Авиация Як-141 - История

Як-38 — предшественник Як-141

Предпосылки создания

Долгое время в СССР отрицалась роль авианосцев, которые назывались не иначе, как «оружие агрессии». А в подобном оружии Советский Союз не нуждался. Однако, среди флотских начальников крепла уверенность в необходимости таких кораблей для Военно-Морского флота. И, постепенно, началось медленное движение в этом направлении. Сперва, в начале 1960-х, к вооружению некоторых крупных боевых кораблей добавили один или несколько палубных вертолётов Ка-25. Затем были построены два противолодочных крейсера проекта 1123 «Кондор», фактически, вертолётоносца.

Ну а первым настоящим шагом в этой области стало проектирование и постройка в 1970—1980-х годах авианесущих крейсеров проекта 1143 «Кречет», которые были по сути эквивалентами лёгких авианосцев стран НАТО, но с тяжёлым ракетным вооружением на борту. Для этих кораблей были разработаны первые отечественные самолёты вертикального взлёта и посадки — экспериментальный Як-36, а затем серийный Як-38, ставший на десятилетия основным палубным самолётом ВМФ СССР. Однако, несмотря на прогрессивную конструкцию, Як-38 обладал, как и любая новая разработка, недостатками. Двумя главными «слабыми местами» машины были её небольшой боевой радиус и маленькая боевая нагрузка.

Данный недостаток пытались исправить путём модернизации самого Як-38. В 1981—1982 гг. ОКБ Яковлева на основе модернизированного версии штурмовика Як-38М разработало проект многоцелевого самолёта Як-38МП, главным отличием которого была установка на борту многорежимной РЛС, обеспечивающей применение ракет класса «воздух — воздух» средней дальности и «воздух — корабль» с самонаведением на конечном участке полёта. В это же время ОКБ защитило эскизный проект по новому дозвуковому СВВП Як-39, который имел расчётную дальность полёта в 1,6 раз большую, чем у Як-38М, а также комплекс управляемого ракетного вооружения нового поколения.

Однако, эти проекты так и не были реализованы. Складывалась ситуация, как во время работ по СВВП Як-36 — попытка выжать максимум из имеющейся машины без кардинальных изменений в её конструкции. И результат был похожий — все работы по модернизации Як-38 были постепенно закрыты, а вместо них на первый план вышел проект совершенно нового самолёта — сверхзвукового СВВП, получившего обозначение Як-41.

Проектирование

Генеральный конструктор Александр Сергеевич Яковлев

Первые проработки облика будущего самолёта начались в ноябре 1973 года, когда Як-38 ещё даже не совершил первую посадку на авианесущий крейсер. Предполагалось, что самолёт будет сверхзвуковым, будет иметь радар и обладать увеличенным боевым радиусом. Несмотря на то, что сверхзвуковые СВВП уже были созданы за рубежомрусск.), все они являлись исключительно опытными машинами, в то время как новый «Як» создавался сразу как серийный боевой самолёт. Так что, как и при разработке Як-38, конструкторам пришлось идти своим собственным путём. Создание новой машины было увязано с созданием принципиально нового подъёмно-маршевого двигателя — ТРДДФ Р79В-300. Работы над ним шли в АМНТК «Союз» под руководством О. Н. Фаворского.

26 июня 1974 года вышла директива ЦК КПСС и Совета Министров СССР, которая официально дала начало разработке нового СВВП и установила срок предъявления готового проекта. На ранней стадии подразумевалось использование единой силовой установки с одним ПМД тягой 15 000 кгс. Был собран первый полноразмерный макет самолёта. Но уже в ходе работ над ним стало понятно, что машину с такой компоновкой будет почти невозможно стабилизировать при ВВП и висении. Государственная комиссия, ознакомившись с макетом, пришла к тем же выводам. Поэтому было принято решение о переходе к комбинированной силовой установке, опыт создания и эксплуатации которой уже был получен на Як-38. В 1975 проектируемый самолёт получил индекс Як-41 и внутреннее обозначение изделие 48. Очередная директива ЦК и Совмина, появившаяся 11 ноября 1977 года, предписывала ОКБ Яковлева и АМНТК «Союз» разработать, соответственно, палубный истребитель ВВП Як-41 и ПМД Р79В-300 для него. Директива содержала список основных требований к ним, а также срок представления самолёта на государственные испытания — 1982 год. 30 марта и 5 апреля 1978 года свои требования к новой машине представили, соответственно, главком ВМФ Адмирал Флота Советского Союза Горшков и главком ВВС Главный маршал авиации Кутахов.

Первое время рассматривался вариант компоновки, в котором два подъёмных двигателя были размещены в носу самолёта, между радаром и кабиной пилота. Однако, оказалось, что в этом случае их выхлопные газы будут попадать в воздухозаборники подъёмно-маршевого двигателя. Тогда было решено использовать схему как на Як-38 и разместить отсек с ПД за кабиной лётчика. ПМД имел единственное поворотное сопло, которое должно было быть расположено вблизи центра масс самолёта. Поэтому конструкторам пришлось использовать нестандартную схему с двумя охватывающими зону выхлопа двигателя консольными балками, на которых размещалось вертикальное оперение и цельноповоротные стабилизаторы. В отличие от Як-38, который был среднепланом, «сорок первый» проектировался как высокоплан, а его крыло должно было иметь специальные наплывы в корневой части. Как и у многих палубных самолётов, крыло Як-41 должно было быть складывающимся, чтобы он занимал меньше места в ангаре авианесущего крейсера.

К июлю 1980 года общие вопросы о компоновке и внутреннем устройстве Як-41 были решены, и ОКБ приступило к детальной проработке проекта. На случай, если Р79 не обеспечит требуемых характеристик, прорабатывался вариант использования вместо него сильно модифицированного ТРДДФ Д-30. Однако, все работы по этой линии были прекращены в 1982 году по личному распоряжению генерального конструктора А. С. Яковлева. Был собран новый макет, который успешно прошёл государственную комиссию. За этим последовало решение о постройке опытной партии из четырёх самолётов. Первая машина предназначалась для наземных испытаний силовой установки и всех бортовых систем. Вторая и третья машины были лётными образцами, которые предназначались, соответственно, для испытаний в обычном режиме полёта и в режиме ВВП. Четвёртая машина предназначалась для статических испытаний. Одновременно шли работы над учебно-тренировочной версией «Яка» с удлинённым фюзеляжем и тандемным расположением сидений лётчиков, получившей индекс Як-41УТ и внутреннее обозначение изделие 48У. Также предполагалось проработать возможность создания штурмовика на базе данной машины.

В ОКБ планировали приступить к лётным испытаниям в 1982 году, как и было предписано директивой Совмина. Однако, возникшие технологические трудности не позволили уложиться в срок. Одной из основных проблем стала разработка поворотного сопла для ПМД. Изначально в АМНТК «Союз» прорабатывался вариант с плоским двухкоординатным соплом, но из-за отсутствия опыта в этой области было решено перейти к традиционному осесимметричному соплу. Для обеспечения его поворота было использовано оригинальное решение — сопло разделялось на три сегмента, которые, вращаясь в противоположных направлениях относительно друг друга, обеспечивали отклонение вектора тяги в вертикальной плоскости до угла в 95°. Для осуществления взлёта с коротким разбегом сопло становилось в положение 62°. Впервые в мировой практике стало возможно использовать форсаж как в горизонтальном, так и в вертикальном режимах. Из-за задержек в разработке сопла и необходимости в его тестировании 25 ноября 1983 года вышло распоряжение, откладывающее государственные испытания Як-41 на 1985 год.

Незаконченные испытания

ТАКР «Баку» — на его борту осенью 1991 года проводились испытания Як-141

Кадры видеозаписи аварии Як-141 5 октября 1991 года, снятые с вертолёта

В первом квартале 1984 года была закончена сборка образца для наземных испытаний, который получил бортовой номер 48. Однако, перевезти его из сборочного цеха на испытательную площадку удалось лишь к июню по причине задержки поставки первого двигателя Р79В-300. Второй готовый к полётам двигатель привезли в июле — он предназначался для испытаний на летающей лаборатории Ту-16ЛЛ. Его тесты начались в августе.

Вторая половина 1984 года стала для проекта трудной — 17 августа ушёл на пенсию генеральный конструктор КБ Александр Яковлев, а 20 декабря умер министр обороны СССР Д. Ф. Устинов, который был активным сторонником применения СВВП. Однако, работы всё равно продолжались. Было принято решение о постройке стенда сил и моментов для испытаний изделия 48-1. Их целью было определение рабочих параметров силовой установки при различных положениях ЛА в пространстве. Главным было определить воздействие выхлопных газов двигателей на обшивку самолёта. Испытания включали три этапа: этап «Г» — отработка режима горизонтального полёта, продолжался с 26 сентября до 12 декабря 1984 года; этап «В» — режим висения, 8 февраля — 25 августа 1985 года; и последний этап — испытания машины на переходном режиме от висения к горизонтальному полёту и обратно, который длился с 5 июня 1986 года до 24 апреля 1987 года. Всего, за это время было осуществлено 94 запуска силовой установки, а в течении 1989 года — ещё 63. Позже, в 1991 году, ССМ использовался для замера воздействия выхлопных газов на подвешенные на подкрыльевых пилонах объекты, чтобы убедиться, что вооружение не перегреется и не сдетонирует во время ВВП.

Второй Як-41 был окончательно собран в декабре 1985 года и получил б/н 75. Он имел важное отличие от первого прототипа — у него имелись струйные рули для отклонения по курсу, расположенные в концах хвостовых балок. В это же время специалистам из ОКБ наконец удалось получить двигатель Р79В-300 с требуемой максимальной тягой в 15500 кгс. Он был тут же установлен на самолёт, который 5 мая 1986 года был доставлен в ЛИИ им. Громова. В июле была завершена сборка изделия 48СИ, который приступил к тестам 5 сентября. Испытания продолжались до 31 марта следующего года.

В этот момент проявил себя ещё один неприятный для хода испытаний фактор — заказчик начал менять свои требования к будущему самолёту. Тот теперь должен был стать многоцелевым, способным к укороченному взлёту, нести большую номенклатуру вооружения и встроенную пушку ГШ-30-1, а также обладать более совершенным прицельно-навигационным комплексом. Самолёт получает новый индекс Як-41М и внутреннее обозначение изделие 48М. Представителям ВВС и ВМФ был показан его полноразмерный макет. Специалисты Саратовского авиазавода подсчитали, что полный производственный цикл нового «Яка» составляет 420 суток. В то же время испытания опытной партии постоянно затягивались из-за срыва АМНТК «Союз» сроков поставки двигателей.

В феврале 1987 года ЦИАМ издал доклад, который дал добро на полёты Як-41. Ведущим лётчиком-испытателем по этой программе стал А. А. Синицын, который уже имел опыт полётов на Як-38. Сперва он тренировался на разработанном в ОКБ симуляторе Як-41, а затем провёл много времени на изделии 48-1, привыкая к поведению машины. За этим последовали рулёжки по ВПП и висение на малых высотах уже лётного образца, изделия 48-2. И вот, 9 марта 1987 года, Андрей Синицын впервые поднял "сорок первого" в воздух и совершил на нём первый полёт по самолётному профилю. 12 и 16 марта были совершены ещё два схожих полёта. После этого три двигателя Р79, с изделий 48-1 и 48-2, а также испытывавшийся на Ту-16ЛЛ, были возвращены производителю для проверки и внесения некоторых изменений. В течении 1989 года было совершено ещё 6 полётов в горизонтальном режиме.

В июне 1987 года закончилась сборка второго лётного образца, получившего б/н 77. В отличии от первого образца, здесь струйные рули в концах хвостовых балок отсутствовали — их заменили единственным маленьким поворачивающимся соплом в носовой части машины. Конструкция корпуса во многих местах была усилена после получения результатов исследований, проведённых на изделии 48СИ. 2 апреля 1989 года он совершил свой первый полёт. Из-за отставания по срокам вновь было изменено обозначение машины — на Як-141. 29 декабря состоялся первый полёт в режиме висения, а 13 июня 1990 года — уже по полному профилю, с вертикальными взлётом и посадкой. К 30 января 1991 года число полётов на двух машинах достигло 108.

24 сентября 1991 г. оба лётных образца были отправлены в Североморск для испытаний на борту ТАКР «Адмирал флота Советского Союза Горшков». И вот, 26 сентября летчиком А. А. Синицыным была совершена первая посадка на палубу авианесущего крейсера. Через час В. А. Якимов привёл второй самолёт. 30 сентября был осуществлён первый взлёт с авианосца. Целью испытаний было определение совместимости самолёта и его систем с кораблём, а также отработка экстренного старта — поперёк полётной палубы прямо с технической позиции. Однако до отработки второго пункта дело не дошло из-за аварии.

5 октября 1991 года в полдень начались испытательные полёты. Сначала слетал Синицын на первом лётном экземпляре. Затем должен был лететь Якимов на втором. Его самолёт был тяжелее — в баки было залито большее количество топлива, а на подкрыльевых пилонах были подвешены макеты ракет. Лётчик также совершил взлёт с коротким разбегом, сделал круг и начал заходить на посадку. Самолёт медленно приблизился и наконец завис над палубой. Однако, он начал снижаться быстрее, чем следовало. Машина упала на палубу, задние стойки шасси пробили стенки бака с горючим, и начался пожар. После неоднократных команд руководителя полётов Владимир Якимов катапультировался, и его тут же подобрал экипаж спасательного катера. Лётчик не пострадал. Горящий же самолёт потушили, но оказалось, что восстановить его для полётов не представляется возможным. Причиной аварии стала ошибка лётчика, который допустил превышение предельной вертикальной скорости снижения. В то же время и руководитель полётов не давал пилоту указаний обеспечить безопасную скорость снижения.

Закрытие работ и современное состояние

Так в представлении американского художника должен был выглядеть ТАКР «Тбилиси». На палубе стоит Як-41 — это его первое изображение, появившееся вне СССР. Иллюстрация из журнала «Soviet Military Power».

Авария второго «Яка» стала настоящим ударом для всей программы. Испытания были остановлены, хотя ранее планировалось также участие «Яков» и в государственных испытаниях нового ТАКРа «Адмирал Кузнецов». В условиях распадающейся экономики уже несуществующего Союза найти средства для постройки ещё одной опытной машины взамен разбившейся и продолжения испытаний было невозможно. Тогда сотрудники ОКБ попытались предложить Як-141 иностранцам. Оставшийся целым первый лётный экземпляр в новом окрасе был впервые показан мировой общественности на авиакосмическом салоне в Фарнборо 6-13 сентября 1992 года. Самолёт был высоко оценён, однако ни одного заказа на него так и не поступило.

К лету 1992 года оба самолёта в сумме выполнили более 250 полётов. В процессе испытаний было установлено 12 мировых рекордов скороподъёмности и высоты полёта с грузом. Серийное производство перспективного самолёта так и не началось. В 1980—1990-х годах в ОКБ Яковлева на базе наработок по Як-141 были созданы проекты СВВП Як-43 и самолёта нового поколения, известного как Як-201, однако они также остались лишь на бумаге. На сегодняшний день оба лётных экземпляра Як-141 находятся в музеях — один в Подмосковье, другой в Монино. ТАКР «Адмирал Горшков» продан и перестраивается для ВМС Индии. Новых проектов самолётов вертикального взлёта и посадки, как и кораблей-носителей для них в России нет.