Aerodromurile sunt călcâiul lui Ahile al aviației militare moderne. Chiar nu atât de mult, ca piste (piste). Cele mai "avioane" de luptă din ultima generație vor fi inutile dacă inamicul o va distruge. Orice armată modernă are o duzină de fonduri pentru o astfel de operațiune. Este relevantă în special pentru aviația frontală.
Dar există o soluție foarte simplă la această problemă: asigurați-vă că banda de decolare a avionului a fost complet inutilă. Este vorba despre aeronavele de decolare și aterizare verticale (VTOL), care pot merge la cer literal dintr-un mic patch.
Gândurile privind crearea unui astfel de avion au vizitat designeri de mult timp, dezvoltarea proiectelor de avioane VTOL a început imediat după începutul erei aviatice. Dar capacitățile tehnice nu au permis inginerilor să-și transpună visele în realitate.
Cel de-al doilea război mondial a fost începutul unei epoci de transportatori de aeronave - uriașe aerodromuri plutitoare capabile să transporte zeci de aeronave. Nu este inferior dimensiunii acestor nave și costului lor. Acesta este motivul pentru care utilizarea avionului VTOL pentru punte a fost extrem de tentant: în acest caz, transportatorii de aeronave ar putea deveni mai mici, mai manevrabili și mai ieftini.
Din punct de vedere tehnic, această problemă sa dovedit a fi mai complicată decât se părea la început. A agravat cu apariția avioanelor cu reacție: noua aeronavă avea nevoie de o pistă cu o lungime și mai mare.
În ciuda tuturor tentației unei astfel de idei, în lume există puține avioane care pot să coboare și să stea în picioare. Pentru decolare și aterizare, acestea utilizează energia jetului motorului cu reacție, deși designul acestora poate diferi semnificativ. În timpul zborului orizontal, forța de ridicare este creată de aripile fixe.
Mai multe avioane VTOL au fost construite în URSS, cel mai faimos dintre care a fost Yak-38. A fost folosit în marină, iar această mașină nu poate fi numită de succes. La sfârșitul anilor 80, a fost creat un nou avion sovietic vertical de decolare și aterizare - Yak-141. Acesta a fost un vehicul de luptă fundamental nou - un luptător supersonic, pe care transportatorii de avioane sovietici care urmau să îl întrețină.
Istoria creației
Lucrările la crearea VTOL au început în anii 50 ai secolului trecut. Pentru ca aeronava să poată face fără o pistă, aveam nevoie de un motor complet diferit, cu un raport foarte ridicat de greutate-masă (acesta este raportul dintre masa aeronavei și forța motorului).
Principalul client al lucrărilor în această direcție a fost marina.
Prima aeronavă VTOL a fost americanul X-13 Vertijet, care a făcut decolarea verticală în 1957. A fost o mașină foarte interesantă care a decolat dintr-o poziție verticală (ca o rachetă). Cu toate acestea, această aeronavă a fost foarte dificilă, iar caracteristicile sale nu au fost impresionante, astfel încât proiectul a fost închis.
La proiectarea acestor aeronave, designerii au trebuit să rezolve un număr mare de probleme tehnice noi. Sa constatat că, la viteze reduse, când un avion cu reacție se blochează doar pe un flux de jet, folosirea eileronelor și a diferitelor cârme este inutilă. Este posibil să controlați mașina numai cu ajutorul unor fluxuri jet suplimentare, iar proiectanții s-au confruntat cu crearea micromotoarelor pe tracțiune prin jet.
Studii similare au fost efectuate în URSS, dar de mulți ani acestea erau mai multe studii științifice care nu aveau aplicații practice.
Primul avion sovietic de decolare și aterizare verticală a fost Yak-36, care a decolat în 1966. Seria Yak-38 a devenit o continuare a acestui proiect.
Dezvoltarea mai reușită a VTOL a fost în Marea Britanie. Deja în 1960, Hawker a creat un prototip de aeronavă, care a reușit să ia o decolare verticală. Una dintre principalele componente ale succesului acestui proiect a fost crearea de către Rolls-Royce a unui motor unic capabil să dezvolte 3.600 de kilograme de tracțiune în patru duze rotative, care au asigurat decolarea mașinii. În 1969, Hawker Siddeley Harrier GR.1 a fost adoptat de British Air Force. Astăzi, Harrier este deja câteva generații de avioane de luptă care sunt în serviciul unor țări (inclusiv Anglia și Statele Unite) care au luat parte la operații de luptă și au caracteristici de performanță ridicate.
În URSS, soarta navelor de decolare și aterizare pe verticală este strâns legată de dezvoltarea programului (proiectele 1143) pentru construirea crucișătoarelor de transport aerian - nave care au și rachete. și armament de aviație.
Începând cu mijlocul anilor 1970, a început dezvoltarea unui luptător cu platformă VTOL, capabil să protejeze nava de raidurile aeriene inamice. Experiența creării de verticale în URSS a fost doar în Biroul de proiectare Yakovlev și această experiență nu poate fi numită prea pozitivă.
Yak-38, adoptat de marina sovietică, a avut o forță foarte scăzută și a fost echipat cu doar trei motoare. Designerii au trebuit să facă mașina cât mai ușoară posibil și chiar să scoată radarul din aer. Motoarele nu vroiau să lucreze sincron, în latitudinile sudice pur și simplu nu au început. Avionul putea lua la bord numai bombe de calibru mic și rachete neguvernamentale, ceea ce a redus valoarea sa de luptă la aproape zero. Cu aceste avioane au existat întotdeauna dezastre.
În plus, pentru a reduce greutatea la decolare, Yak-38 a fost forțat să preia o cantitate limitată de combustibil, ceea ce a redus semnificativ intervalul de timp.
Proiectul de a crea o nouă aeronavă VTOL Yak-141 pentru nevoile flotei a început în 1975. Testele de stat au fost programate pentru 1982. Noul avion a fost conceput ca un luptător supersonic, inițial planificat să echipeze cu un motor, dar mai târziu a preferat un avion cu o centrală electrică combinată.
Avionul Yak-141 urma să fie folosit de crucișătoarele de transport aerian (TAKR) "Baku", "Ulyanovsk", "Riga" și "Tbilisi". De asemenea, un nou luptător a planificat să-i înarmeze pe TAKR "Minsk" și "Kiev" după modernizarea acestor nave. Yak-141 trebuia să înlocuiască Yak-38 învechit și nereușit.
Centrala electrică a constat din trei motoare: două elevatoare RD-41 și una R-79 de ridicare. Funcționarea centralei electrice a fost controlată de electronică, ar putea furniza o decolare verticală sau scurtă Yak-141 de pe puntea navei.
În anii 1980, militarii și-au schimbat puțin cerințele pentru viitoarea aeronavă: trebuie să fie multifuncțional, capabil nu numai să distrugă țintele de aer, ci și să lovească navele și obiectivele terestre ale inamicului. Asta este, pentru a îndeplini funcțiile unui stormtrooper.
Această aeronavă a devenit nu doar o etapă importantă în dezvoltarea producției de aeronave interne, ci și o mașină iconică din istoria aviației mondiale - primul aeronavă verticală de decolare și aterizare care depășește bariera sonoră. Trebuie remarcat faptul că Yak-141 poate decola vertical la încărcătură completă de luptă.
Yak-141 este o altitudine mare, este realizat într-un sistem aerodinamic normal și echipat cu o centrală combinată. Pe 26% din fuselajul aeronavei este fabricat din materiale compozite, unele dintre elementele sunt fabricate din aliaje rezistente la căldură pe bază de titan. Aliajele aluminiu-litiu cu greutate redusă sunt utilizate în mod activ în acest caz.
Fuselajul aeronavei este de tip semi-monococ cu o secțiune transversală dreptunghiulară. Motorul de tip jack-up este situat în partea din spate a acestuia, încă două înălțime - în prova, chiar în spatele pilotului pilotului. Nasul fuselajului are o formă ascuțită.
Aripile sunt de formă trapezoidală, înălțate cu curbură dreaptă și îndoită de rădăcină. Aripa este proiectată astfel încât aeronava să poată atinge viteze supersonice, să conducă o bătălie aeriană manevrabilă și să efectueze un zbor de croazieră lung.
Coada coapsei este un două chile, constă din cârme și stabilizatoare. Este atașat la două grinzi de prindere, între care se află duza motorului de ridicare-marș.
Intrările de aer cu formă dreptunghiulară, sunt situate imediat în spatele cabinei pilotului. Debitul de aer este controlat de o pană orizontală.
Șasiu - cu trei lagăre, este capabil să reziste prăbușirii avionului de la o înălțime de cinci metri.
Motorul Yak-141 include două motoare de ridicare RD-41 (PD) și unul de ridicare R-79 (PMD). De asemenea, în timpul manevrelor cu decolare verticală se folosesc cârme jet, care sunt alimentate de motorul de ridicare și propulsie. Prin designul său, Yak-141 este aproape de modernul american VTOL F-35B. care este, de asemenea, echipat cu o centrală electrică combinată.
Motoarele de ridicare RD-41 sunt situate în partea din față a aeronavei, într-un compartiment special, chiar în spatele cabinei de pilotaj. În timpul unui zbor orizontal sau într-o zonă de parcare, motoarele sunt închise cu clapete speciale de sus și de jos. În timpul decolării sau aterizării, acestea sunt deschise, oferind motoare cu admisie de aer și duze de deschidere. Motoarele sunt instalate la un unghi de 10 ° față de verticală, duzele pot să devieze vertical cu ± 12,5 ° față de axa motorului. RD-41 este un motor cu turbocompresor cu un singur arbore, care poate funcționa la viteze care nu depășesc 550 km / h.
R79B-300 este un motor turbojet cu două circuite, cu un dispozitiv de ardere post-ardere și un vector de tracțiune variabilă. Acesta este situat în partea din spate a corpului de aeronavă. Rotoarele acestui motor se rotesc în direcții diferite, compresoarele se caracterizează printr-o stabilitate dinamică crescută din punct de vedere al gazelor, în camera de combustie există arzătoare cu turbionare unice. Duza motorului este rotativă, cu suprafața reglabilă a secțiunii transversale, poate deflecta vectorul de împingere cu 95 °. Forța maximă a arzătorului P79B-300 este de 15,500 kgf.
Yak-141 poate decola în trei moduri diferite: vertical, cu o scurtă decolare și alunecare (decolare ultra scurtă). Duza motorului în decolarea verticală este deviată până la unghiul maxim, cu o decolare cu o scurtă decolare și o alunecare de 65 °. La decolare cu alunecare, lungimea de rulare la decolare este egală cu șase metri.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: