АэроХобби 1992 02
Шрифт:
Накопив таким образом необходимый опыт, в 1968 г. ОКБ Яковлева приступило к проектированию полноценного многоцелевого СВВП Як-38. Вопросу о схеме силовой установки, как наиболее важному, было уделено особое внимание. И все же выбранный вариант – два подъемных двигателя и один подъемно-маршевый – трудно признать наилучшим. Дело в том, что чем больше двигателей на самолете, тем выше суммарная вероятность отказа. А на режимах взлета, зависания и маневрирования у земли в выбранной схеме отказ любого из двигателей приводит к катастрофическим последствиям, т. к. вектор тяги каждого из них не проходит через центр масс самолета. В результате возникающей несимметрии тяги Як-38 мгновенно получает значительное угловое ускорение, теряет управляемость и, кувыркаясь, падает. Ввиду быстрых угловых перемещений в момент отказа пилот может не успеть катапультироваться до того, как самолет достигнет предельных углов тангажа, при которых катапультирование еще возможно. Поэтому Як-38 оснащен автоматической системой катапультирования, не имеющей аналогов на Западе. Справедливости ради надо отметить, что Запад в подобной
Вторым существенным недостатком выбранной схемы силовой установки является то, что подъемные двигатели работают в течение всего 5-10% общего времени полета, остальное же время представляют собой не что иное, как бесполезный дорогостоящий груз, который, тем не менее, необходимо возить с собой. Это значительно снижает летно-технические характеристики самолета. Кроме того, по сравнению с однодвигательной, трехдвигательная силовая установка существенно удорожает СВВП и усложняет его техническую эксплуатацию.
К числу достоинств силовой установки Як-38 следует отнести ее потенциально более высокую экономичность, чем однодвигательной. Дело в том, что в случае наличия подъемных двигателей подъемно-маршевый мотор может быть менее мощным, чем если бы ему одному приходилось поднимать самолет в воздух. Следовательно, на режимах горизонтального полета он будет расходовать меньше топлива и тем самым несколько компенсировать отмеченный выше недостаток.
Летные испытания Як-38 начались в 1971 г., а в 1976 г. первая эскадрилья этих машин перебазировалась на авианесущий крейсер "Киев", на борту которого состоялся их первый "выход в свет" – вокруг Европы. Средиземноморский дебют произвел сильное • впечатление на империалистов. Однако вскоре всем стало ясно, что реальные боевые возможности Як-38 весьма ограничены и мало отличаются от Як-36. Кроме недостаточной массы полезной нагрузки и очень небольшого радиуса действия (см. таблицу), серьезные нарекания вызывало оборудование самолета. Вот как говорит об этом главный конструктор Як-38 Аркадий Звягинцев: "-большая энерговооруженность в сочетании с оборудованием разработки 60-х годов явилась причиной частых отказов, ненадежности бортового оборудования, которое к тому же изрядно устарело и не позволяло эффективно решать сложные тактические задачи по штурмовке, а особенно по перехвату воздушных целей-" Як-38 нуждался в серьезных доработках, однако его вариант Як-39 (модификация, аналогичная "Си Харриеру") так и не был достроен. Ситуация сложилась угрожающая: после неминуемого "снятия с палубы" Як-38 советские авианесущие крейсера могли остаться без самолетов.
– В начале 1988 г. Управление морской разведки США сообщило, что в СССР разрабатывается многоцелевой вертикально взлетающий самолет второго поколения. В следующем году рисунок этого СВВП под названием «Як-41 на палубе авианосца "Тбилиси"», был помещен в ежегоднике Пентагона "Советская военная мощь" (Soviet Military Power). Недостаток информации о новом изделии русских художник компенсировал своим бурным воображением. Так или иначе, мировая авиационная общественность была заинтригована и с нетерпением ждала официальной информации по этой машине. Ждать пришлось около двух лет, до XXXIX Парижского авиасалона. 1991 г, где была выставлена продувочная модель самолета, названного Як-141, показан видеоролик об испытаниях, представлен краткий буклет с официальными техническими характеристиками и даны комментарии сотрудников ОКБ имени А. С. Яковлева Однако, но отзывам западной прессы, характер представленной информации породил больше вопросов, чем дал ответов. Официальные технические данные Як-141 оказались составленными таким образом, что понять реальные возможности самолета по ним было весьма непросто. И даже авиасалон "Фарнборо-92" в сентябре 1992 г. где Як-141 присутствовал "живьем", вопрос этот не прояснил.
Проекции Як-141 из справочника Jane's 1991
Кстати о салопе. В Англию Як-141 вместе со своим "старшим братом" Як-38 прилетел на "Руслане". В первые же дни выставки он вызвал большой интерес специалистов, представителей прессы и обычных посетителей. Однако "звездой салона" ему стать было не суждено. После нескольких показательных полетов о Як-141 заговорили как о перспективном, по пока еще очень "сыром" и недоведенном самолете. Особенно это было заметно на фоне блестящей демонстрации пилотажных характеристик "Харриера", не раз срывавшего аплодисменты публики. Тем не менее, полеты "Яка", пилотируемого Игорем Якимовым, тоже запомнились зрителям. Самолет продемонстрировал впечатляющую скороподъемность и неплохую маневренность.
Салоп завершился, но для технических экспертов Запада Як-141 по-прежнему остается загадкой. Давайте и мы вместе с ними поразмыслим над этим самолетом и попытаемся понять, что скрывается за скудными официальными цифрами.
Согласно фирменному буклету, Як-141 является многоцелевым самолетом. предназначенным для перехвата воздушных целей, ведения маневренного боя и выполнения ударных операций. Впервые он поднялся в воздух в марте 1989 г. На Западе считают, что построено всего два прототипа Як-141, один из которых разбился 5 октября 1991 г., рухнув с высоты 13 м на палубу авианосца "Адмирал Горшков". Второй экземпляр, представленный в Фарнборо, налетал к моменту выставки более 200 часов (около 250 полетов), но на палубу не садился. Официальные технические данные представлены в таблице. Самолет установил 12 мировых рекордов скороподъемности с нагрузкой 1000 и 2000 кг при вертикальном взлете. Прежние рекорды принадлежали "Харриеру" CR. 3. Планер Як-141 по массе на 26% состоит из композиционных материалов, включая хвостовое оперение полностью, закрылки, отклоняемые носки крыла, аэродинамические гребни. Остальная конструкция выполнена из алюминиево-литиевых сплавов. Оборудование самолета аналогично МиГ-29, включая общую РЛС. Система управления – электродистанционная с тройным резервированием. Как и Як-38, самолет оснащен автоматической системой катапультирования (кресло К-36), включающейся, когда сопло двигателя отклоняется вниз более, чем на 30 градусов. На борту имеется встроенная пушка ГШ-30.
Основываясь на этих данных, попробуем разобраться. насколько Як-141 отвечает своему назначению и как он выглядит в сравнении с ближайшим аналогом AV-8B. Для этого рассмотрим выполнение этим самолетом следующих задач: перехвата, ведения маневренного воздушного боя и нанесения удара по наземной (надводной) цели.
1. Перехват. Предположим, что оба самолета обеспечивают ПВО корабельного соединения. Строго говоря, AV-8B перехватчиком не является, но в скором времени появится его оснащенный радиолокатором вариант "Harrier II plus" с близкими летно-техническими характеристиками. Считаем, что оба конкурента выполняют взлет с палубы в условиях стандартной атмосферы, несут близкие по характеристикам ракеты "воздух- воздух" (общей массой 200 кг на каждом самолете) и топливные баки, в зону пуска ракет следуют на большой высоте и дозвуковой скорости, затем выполняют трехминутное маневрирование, осуществляют пуски и возвращаются назад. Взяв в качестве исходных официальные данные по самолетам и применив обычные уравнения этого баланса в сочетании с показателями технического уровня, в рамках этого сценария можно определить количество топлива на борту каждого самолета и его километровые расходы, по которым легко вычислить радиусы перехвата.
Простейшие расчеты такого рода показывают, что при оговоренных выше условиях и вертикальном взлете радиус перехвата Як-141 оказывается примерно на 30-35% меньше, чем AV-8B, а площадь прикрываемой поверхности моря соответственно меньше на 45-50%. В случае взлета с коротким разбегом характеристики "Яка" улучшаются, он показывает всего лишь на 15-20% меньший радиус и на 25-30% меньшую прикрываемую площадь. Однако, обладая существенным превосходством в скорости, Як-141 на радиусе порядка 200 км может перехватить воздушную цель за меньшее время, чем "Харриер", и в этом он, безусловно, превосходит своего конкурента.
2. Маневренный воздушный бой. Как известно, при равной квалификации летчиков победу в маневренном бою обычно одерживает истребитель с большей тяговооруженностью, меньшей нагрузкой на крыло, более эффективной механизацией крыла (или иными средствами повышения подъемной силы), а также лучшей системой управления самолетом и оружием.
Предположим, что в воздушном бою встретились Як-141 и AV-8B. При этом оба самолета имеют но 200 кг ракет на внешней подвеске и по 50% топлива во внутренних баках. При этих условиях нагрузка на крыло "Яка" на 9-14% превышает нагрузку на крыло AV-8B, а его форсажная тяговооруженность у земли на 12-17% хуже, чем конкурента. Для компенсации этих недостатков крыло Як-141 оснащено лучшей механизацией, в частности, отклоняемыми носками и, вероятно, способно развить большие коэффициенты подъемной силы. Однако, "Харриер" способен повышать свою подъемную силу, отклоняя вектор тяги двигателя. При этом его маневренные возможности значительно возрастают (вспомним бои "Харриеров" с "Даггерами" и "Миражами" в ходе англо-аргентинского конфликта 1982 г., продемонстрировавшие абсолютное превосходство английских машин). К сожалению, Як-141 не способен эффективно применять этот прием, т. к. вектор тяги его маршевого двигателя не проходит через центр масс самолета. Скорее всего он не способен также отклонять сопло с целью улучшения управляемости, т. к. оно находится на слишком малом расстоянии от центра масс.
И вновь единственным неоспоримым преимуществом "Яка" оказывается его сверхзвуковая скорость – по крайней мере, у него всегда есть возможность выйти из боя.
3. Ударная операция. Рассматривая этот вид боевой работы, будем помнить, что успех здесь прежде всего зависит от характеристик навигационной системы самолета, наличия бортовых средств обнаружения и идентификации целей, показателей точности бомбометания, а также возможности нести управляемое оружие. Но не последнюю роль играет еще и способность самолета доставить максимум бомбовой нагрузки на максимальное расстояние. Попробуем оценить транспортные возможности конкурентов. Пусть оба несут одинаковую бомбовую нагрузку 1800 кг, следуют в район бомбометания и возвращаются назад на предельно малой высоте, в районе цели находятся пять минут. Скорость, естественно, дозвуковая. Важной особенностью этой задачи является то, что малая высота полета существенно увеличивает километровые расходы топлива, значительно сокращая боевые радиусы самолетов.