики, а не истребители. К тому же, ни одному из них не удалось преодолеть скорость звука, что также сильно сужало сферу применения первых самолетов с вертикальным взлётом и посадкой.

Советский Як-38. Внешнее сходство «нашей» и «ихней» машин бросается в глаза, но дело не в промышленном шпионаже, а в сходстве целей и задач решаемых обоими самолетами.

История создания самолета вертикального взлета и посадки Як-141

Шли годы, и казалось авиаконструкторы просто топчутся на месте – не смотря на появление новых «харриеров» и их американских аналогов, им так и не удалось пройти «звуковой барьер». Это почти удалось модернизированному Як-38, но… невидимый предел так и оставался мечтой. Именно поэтому анонсированный на международной авиационной выставке в Ле-Бурже 1991 г. новый советский самолет вертикального взлета с индексом Як-141 был встречен с большим интересом – по заверениям разработчиков, новый «як» должен был удивить всех.

Як-141 в воздухе

  • Во-первых, своего ближайшего «конкурента» — новый «Харриер», Як-141 буквально «рвал» на части. На высоту 12 км., Як-141 с полной загрузкой забирался на 10 секунд быстрее, чем максимально облегченный соперник.
  • Во-вторых, впервые самолет с вертикальным взлетом и посадкой был не штурмовиком, противолодочником или другим «смежником», а полноценным истребителем.
  • В-третьих рубеж скорости звука наконец-то был преодолён.

Не успев как следует представится публике, новый «як» установил 12 мировых рекордов для самолетов своего класса. Его необычный внешний вид наводил на мысли о фильмах про будущее, а впечатляющие характеристики вызывали недоумение у зарубежных конструкторов. Одним словом, сотрудники КБ «Яковлев» не обманули ожиданий.

Первую машину типа Як-141 построили в ОКБ им. А. С. Яковлева в 1986 году. Концепция Як-141 была очень амбициозной — многоцелевой сверхзвуковой истребитель вертикального взлета и посадки предназначеный для перехвата воздушных целей, ведения ближнего боя, нанесения штурмовых ударов по наземным и надводным целям. Может эксплуатироваться на взлетно-посадочных площадках ограниченного размера и кораблях.
Способен взлетать без выруливания на взлетно-посадочную полосу непосредственно из укрытий, обеспечивая массовый взлет и ввод в бой подразделений Як-141 по сигналу тревоги.

Конструкция самолета вертикального взлета и посадки Як-141

Як-141 представляет собой самолёт нормальной аэродинамической схемы с высокорасположенным крылом, двухкилевым вертикальным оперением и следующей схемой расположения двигателей: один подъёмно-маршевый двигатель располагается в хвостовой части фюзеляжа и два подёмных двигателя располагаются сразу за кабиной лётчика.

Самолет вертикального взлета и посадки Як-141. Хорошо видна необычная конструкция хвостовой части и поворотный двигатель.

Крыло стреловидное с изломом задней кромки и корневыми наплывами, консоли складываются примерно на полуразмахе при размещении самолёта на корабле. Планер самолёта состоит на 26% из КМ, включая углепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, носки и наплывы крыла. Остальная конструкция в основном выполнена из алюминиево-литиевого сплава.

Система управления вооружением включает многорежимную бортовую импульсно-доплеровскую РЛС «Жук» с единой индикацией и обеспечивает решение задач с применением различных видов оружия. Имеется также лазерный дальномер и ИК датчик поисково-следящей системы, Аппаратура радиоэлектронного подавления смонтирована в законцовках крыла и килей. В перегородках, простирающихся от килей вперёд, могут размещаться устройства выброса тепловых ложных целей или дипольных отражателей.

Як-141 имеет на борту три двигателя: подъемно-маршевый Р-79 с тягой 15500 кг и два установленных непосредственно за кабиной пилота малоразмерных подъемных двигателя РД-41 с тягой по 4100 кг. Это позволяет самолету взлетать вертикально с массой до 15800 кг, а при коротком (60-120 м) разбеге — до 19500 кг.

Основной двигатель самолета форсирован. Форсажная камера находится перед поворотным соплом, причем применение форсажа возможно и при отклонении поворотных элементов сопла. Интегрированная система управления соплом и двигателем обеспечивает оптимальное соответствие режимов работы двигателя и положения управляемого сопла, что позволяет пилоту не отвлекаться при взлете и посадке на контроль за параметрами этих систем и в целом автоматизирует процесс вертикального или укороченного взлета и посадки. Это особенно существенно при полетах с палубы корабля.

Як-38, «предки» Як-141 на палубе. Как видно, машины итак очень компактны, а если прибавить, что им не нужен разбег…

Далеко выходящие за границы среза сопла две хвостовые балки с килями и стабилизаторами обеспечивают большие управляющие моменты на малых скоростях полета, позволяют облегчить стабилизацию по рысканью и эффективно управлять полетом. Возможность запускать подъемные двигатели и изменять вектор тяги основного двигателя в воздухе позволяет Як-141 с легкостью двигаться практически в любом направлении.

При дальнейшем развитии Як-141 предполагалось существенно изменить систему управления самолетом. Бортовой вычислительный комплекс этой машины едва ли не самый сложный из применяемых в истребительной авиации: в единую сеть объединены управление и самолетными системами, и агрегатами двигателя, и пилотажно-навигационным оборудованием, и системами вооружения. При модернизации предполагалось включить сюда новые элементы бортового вычислительного комплекса и нашлемную систему целеуказания.

Любопытно, что режимы сверхманевренности, которыми так любят удивлять нас самолеты концерна «Сухой», за счет двигателей с изменяемыми векторами тяги, вполне были бы доступны и этой машине (с допустимой перегрузкой до 7 g). Почему «были бы»? Потому что, буквально первый же полет Як-141 стал для него и последним – распался СССР и почти сразу же проект самолета с вертикальным взлётом и посадкой Як-141 был заморожен на неопределенное время из-за отсутствия финансирования.

Дальнейшая судьба Як-141

После последнего показа Як-141 на «Фарнборо-1992», представители ВМФ США предложили фирме Яковлева совместную работу с Lockheed по отработке конструкции проектируемого ею, согласно программе JSF (Joint Strike Fighter), «истребителя XXI века». В этой машине предполагалось использовать подъемный вентилятор с приводом от маршевого двигателя через длиннейший вал. На всех научных конференциях, связанных с ходом работ по программе JSF, американцы очень долго и доходчиво убеждали всех, почему поворотное сопло подъемно-маршевого двигателя такой машины просто обязано быть плоским и чем вентилятор выгоднее подъемного двигателя.

Читайте также:
Сертификат по русскому языку для получения гражданства в 2021 году

Lockheed Martin F-35 Lightning II. Возможно близкий родственник Як-141

И вот, судя по появившемуся недавно в открытой печати окончательному эскизному проекту этой машины (имеется ввиду Lockheed Martin F-35 Lightning II), она до мелочей на удивление напоминает… Як-141М — модернизированный вариант яковлевской машины. По сообщениям зарубежной печати её выходное сопло в точности копирует сопло Як-141…

Тот же «американец» сзади. Где-то я это уже видел.

По мнению аналитиков, Як-141 родился примерно на четверть века раньше срока, поставленного перед собой нашими конкурентами для создания аналогичной машины. На данный момент, какой-либо информации о разработке в России новых самолётов вертикального взлёта и посадки, нет. Что касается зарубежных аналогов – почти все «харриеры» уже 4 года как списаны, а F-35 Lightning II вот уже почти десятилетие не вылезает с бесконечных «тестирований» — его серийное производство запланировано аж на 2019 год. Одним словом, пока ещё далеко не все упущено.

Многоцелевой самолет вертикального взлета и посадки Як-141. К сожалению, все что есть у нас сейчас — такие вот макеты.

Вертикальный взлет: тупиковое направление или будущее боевой авиации

Самолеты вертикального взлета и посадки (СВВП) – можно сказать, что этот тип летательных аппаратов практически рождался крайне сложно. Нет, опытных образцов, проектов и идей было великое множество, но, когда доходило до практики, все они зачастую оказывались нежизнеспособными.

По сути, по-настоящему практическое использование и подтвержденное боевое применение получили только английские СВВП “Харриер” (Harrier), которые в нескольких версиях стояли на вооружении британских и американских вооруженных сил (ВС).

Конечно, можно вспомнить советский СВВП Як-38 и американский F-35B, но первый так, по сути, и не был доведен до ума, а второй – только начинает свой путь, и пока не показал себя в реальных боевых действиях (достаточно ироничен тот факт, что пока боевой опыт Як-38 и F-35B сопоставим: и тот, и другой бомбил моджахедов в Афганистане).

Когда мы говорим о самолетах вертикального взлета и посадки, то мы также имеем в виду и самолеты с коротким взлетом и вертикальной посадкой, к которым многие относят F-35B. На самом деле это не совсем так – F-35B может осуществлять и вертикальную посадку, и вертикальный взлет – сомневающиеся могут посмотреть этот процесс на видео.

Другой вопрос, что в режиме вертикального взлета может быть максимально ограничена боевая нагрузка, а также снижается радиус действия, но тем не менее возможность вертикального взлета у F-35B имеется. Более того, взлет ССВП с коротким разбегом в некоторых аспектах сложнее, чем просто вертикальный взлет. На советском Як-38 взлет с коротким разбегом вообще изначально считался невозможным из-за сложности синхронизации работы трех реактивных двигателей – одного основного и двух подъемных.

Так что режим короткого взлета и вертикальной посадки выбран для F-35B как основной, но не как единственный, по причине необходимости увеличения боевой нагрузки и радиуса действия.

Как только речь заходит о СВВП, то на них зачастую обрушивается шквал критики, исходя из чего можно подумать, что эти машины вообще непригодны к боевым действиям. Но по факту это далеко не так.

Сама технология разработки СВВП действительно сложнее, чем у самолетов классической конструкции, и вполне логично, что они длительное время отставали в развитии, но сейчас разрыв между классическими самолетами и СВВП уже не так велик.

Рассмотрим классические примеры критики СВВП.

Большая стоимость по сравнению с классическими самолетами.

На этот аргумент возразить достаточно просто. У нас есть замечательная американская программа легкого истребителя пятого поколения F-35, который существует в трех версиях – классический самолет F-35A для военно-воздушных сил (ВВС) США, самолет авианосного базирования F-35C для военно-морских сил (ВМС) США и СВВП F-35B для командования морской пехоты (КМП). Открытая информация о стоимости этих машин для разных партий имеется в Википедии.

Можно заметить, что стоимость СВВП F-35B в некоторых партиях была практически равна стоимости классического F-35A и даже ниже стоимости авианосного варианта F-35C.

Почему относительная стоимость F-35B выросла в последней партии?

Можно предположить, что дело в том, что производство в первую очередь оптимизируется для крупносерийного выпуска F-35A. Разница в стоимости F-35B и F-35C уже не так велика. Понятно, что СВВП должен быть дороже классического самолета, но разница будет составлять порядка 10 % или даже менее, как это видно из некоторых партий.

Все большую часть стоимости боевых летательных аппаратов составляет стоимость бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), а оно у всех трех самолетов идентично. Даже двигатель – сердце самолета, у самолетов F-35A, F-35B и F-35C в значительной степени унифицирован.

Часто говорят о том, что именно разработка СВВП в рамках линейки F-35A, F-35B и F-35C вызвала удорожание и задержки программы в целом – дескать, не будь унификации с СВВП, остальные самолеты были бы лучше и дешевле.

Маловероятно, что это так.

Как уже говорилось выше – самая сложная часть современной боевой техники это БРЭО и программное обеспечение, как его составная часть.

Но он унифицирован, кроме того, задержки по двигателю F-135-PW-600 для F-35B не должны были сказываться на F135-PW-100 и F135-PW-400, предназначенных, соответственно, для F-35A и F-35C. Не стоит забывать, что самую сложную часть – поворотное сопло, американцы предположительно “позаимствовали” у советского Р79В-300 (изделие 79).

Сложность взлета и посадки

Считается, что СВВП гораздо сложнее управлять на этапе взлета и посадки, кроме того, существенно выше риски для пилота на этих режимах.

Так и было. Раньше.

В настоящее время уровень автоматизации процессов взлета и посадки может быть настолько высок, что вертикальный или короткий взлет, как и вертикальная посадка, будут куда проще, чем на классическом самолете. Чтобы это понять, достаточно посмотреть на грациозную посадку первых ступеней многоразовых ракет носителей, осуществляемую в полностью автоматическом режиме.
В дальнейшем уровень автоматизации будет только возрастать.

На СВВП будет проще взлетать с качающейся платформы (корабль) и садиться на нее, будет проще взлетать в плохих метеоусловиях – сильном ветре, ограниченной видимости, взлетать с места, с коротким разбегом, с трамплина или в режиме обычного горизонтального взлета.

Читайте также:
Мечеть Куббат Ас-Сахра (Купол скалы), Израиль

Что это означает на практике?

Что в условиях внезапного нападения противника, когда авиагруппу необходимо максимально быстро поднять в воздух, часть СВВП может стартовать с “безкатапультного” авианосца, используя трамплин, с полным боекомплектом, а другая часть – осуществить взлет с коротким разбегом без использования трамплина, чтобы не стоять в очереди на трамплин.

А часть СВВП и вовсе может уйти, используя вертикальный взлет как минимум для того, чтобы не превратиться в мишень на борту корабля, но, скорее всего, они также смогут нести определенный боекомплект, например, несколько ракет “воздух-воздух” (В-В).

Возможность создания быстроразвертываемых сухопутных аэродромов с трамплином может пригодиться при организации передовой авиабазы где-нибудь в горной или лесистой местности, с ограниченным пространством для размещения полноразмерной взлетно-посадочной полосы (ВПП).

Классические самолеты тоже могут

Имеется в виду аргументация, что современные самолеты так же могут взлетать с достаточно небольшим разбегом.

Отчасти это действительно так, но есть нюансы.

У большинства истребителей длина разбега без использования форсажа составляет 500-700 метров и более, с использованием форсажа, по разным данным, эта величина может сократиться до 250-350 метров.

Но с какой боевой нагрузкой и каким расходом топлива?

У Су-35 при нормальной взлетной массе и на полном форсаже длина разбега 400-450 метров, у Су-57 – 350 метров. У F-35B взлет с коротким разбегом составляет 161 метр, с трамплином – 137 метров.

При этом, например, Як-141 мог осуществлять взлет шестью способами:

  • обычным способом, когда сопло подъемно-маршевого двигателя (ПМД) сохраняет горизонтальное положение, а подъемные двигатели отключены;
  • с коротким разбегом порядка 120 метров, когда после начала движения запускаются подъемные двигатели, а сопло ПМД изменяет угол направления тяги до 62 градусов;
  • с коротким разбегом порядка 60-80 метров, с использованием задерживающих устройств (задерживатели колес шасси);
  • со сверхкоротким разбегом до 6 метров, с задерживателями колес, с заранее развернутым на 62 градуса соплом ПМД и с запущенными подъемными двигателями;
  • с использованием трамплина;
  • вертикальный взлет.

О посадке и говорить не приходится – классические самолеты даже близко не подойдут по этому параметру к СВВП. Даже если вспомнить об использовании аэрофинишеров на авианосцах, то процедура посадки, особенно на качающуюся платформу, с использованием аэрофинишеров – куда сложнее, чем посадка СВВП, и автоматизировать ее также намного труднее (хоть и возможно), а нагрузки на летательный аппарат и его полезную нагрузку – существенно выше.

Длина пробега Су-35 с тормозным парашютом составляет 600 метров.

В ряде источников говорится о том, что у Су-57 длина пробега составляет 100 метров, но пока не ясно, как достигнуто столь значительное сокращение длины пробега (если достигнуто), насколько жесткой получается посадка в таком режиме и возможна ли она с полезной нагрузкой?

По данным из других источников, длина пробега Су-57 в два раза меньше, чем у Су-35, то есть порядка 250-300 метров, что уже кажется ближе к реальности.

В любом случае, если СВВП способен приземлиться на “пятачок”, то классическому самолету требуется выйти на посадочную глиссаду и сесть на ВПП в определенном месте с достаточно высокой точностью. Даже если будет достигнута длина пробега в 100 метров, к ней добавится точность касания в определенной точке, необходимость запаса ВПП на нештатные ситуации, то есть в конечном итоге мы все равно получим не менее 200-300 метров. А если у Су-57 длина пробега 250-300 метров, то потребуется ВПП порядка 400-500 метров.

Относительно жесткости посадки.

Современное высокоточное оружие достаточно чувствительно к условиям эксплуатации – вибрации, перепады температур, удары. Каждый образец вооружения рассчитан на определенное (условное) количество взлетов и посадок. Чем жестче посадка, тем выше шанс, что дорогостоящее вооружение выйдет из строя. С высокой вероятностью посадка на авианосец является достаточно серьезным испытанием не только для самолета, но и для его неизрасходованной боевой нагрузки.

СВВП может возвращать полезную нагрузку с куда меньшими нагрузками – достаточно визуально сравнить жесткость посадки F-35C и F-35B.

Огромный расход топлива, меньшая боевая нагрузка, плохие летные характеристики

Нельзя отрицать, что при вертикальном взлете снижается и боевая нагрузка, и радиус действия.

Но здесь, как мы уже говорили ранее, все зависит от ситуации – иногда лучше быстро взлететь с минимальным боекомплектом и с малым остатком топлива, чем превратиться в груду металла при массированном ударе по кораблю или аэродрому базирования.

Да и с какой боевой нагрузкой летают сейчас боевые самолеты?

К примеру, F-35B может нести во внутренних отсеках четыре ракеты В-В AIM-120, которые будут весить менее 800 килограмм, при максимальной грузоподъемности 6 800 килограмм, скорее всего, с таким боекомплектом он взлетит вертикально, пусть и потеряет порядка 30 % радиуса действия (по аналогии с Як-38 при вертикальном взлете).

Что касается взлета с коротким разбегом, то здесь расход топлива уже должен быть сравним с расходом топлива при взлете классических самолетов с использованием форсажа.

При этом у СВВП разбег будет порядка 120-160 метров, а у классических самолетов порядка 250-350 метров, то есть в два раза больше. Да и боевая нагрузка уже может быть гораздо выше, если не будет максимальной.

Когда говорят об СВВП, то зачастую упоминают о малой боевой нагрузке в принципе. Однако это не совсем так.

Просто зачастую сравнивают боевые машины разных весовых категорий и различных временных периодов.

Боевая нагрузка Як-38, который поступил в эксплуатацию в 1977 году, составляла 1 тонну – при вертикальном взлете и 1,5 тонны – при разбеге. Его максимальная взлетная масса при разбеге/вертикальном взлете составляла 11,3/10,3 тонны. Сравнивать его надо с МиГ-23МЛ, который выпускался серийно с 1976 года (при этом надо понимать, что МиГ-23МЛ стал результатом длительной работы над ошибками базового МиГ-23).

При максимальной взлетной массе МиГ-23МЛ в 20 тонн, его боевая нагрузка составляет всего 2 тонны, то есть почти пропорционально максимальной массе/боевой нагрузке Як-38.

Да, безусловно, у МиГ-23 куда больше радиус действия и скорость, лучше БРЭО, но не стоит забывать, что МиГ-23 стал результатом длительной эволюции классических реактивных истребителей, тогда как Як-38 стал первым серийным советским СВВП.

Читайте также:
Давайте дружить народами – советы по эмиграции в Армению

Когда появились первые реактивные самолеты, то они тоже по многим параметрам уступали отработанным поршневым.

А что, если сравнить Як-141 и МиГ-29?

Видно, что ЛТХ Як-141 и МиГ-29 уже куда ближе, чем у Як-38 и МиГ-23МЛ. При этом не стоит забывать, что работам по самолетам типа МиГ-29 и Су-27 уделялось куда больше внимания и финансирования, чем КБ “Яковлев” и их СВВП.

Не так уж радикально различаются и характеристики F-35A, F-35B и F-35C. Пожалуй, к наиболее заметным недостаткам F-35B можно отнести лишь несколько меньшую дальность полета.

Но необходимо помнить, что и F-35B уделялось куда меньше внимания, чем F-35A и F-35C.

А что, если бы приоритетное внимание было бы отдано F-35B?

Что, если бы этот самолет создавался бы без компромиссов с “сухопутным” и авианосным вариантами?

По моему мнению, при создании современных образцов СВВП разница с их классическими аналогами по ТТХ и ЛТХ может достигать 10 % и менее.

Не закупаются и не продаются

В укор СВВП ставят то, что их мало приобретают на международном рынке вооружений и закупают для собственных вооруженных сил, например, тот же F-35B.

Но кто вообще покупает F-35 – вассалы США?

Кто сейчас вообще точно готов к серьезной войне? Кто из покупателей самолетов линейки F-35 нормально воюет, кроме Израиля? Да и Израиль, давно ли он воевал с серьезным противником?

Арабы сейчас уже совсем не те, что были во времена “Семидневной войны”. Складывается впечатление, что вооружение сейчас чаще покупают не для войны, а по политическим и экономическим причинам.

Тем не менее в США СВВП имеются. Советский Союз тоже достаточно активно развивал это направление. Не распался бы СССР, то не исключено, что и Великобритания разработала бы свою замену “Хариеру”.

Что касается остальных стран, например, КНР, то ведь мы уже говорили ранее, что тематика СВВП весьма непроста – Китай прекрасно справляется с копированием чужих технологий, но даже обычные реактивные двигатели у него пока не слишком хороши, что уж тут говорить о более сложном двигателе для СВВП?

Не исключено, что Китай просто не обладает пока технологическими возможностями для создания СВВП. Что если “завтра” они этот вопрос решат и начнут клепать СВВП сотнями?

Во время Второй мировой войны ведущие воюющие государства активно строили огромные линкоры, тратя на это значительную часть оборонных расходов. При этом реалии боевых действий показали абсолютное превосходство авиации, авианосцев и подводных лодок на полях морских сражений.

Не это ли показатель глубочайших заблуждений, которые могут встать на пути развития перспективных типов вооружений?

В наше время спутниковая разведка выходит на принципиально новый уровень.

Что, если аэродромы станут чрезвычайно уязвимы?

Что, если для уничтожения “стационарных” аэродромов будет требоваться интервал порядка суток, для аэродромов, развернутых на участках шоссе и автодорог, порядка нескольких суток, тогда как для обнаружения и уничтожения скрытого аэродрома для СВВП потребуется срок около недели?

В конце концов, обнаружить площадку длиной 100-150 метров куда сложнее, чем ВПП длиной 500 метров, не говоря уже о “стационарных” аэродромах с ВПП длиной, измеряемой километрами. Да и ложных “коротких” аэродромов можно развернуть сотни, если не тысячи.

Что, если в результате боевых действий сильные противники просто повыбьют друг у друга всю авиацию оружием большого радиуса действия на аэродромах первые недели?

Потом кончится дорогостоящее высокоточное оружие. Останется наземная война без воздушной поддержки с обеих сторон?

Долго ли продлятся боевые действия в таком формате?

В статье Возможно ли повторение Второй мировой войны в реалиях XXI века? были рассмотрены причины, почему длительные наступательные боевые действия могут быть невозможны в наше время.

А если один из противников построит эффективный СВВП, научится быстро развертывать настоящие и ложные мобильные аэродромы для них? Не останется ли в результате с боевой авиацией только он?

Отдельный разговор, к которому мы еще вернемся, это соотношение стоимости и эффективности полноразмерного авианосца и авианосца для СВВП.

Данная статья не ставит целью доказать абсолютное преимущество СВВП над классическими боевыми самолетами. Наоборот, по моему мнению, господство в воздухе будут завоевывать более тяжелые классические боевые машины, но и легкие боевые самолеты будут иметь важнейшее значение в решении этой задачи.

Перспективы боевой авиации в среднесрочной перспективе ранее были рассмотрены в статье Легкие или тяжелые, пилотируемые или беспилотные: как будет развиваться боевая авиация в XXI веке.

Так вот, помимо меньшей стоимости закупки и эксплуатации, которую могут иметь легкие боевые самолеты по сравнению с тяжелыми, преимуществом является возможность реализации легких боевых самолетов в варианте СВВП. Это позволит существенно повысить их выживаемость в условиях нанесения противником ударов высокоточным оружием на всю глубину территории по стационарным объектам – аэродромам и авиабазам.

В этом материале мы рассмотрели реальные и мнимые недостатки СВВП. В следующем – изучим перспективные технические решения и преимущества, которые могут получить перспективные СВВП по сравнению со своими предшественниками и с классическими самолетами.

Фюзеляж-бочка и взлет с троса: как и зачем создавали самолеты с вертикальным взлетом

После Второй мировой авиаконструкторы с подачи военных задумались над разработкой принципиально нового типа самолета, способного взлетать и садиться вертикально. Фантазия конструкторов привела к появлению безумных прототипов и множеству провалов, но в конечном итоге идея прижилась — пусть и только в военной авиации. Однако разработки велись в том числе и в сфере гражданских авиаперевозок, и есть вероятность, что в будущем мы еще полетаем в самолете с вертикальным набором высоты.

Зачем VTOL вообще нужны

Чем плох обычный самолет? Все дело в аэродроме и взлетно-посадочной полосе. Военные видели в этом массу уязвимостей. Во-первых, полосу может распознать с воздуха самолет-разведчик. Во-вторых, аэродромы большие, и, опять же, их сложно замаскировать. В-третьих, если противник уничтожит полосу, все самолеты и пилоты окажутся бесполезны. В-четвертых, у авианосцев не то чтобы длинные полосы, и это накладывает ограничения на пригодные к эксплуатации самолеты — тяжелым машинам просто не хватает расстояния для разбега.

Были, конечно, и исключения: в 1942 году при «Рейде Дулиттла» бомбардировщики B-25 взлетали с USS Hornet для атаки на Японию. Но миссию сложно назвать удачной (из 16 самолетов уцелел лишь один), да и на регулярной основе использовать такую тактику было бесполезно — самолеты облегчили, сняв часть необходимого вооружения.

Читайте также:
Узбекистан: что посмотреть и куда сходить

Все это привело военных к идее воздушного транспорта с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL). Вертолеты тогда только начинали развиваться, к тому же им было далеко до скоростей самолетов. Первый из известных концептов умудрились сделать немцы еще в период Второй мировой, но, к счастью для Красной Армии и союзников, до создания реальных прототипов дело не дошло.

У нас проблемы

Производитель Focke-Wulf к 1944 году разработал проект Triebflügel. Это самолет с тремя широкими пропеллерами, которые располагались по центру фюзеляжа. Взлет и посадка предполагались из вертикального положения судна: лопасти раскручивались и поднимали Triebflügel в воздух. Далее самолет занимал горизонтальное положение, и пропеллер двигал самолет вперед. Американцы для своих VTOL взяли за основу именно такую концепцию.

Lockheed и Convair предложили схожие варианты — XFV-1 Salmon (позднее появилась приставка Salmon в честь инженера и испытателя этого самолета Германа Салмона) и XFY-1 Pogo соответственно. Турбовинтовые самолеты испытывали в горизонтальном варианте взлета и посадки, для чего к модели Lockheed XFV-1 прикрепили шасси, а на хвостовом оперении расположили маленькие колеса.

Почти сразу у концепции VTOL вылезли серьезные недостатки, которые удорожали программу. В первую очередь это касалось разработки нового двигателя — начальный, мощностью около 5850 лошадиных сил, с трудом справлялся с уверенным отрывом от земли воздушного судна. Другая серьезная проблема заключалась в подготовке пилотов: взлет и особенно вертикальная посадка требовали высшего мастерства летчиков и изрядной практики. Военные решили свернуть программу, но закрытие проекта касалось только VTOL с турбовинтовыми двигателями. Теперь все усилия бросили на реактивные модели.

На крючке

Долгие поиски приемлемой концепции и финансирования (военные не особо разбрасывались деньгами на безумные идеи конструкторов) привели компанию Ryan к новому решению — взлету с троса. Самолет X-13 получил реактивный двигатель Rolls-Royce Avon, чьей мощности хватало для фокусов с вертикальным взлетом. Над проектом начали работать в 1953 году. Для судна пришлось разработать еще и платформу с горизонтально натянутым тросом, на котором висел X-13 перед стартом. Чтобы пилот хоть что-то видел на площадке, его кресло наклонялось вперед на 45 градусов.

Идея была в том, что после взлета самолет просто набирает высоту в вертикальном положении, а трос отсоединяется автоматически. Посадка проходила точно так же, но в обратной последовательности: подъем носа на 90 градусов и плавное снижение, после чего летчику нужно было зацепить крюком трос. Любая ошибка или порыв ветра — и самолет мог удариться о конструкцию. Облегчить задачу должен был оператор, который стоял рядом с платформой и передавал пилоту информацию.

Проблем доставляла и навязчивая идея конструкторов сделать X-13 моделью только с вертикальным взлетом и посадкой — то есть вообще без шасси. Почему-то о запасном варианте приземления не думали: если самолету нужно экстренно приземлиться на, допустим, прямом участке дороги, пришлось бы сажать судно на брюхо. Правда, на время испытаний шасси с колесами все же установили. После тестовых полетов по традиционной схеме настало время вертикальных взлетов и посадок.

Впервые в авиации такой полет совершили 28 ноября 1956 года. Демонстрационные испытания для военных чинов тоже прошли успешно. Казалось бы, дело за малым: внести финальные доработки и запустить серийное производство. Но в последний момент боссы передумали. В 1957 году финансирование свернули, и два построенных X-13 отправились в музеи. Создатели этого самолета решили несколько проблем, с которыми не могли справиться в Convair и Lockheed, но оставалась еще одна очень серьезная загвоздка — подготовка летчиков. Военные решили, что взлет и посадка с использованием троса вызовет большие сложности и эксплуатировать X-13 смогут лишь самые профессиональные пилоты.

Идеи других стран

Другие страны тоже видели большие перспективы в VTOL. Самый футуристичный вариант предложили в пятидесятых французы — самолет с кольцевым крылом, которое также было внешним контуром для реактивного двигателя. В результате появился C.450 Coleoptere. Взлет и посадка тоже планировались сугубо вертикальными. Испытания проходили сносно вплоть до 1959 года, когда на малой высоте самолет свалился в штопор: летчик в последний момент успел катапультироваться, но получил травмы. Вскоре программу свернули.

В СССР первым самолетом VTOL стал Як-36, но в серию он не пошел. Важное отличие от западных разработок — при вертикальном взлете и посадке самолет по-прежнему оставался в горизонтальном положении. Этого удалось достичь благодаря повороту сопел двигателя, что используется на многих современных VTOL-самолетах.

Як-36 в серию не пошел: самолет нуждался в серьезных улучшениях, и наработки решили использовать для Як-38 со складными крыльями. Взлет за счет реактивной струи привел к дополнительным проблемам: покрытие взлетно-посадочной полосы не выдерживало столь высоких температур. Из-за этого пришлось укладывать плиты из термостойкого покрытия.

Схему с поворотными соплами также использовали британцы. Производитель Hawker Siddeley выпустил штурмовик Harrier, который оказался одним из самых удачных VTOL-самолетов для своего времени. Но компания пошла еще дальше и в конце шестидесятых занялась пассажирским лайнером с вертикальным взлетом/посадкой.

Идея VTOL оказалась заразна настолько, что в конце шестидесятых британцы всерьез задумались о разработке гражданского самолета с такой же концепцией. Растущий авиационный трафик вызывал все больше неудобств: требовалось больше аэропортов, а шум от постоянно взлетающих и заходящих на посадку лайнеров нервировал жителей ближайших городков. Авторы идеи гражданского VTOL-самолета полагали, что такой лайнер решит ситуацию: вертикальный взлет и быстрый набор высоты создадут меньше шума, к тому же не придется строить длинные полосы. Так в 1969 году Hawker Siddeley начала работать над проектом HS.141.

Гражданское применение

Компания замахнулась на ближнемагистральный лайнер вместимостью около 100 человек. Два основных двигателя под крыльями дополнялись шестнадцатью турбовинтовыми — они располагались в широких выступах по бокам фюзеляжа и поворачивались для использования в разных режимах: набор высоты, разгон и так далее. Теоретически VTOL действительно ощутимо снижал уровень шума. Но проект быстро свернули — Hakker Siddeley успела лишь сделать масштабную модель для проверки в аэродинамической трубе.

Однако полностью от идеи вертикального набора высоты инженеры гражданских лайнеров не отказались. В 2015 году появился занимательный концепт от Airbus. Французы решили не мелочиться и придумали гражданский самолет с тремя типами двигателей. Турбинные нужны для перемещений на земле и при взлете — он выполняется горизонтально, как и на остальных самолетах.

Читайте также:
Работа в Стамбуле в 2021 году: доступные вакансии для для русских и граждан СНГ, резюме, вакансии без опыта работы, легальное трудоустройсто

А дальше начинается кое-что интересное: после набора нужной высоты в дело вступают ракетные двигатели. Самолет поднимает нос и начинает лететь вертикально, пока не пробьет сверхзвуковой барьер. Достигнув нужного эшелона, Airbus возвращается в горизонтальное положение. Теперь ракетные двигатели не нужны, и вместо них активируются прямоточные воздушно-реактивные. Предполагаемая скорость — 4,5 Маха, что позволит преодолеть расстояние между Лондоном и Нью-Йорком всего за час против нынешних семи часов. Но пока это лишь наброски Airbus: реальный самолет появится хорошо если лет через двадцать.

На данный момент самолеты с системой VTOL используются только в военной авиации, где такая схема оправданна. В гражданской отрасли ведутся разработки воздушных такси, которые используют аналогичную систему. Но о создании пассажирского лайнера с вертикальным взлетом и посадкой ничего не известно.

Самолет с вертикальным взлётом.

Самолет с вертикального взлетом появилися, когда началась эпоха реактивной авиации, это была вторая половина пятидесятых годов. Изначально их называли турболетами. В то время конструкторы начали разрабатывать аппараты, которые способны подняться в воздух с минимальным разбегом или вообще без него. Такие аппараты не требуют специальной взлетно-посадочной полосы, для них достаточно ровного поля или вертолетной площадки.

К тому же человечество в то время вплотную подобралось к освоению космического пространства. Началась разработка космических кораблей, способных сесть и взлететь на другие планеты. Любая разработка оканчивается постройкой опытного образца, который проходит всеобъемлющие испытания для дальнейшего создания серийной техники. Первый турболет был создан в 1955 году. Он выглядел очень странно. На такой машине не было ни крыльев, ни хвостового оперения. На ней был установлен только турбореактивный двигатель, направленный вертикально вниз, небольшая кабина и топливные баки.

Он поднимался вверх за счет реактивной струи двигателя. Управление производилось с помощью газовых рулей, т.е. реактивной струи выходящей из двигателя, которая отклонялась с помощью плоских пластин, находящихся возле сопла. Первый аппарат весил около 2340 кг и имел тягу в 2835 кг.

Вертикальный взлёт и посадка фото

Первые полеты выполнялись летчиком испытателем Ю. А. Гарнаевым. Испытательные полеты были очень непредсказуемы, потому что была очень большая вероятность опрокидывания, аппарат не обладал большой устойчивостью. В 1958 годы аппарат был продемонстрирован на авиационном празднике в Тушино. Аппарат прошел всю программу испытания и был накоплен огромный материал для анализа.

Собранный материал был использован для создания первого полноценного советского экспериментального самолета вертикального взлета. Такой самолет получил имя ЯК-36, а в серию пошел доработанный самолет ЯК-38. Основным местом базирования самолета стали авианосцы, и выполнял он задачи штурмовика.

Краткая история создания самолетов с вертикальным взлетом и посадкой

За счет развития технической стороны турбореактивных двигателей в 50-х годах прошлого века, стало возможным создание самолета с вертикальным взлетом. Большим толчком в развитии СВВП стало активное развитие реактивных летательных аппаратов в передовых странах мира. Нужно отметить, что эти аппараты имели большую скорость при посадке и взлете, соответственно нужно было создавать ВПП с большой длинной, соответственно они должны иметь твердое покрытие. Это требует дополнительных денежных вливаний. При военных действиях было очень мало аэродромов, которые могли бы принять такие самолеты, соответственно создание самолета с вертикальным взлетом и посадкой, могло бы решить массу проблем.

В эти годы было изготовлено огромное количество вариантов и прототипов, которые строили в одном или двух экземплярах. В большинстве случаев они терпели крушения еще при испытаниях, после чего проекты закрывали.

Комиссия НАТО в 1961 году выдвинула требования к истребителю с вертикальной посадкой и взлетом, это дало дополнительный импульс в развитии данного направления авиастроения. После этого планировали создать конкурс на отбор наиболее перспективных конструкций. Но конкурс так и не состоялся, поскольку стало ясно, что каждая передовая страна имеет собственные варианты такого самолета.

Под воздействием технических и политических проблем комиссия НАТО изменила концепцию и выдвинула новые требования к аппарату. После этого начались проектировки многоцелевых машин. В конечном итоге было отобрано только два варианта. Первый это самолет французских конструкторов «Мираж» III V», было создано 3 машины и конструкторов ФРГ VJ-101C, изготовили 2 экземпляра. После тестов 4 аппарата было утеряно. В силу этого было принято решение разработать принципиально новую машину XFV-12A.

Разработки СВВП на территории СССР и в России

Первым аппаратом данного класса в СССР стал Як-36, который ОКБ Яковлева начали разрабатывать еще с 1960 года. Для этого был изготовлен тренировочный стенд. Первый полет был произведен в марте 1966 года, в этом испытании был проведен вертикальный отрыв с переходом в горизонтальный полет, после чего машина приземлилась так же вертикально. После этого был создан Як-38 и более известный Як-141. В 90-е годы был начат еще один проект с обозначением Як-201.

Возрождение легенды: как продвигается разработка нового российского самолёта вертикального взлёта и посадки

В России с 2017 года в рамках госпрограммы вооружений ведутся работы по созданию нового самолёта вертикального взлёта и посадки. Такое заявление на полях форума «Армия-2018» сделал вице-премьер Юрий Борисов.

«Эта работа действительно включена в государственную программу вооружений. Она ведётся по поручению Верховного главнокомандующего. Сейчас разрабатываются концептуальные модели, прототипы. Концептуально такие работы ведутся в Министерстве обороны с прошлого года», — рассказал зампред правительства России.

«Сроки определяются технологическим циклом создания, как правило, это 7—10 лет, если выходить в серию. Это новый самолёт», — отметил Борисов.

По его словам, подобная техника станет будущим палубной авиации, для которой характерно использование технологий укороченного или вертикального взлёта и посадки.

«Для всех авианесущих кораблей необходим будет новый парк летательных аппаратов. Именно для этого используются различные технологии, которые позволяют обеспечить укороченные взлёт и посадку либо просто вертикальный взлёт», — заявил вице-премьер.

О планах создания перспективного самолёта для авианосцев тот же Борисов (занимавший должность замминистра обороны) рассказывал ещё в июле 2017 года на международном авиакосмическом салоне МАКС-2017. Тогда он отметил, что в рамках этого проекта Минобороны рассматривает вариант обращения к ОКБ имени Яковлева.

«Это развитие «яковской» линии, которая была прекращена», — рассказал Борисов.

Он уточнил, что новые самолёты будут включены в состав авиагруппы кораблей, которые планируется заложить в рамках госпрограммы вооружений 2018—2025 годов.

Читайте также:
Лучшие пляжи Сиде, как добраться, фото, и отели у моря

Отметим, что среди всех проектов самолётов вертикального взлёта и посадки (СВВП), которые с 1950-х годов пытались создать ведущие авиастроительные компании СССР, США и Европы, до серийного производства дошли лишь советский Як-38 и семейство британских и позднее британо-американских самолётов Harrier.

Палубный штурмовик Як-38 не получил серьёзного применения в качестве вида вооружения, а из 231 произведённой машины 48 были потеряны в результате различных инцидентов. Однако в рамках этого проекта было отработано множество технологических и конструктивных решений, а также получен богатый опыт пилотирования и эксплуатации подобной техники. Во многом благодаря этой программе были созданы как новые авианесущие корабли, так и следующее поколение советских СВВП — Як-141.

Эта машина, созданная специалистами ОКБ Яковлева в 1970—1980-х годах, стала одним из первых самолётов вертикального взлёта и посадки, преодолевших скорость звука. Як-141 должны были войти в состав авиагрупп тяжёлых авианесущих крейсеров проекта 1143, в том числе ТАВКР «Тбилиси» (в 1990-м переименованного в «Адмирал Кузнецов»).

Уникальная машина, по своим характеристикам превосходившая зарубежные аналоги, была представлена широкой публике на авиасалоне в британском Фарнборо в 1992 году. Однако по ряду причин проект Як-141 был сначала заморожен в разгар его лётных испытаний, а в начале 2000-х закрыт.

При этом в середине 1990-х в ОКБ Яковлева велась работа над эскизным проектом Як-201, который должен был стать дальнейшим развитием палубного Як-141 и его сухопутного аналога Як-43.

По некоторым данным, этот проект стал прообразом американского истребителя пятого поколения F-35, включая его корабельную версию F-35B.

В апреле 2018 года ряд порталов, в том числе The National Interest и Task and Purpose, сообщили, что в середине 1990-х годов компания Lockheed Martin, предположительно, подписала соглашение о сотрудничестве с ОКБ Яковлева, что позволило Соединённым Штатам получить критически важные данные испытаний, которые легли в основу создания двигателей F-35B.

«Почти наверняка данные, собранные из старого советского проекта СВВП, использовались при разработке варианта VTOL F-35 Joint Strike Fighter. Это означает, что F-35 хотя бы частично своим существованием обязан программе вооружений советской эпохи», — писал Task and Purpose.

«Время вернуться к теме»

По словам бывшего заместителя главкома ВВС России генерал-полковника Николая Антошкина, создание нового российского самолёта с вертикальным взлётом и посадкой представляется перспективным. В беседе с RT он отметил, что в этом проекте можно использовать наработки и опыт, полученные в ходе работы над Як-141, однако «к старому нельзя возвращаться».

Говоря о размещении самолётов на кораблях, эксперт отметил, что у СВВП есть некоторые преимущества по сравнению с существующими палубными вариантами скоростных самолётов (вариации Су-27 и МиГ-29К), которым нужна соответствующая полоса и дополнительные устройства торможения. Вместе с тем генерал-полковник отметил определённые особенности СВВП.

«Это самолёты не наступательные, а оборонительные. Они могут базироваться не только на авианосцах, но и на земле без всяких взлётно-посадочных полос. Удобный вариант — это я вам как бывший командующий фронтовой авиацией могу сказать. Удобный самолёт. Главное, чтобы он хороший получился», — отметил Антошкин.

В свою очередь, заслуженный лётчик-испытатель РФ, почётный президент авиакосмических салонов МАКС Магомед Толбоев рассказал RT о высокой актуальности создания самолётов с вертикальным взлётом и посадкой.

«Это показывают события в Сирии. В 1970-х годах это показала Фолклендская война, когда британские самолёты Harrier уничтожили аргентинскую авиацию и флот. Очень актуально. Видимо, сейчас время вернуться к теме, остаётся реанимировать», — отметил Толбоев.

При этом заслуженный военный лётчик, заместитель главного редактора журнала «Авиапанорама» Владимир Попов заявил, что актуальность вопроса создания самолёта вертикального взлёта и посадки «не уходила за пределы технического творчества и инженерной мысли современности».

«У нас есть очень хорошие модели на базе Су-27 (Су-30СМ, Су-33, Су-34) — самолёты, которые могут быть использованы на коротких взлётно-посадочных полосах, но всё равно самолёты повышенной оперативности на ограниченных участках местности или же в море с кораблей, конечно, должны работать ещё и с вертикальным взлётом и посадкой. Например, на кораблях без большой взлётно-посадочной полосы», — отметил эксперт.

По словам собеседника RT, для повышения обороноспособности России целесообразно использовать самолёты с СВВП, тем более что у оборонно-промышленного комплекса есть очень хороший задел в этой области.

«Отказываться от такого направления деятельности в боевой авиации нецелесообразно. Поэтому очень хорошая идея — возродить работу конструкторов, инженеров и технологов в направлении создания боевых самолётов вертикального взлёта и посадки», — подчеркнул Попов.

По его словам, в свете создания нового самолёта наиболее перспективным выглядит восстановление наработок по программе Як-141 и полноценное их использование с поправкой на то, что за последнее время появились новые материалы и технологии.

«Есть возможность на 10—15% улучшить эффективность качества работы с отдачей топливной автоматики, новых двигателей, а это много значит. Сегодня создать такой аппарат вертикального взлёта и посадки будет гораздо проще по материальной части, по материалам и автоматизированным системам управления, чем 20 лет назад», — отметил Попов.

Эксперт подчеркнул, что это будет совершенно новая машина, поскольку в настоящее время речь идёт об использовании так называемых стеклянных кабин (панелей кабины пилотов с электронными дисплеями системы управления полётом), новых систем управления и навигации, включая применение систем ГЛОНАСС. Всё это облегчает самолёт и существенно повышает его боевые возможности.

Собеседник RT отметил, что у России есть опыт эксплуатации СВВП не на полноценных авианосцах, а на авианесущих крейсерах, таких как «Адмирал Кузнецов», и кораблях меньших размеров, которые могут одновременно действовать и как флотская ударная единица, и как авианесущий корабль, который способен вокруг себя организовать оборону и прикрыть проливные зоны и зоны фарватеров.

«Мы занимаемся сегодня оборонительными системами, нам важно защитить своё государство, свой народ, а не завоевать что-то, где-то и когда-то, и этот подход нам ближе в стратегии развития вооружённых сил и авиации. Он, наверное, и социально будет более правильно принят нашим народом», — подытожил Попов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: