Самолеты вертикального взлета: тупик или будущее авиации
Як-38 на палубе советского авианосца. Фото: wikimedia.org
Идея самолета, способного взлетать и садиться вертикально, долгое время оставалась инженерной мечтой. Реализовать ее удалось лишь с развитием реактивных двигателей и систем управления во второй половине XX века.
В нашей стране это направление стало визитной карточкой ОКБ Яковлева, где были созданы одни из самых известных самолетов вертикального взлета и посадки. Но и сегодня вопрос остается открытым: нужны ли такие машины авиации?
Об истории отечественных «вертикалок», их проблемах и преимуществах, инженерных и конструкторских поисках, различных концепциях и перспективах — в нашем материале.
Почему появились «вертикалки»
С момента зарождения авиации у летчиков, инженеров и конструкторов возникла мысль о создании такого самолета, который выполнял бы взлет и посадку как птица. Задача создания вертикально взлетающего самолета оказалась очень сложной. Решить ее удалось лишь с ростом уровня технического и технологического совершенства авиационной техники.
Решающим фактором для создания самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП) стал прогресс в авиационном двигателестроении. Поршневые авиадвигатели отличались высоким удельным весом и относительно малой мощностью, что делало их неподходящими для задач СВВП. Хотя отдельные попытки предпринимались, и мы об этом расскажем ниже. Вертолеты, использовавшие поршневые двигатели, не достигали нужных характеристик.
Дело сдвинулось лишь после появления турбореактивных двигателей, в период 1950-60-х годов, когда к этому добавилась практическая необходимость. Большинство авиационных и военных специалистов тогда небезосновательно считали, что в ходе боевых действий первый удар будет нанесен в том числе по инфраструктуре аэродромов — взлетным полосам и рулежным дорожкам, что сделает взлет обычных боевых самолетов невозможным. Выходом из ситуации виделось создание самолета вертикального взлета.
Разработка СВВП оказалась делом крайне дорогостоящим, сложным и ресурсозатратным. Из множества проектов машины такого класса запустили в производство только в двух странах — Советском Союзе и Великобритании.
Первая «вертикалка» ОКБ Яковлева
В нашей стране тема работ по СВВП однозначно связана с Конструкторским бюро Александра Сергеевича Яковлева. В разное время в КБ-115 разрабатывались спортивные, учебно-тренировочные, легкие самолеты и пассажирские лайнеры, фронтовые истребители, легкие бомбардировщики, самолеты-разведчики, первые истребители с реактивными двигателями, перехватчики и даже вертолеты. Создание СВВП стало одним из наиболее знаменитых направлений работы яковлевцев.
Аппарат-платформа «Турболет». Фото: Центральный дом авиации и космонавтики ДОСААФ России
Важнейшей вехой в создании «вертикалок» стали работы советского инженера К.В. Пеленберга (Шуликова), предложившего, по сути, первый в мире двигатель с изменяемым вектором тяги — ТРД с поворотным соплом. Именно такая идея и легла в основу создания всех СВВП, как отечественных, так и зарубежных. В 1958 году в Летно-исследовательском институте под руководством авиаконструктора Арама Рафаэлянца был создан исследовательский летательный аппарат-платформа «Турболет» с вертикально установленным ТРД, который предназначался для изучения режимов вертикального взлета и посадки, а также эффективности газоструйных рулей. Испытывал «летающий стенд» знаменитый советский летчик-испытатель Юрий Гарнаев.
В 1960 году Александр Яковлев вышел с предложением о разработке самолета ВВП, в котором предусматривалось бы использование двух подъемно-маршевых форсированных двигателей. Первой полетевшей «вертикалкой» КБ Яковлева стал Як-36, совершивший первый полет в 1963 году. Это был опытный самолет для исследования техники пилотирования. Летчиками-испытателями машины стали Юрий Гарнаев и Валентин Мухин.
Второй прототип СВВП Як-36. Фото: Sergey Ryabtsev / wikimedia.org
Разработка самолета Як-36 велась под руководством Станислава Георгиевича Мордовина, ставшего позднее заместителем генерального конструктора. 24 марта 1966 года Валентин Мухин выполнил на Як-36 первый полет по кругу с вертикальными взлетом и посадкой. Эта дата считается днем рождения отечественного вертикально взлетающего самолета.
Хотя на воздушном параде в Домодедово в июле 1967 года самолет продемонстрировали с подкрыльевыми блоками НАР УБ-16, прицел и проводка для их применения отсутствовали. Огромный объем исследовательских работ по теме СВВП позволил следующему самолету ОКБ-115 стать этапным для нашего авиапрома.
Як-38 — первый отечественный серийный СВВП
В 1967 году, согласно постановлению Совета министров СССР, ОКБ Яковлева приступило к разработке на базе Як-36 боевого самолета Як-36М. Компоновка новой машины отличалась от своего предшественника, став классической для отечественных СВВП. Два подъемных турбореактивных двигателя располагались в носовой части и один подъемно-маршевый, с поворотными соплами — в хвосте. При вертикальном взлете и посадке работали все три, а в полете основную тягу создавал только подъемно-маршевый двигатель.
Учебно-тренировочный СВВП Як-38У. Фото: wikipedia.org
Главным конструктором Як-36М стал Станислав Мордовин. Интерес к новой машине проявило командование ВМФ. В 1971 году самолет построили, и он впервые поднялся в воздух, а уже через год начались летные испытания. По их завершении машину приняли на вооружение под обозначением Як-38. Традиционно для ОКБ Яковлева на базе нового СВВП создали двухместный учебно-тренировочный вариант — «спарка» Як-38УТИ.
Як-38 стал участником дальних океанских походов советского ВМФ и боевых действий в Афганистане, когда советское Министерство обороны решило опробовать СВВП для поддержки сухопутных войск. В ходе боевой работы четверки «Яков» выяснилось, что жаркий и разреженный горный воздух серьезно снижал тягу подъемных двигателей, и вертикальный взлет становился затруднительным, поэтому Як-38 взлетали с короткого разбега и с небольшой боевой нагрузкой. Фронтовые испытания закончились с удовлетворительной оценкой на фоне применения машин других типов.
Модернизированный штурмовик Як-38М. Фото: Rob Schleiffert / wikipedia.org
В 1983 году был создан модернизированный вариант машины — Як-38М, отличавшийся более мощными двигателями, наличием подвесных топливных баков и улучшенной конструкцией шасси. Всего выпустили 230 самолетов семейства Як-38.
Существует мнение, что советский Як-38 уступал английскому СВВП «Харриер». При детальном рассмотрении отечественный самолет обходит британца по многим параметрам. Он брал больше вооружения, в том числе управляемые ракеты, взлетал энергичнее, а советские авианосцы тех лет могли разместить 36 «Яков» против всего лишь 10 «Харриеров» на британских кораблях.
Продолжение следует...