Штурмовик с вертикальным взлетом Як-36

[snip text=»Як-36 — первый штурмовик вертикального взлета конструкции Яковлева. Характеристики и история создания»]

 

Как уже говорилось в статье об истребителе вертикального взлета Як-141, создание самолета с возможностью вертикального взлета и посадки – штука чрезвычайно заманчивая. Всерьез прорабатывать эту идею начали, как только появилась реактивная авиация, но серьезным препятствием на пути конструкторов была недостаточная мощность двигателей.

Рождение проекта штурмовика Як-36

В конце 1950-х созданием самолетов с вертикальным взлётом и посадкой занялся коллектив ОКБ-115, возглавляемый Александром Сергеевичем Яковлевым. К этому времени страна уже имела легкий и компактный мотор ТРД Р-19-300. Однако работа над таким сложным проектом шла чрезвычайно медленно. Только в 1960 г., Яковлев предложил проект изменения уже спроектированного истрбителя Як-104 под вертикальный взлет.

В его конструкции предусматривалось использование дух форсированных двигателей Р-19-300 с тягой по 1600 кгс в качестве подъемно-маршевых и одного подъемного Р-19-300 тягой 900 кгс. Ожидалось, что при полетном весе 2800 кг и запасе горючего в 600 кг, СВВП сможет летать с максимальной скоростью 550 км/ч, подниматься на высоту 10000 м и иметь дальность 500 км при продолжительности полета 1 час 10 минут.

Одновременно с этим, обсуждались и проекты принципиально иного типа будущего самолета вертикального взлета и посадки (с двигателями ТРД Р-11В-300), имевшего не только реактивные «взлетные» двигатели, но и вентиляторы вертикальной тяги в крыльях, приводимых в действие газовой струей первых. Забегая вперед, хочу отметить, что идея использовать вентиляторы хотя и была отвергнута (для своего времени это было действительно слишком сложно и дорого), однако не была забыта – проекты самолетов с вертикальным взлетом такого типа, существуют и сейчас.

Хотя работы продолжались, к 1961 году стало очевидно, что «новый» Як-104 так и не увидит белого света – конструкторам приходилось ежечасно решать сложнейшие технические задачи, они были настоящими первопроходцами и заново изобретать приходилось буквально каждую деталь будущей машины.

Як-36 обретает форму

В феврале того же года ОКБ-115 (Яковлев) и ОКБ-300 (Туманский), внесли предложение о создании на первом этапе работ одноместного опытного истребителя-бомбардировщика для исследования техники пилотирования и боевого применения, летающую лабораторию. Самолет предполагалось оснастить двумя ТРД Р-21М-300 с поворотными соплами.

Проектные характеристики машины:

• вес боевой нагрузки — 500 кг
• максимальная скорость на высоте 1000 м — 1000-1100 км/ч
• дальность 500-600 км.
• Вертикальная тяга двигателей 2х5000 кгс при весе 2х950 кг.
• Срок начала испытаний 4-й квартал 1963 года.

На следующем этапе работ по самолету с вертикальным взлетом и посадкой, предполагалось проработать создание машины с большим полетным весом и с более мощной силовой установкой на базе Р-21М-300 с вертикальной тягой, доведенной уже до 10000 кгс. Самолет с такой силовой установкой мог иметь взлетный вес до 18000 кг.

К практической реализации приняли проект, получивший сначала обозначение «изделие В», а впоследствии Як-36. Проект постановления Совмина о разработке одноместного истребителя-бомбардировщика с двумя двигателями Р-21М-300 тягой по 5000 кгс подготовили в апреле 1961-го. Самолет рассчитывался на полет с максимальной скоростью 1100-1200 км/ч на высоте 1000 м. Взлетный вес не должен был превышать 9150 кг. Остальные проектные характеристики сохранялись как в вышеупомянутом докладе.

Разработка Як-36 велась под непосредственным руководством Станислава Григорьевича Мордовина, ставшего впоследствии заместителем главного конструктора. Ведущими инженерами по машине были О.А.Сидоров и В.Н.Павлов, а по летным испытаниям К.Б.Бекирбаев и В.Н.Горшков. Стоит отметить, что к этому времени в Великобритании уже летал опытный штурмовик «Harrier» с одним подъемно-маршевым ТРД и четырьмя поворотными соплами.

Внешне Як-36 выглядел скорее шагом в прошлое, чем в будущее, напоминая больше первые образцы реактивных самолетов, таких как МиГ-15. Вызвано это было попыткой сбалансировать центр тяжести, ведь двигатели машины в разных положениях, изрядно смещали его. Именно вопросами балансировки машины определена и характерная «штанга» в носовой части машины, выносящая далеко за пределы корпуса передний струйный руль самолета.

Подобная компоновка силовой установки обусловила применение велосипедного шасси с одноколесной носовой и двухколесной задней опорой. Крыльевые опоры убирались против направления полета в обтекатели, на правом из которых установили стандартный ПВД с датчиками углов атаки и скольжения. Конструкция планера была типичной для самолета тех лет: полумонококовый фюзеляж и лонжеронное крыло с закрылками.

Разрабатывая машину, ее создатели не знали, как она поведет себя в полете, вдруг завалится на бок на взлете или возникнут другие непредсказуемые ситуации. Чтобы обезопасить пилота в нештатных ситуациях, в состав системы спасения ввели устройство принудительного катапультирования. Имела машина и систему автоматического управления на околонулевых скоростях полета.

Характеристики Як-36
Страна:	СССР
Тип:	Экспериментальный самолет (штурмовик)
Год выпуска:	1964
Экипаж:	1
Двигатель:	2 х ТРД Р-27-300
Максимальная скорость:	1100 км/ч
Практический потолок:	11 000 м
Дальность полета:	500 км
Масса пустого:	5400 кг
Максимальная взлетная масса:	9400 кг
Размах крыльев:	10 м
Длина:	16,4 м
Высота:	4,3 м
Площадь крыла:	17 м²
Вооружение:	Управляемые ракеты Р-60М, НУРС, бомбы (всего не больше 2000 кг., при этом, на экспериментальной машине, конечно же, вооружение не устанавливалось).

Обращаю внимание — данные в таблице в основном проектные, вряд ли этот самолет в действительности мог набирать 1100 км/ч и т.п. (прим.)

Як-36 учится летать

На заводе №115, что на Ленинградсков проспекте столицы, построили четыре Як-36, одна из которых предназначалась для прочностных испытаний. Весной 1963-го на первом самолете с бортовым номером №36 начались исследования средств защиты двигателей от попадания в них отраженной струи и ресурсные испытания. На Як-36 для этого предусмотрели два газоотражающих щитка, один в носовой части, а другой — перед соплами ТРД.

Не менее сложной оказалась проблема защиты искусственного покрытия ВПП. Особенно это касалось бетонных полос, подвергавшихся сильнейшей эрозии при воздействии высокоскоростных и горячих выхлопных газов, истекавших вертикально из сопла ТРД.

На второй машине с бортовым №37 отрабатывались взлеты и посадки, сначала на привязи до полуметровой высоты, а затем на режиме свободного висения на высотах до 5 метров. О темпах работы свидетельствует тот факт, что за два года было выполнено 85 висений. 25 июня машина потерпела аварию: из-за большого скольжения при вертикальной посадке сломалось шасси.

На третьем самолете (бортовой №38) проходила проверку, при подъеме на кабель-экране, эффективность доработок струйных рулей, автопилота и перекомпонованных органов управления в кабине летчика. Экспериментаторы подбирали те нормы расхода воздуха, которые придавали самолету устойчивость на висении и делали машину послушной воле пилота.

Труднее всего было с вертикальной посадкой. Параллельно с Юрием Александровичем Гарнаевымым машину осваивал Валентин Григорьевич Мухин, впоследствии основной испытатель Як-36. Гарнаев настаивал, что садиться надо по вертолетному, с большой высоты, погасив при этом предварительно скорость. Мухин придерживался иных взглядов. Он считал, что в отличие от вертолета, на котором в полете опорой является несущий винт, на самолете вертикального взлета эти функции, в зависимости от этапа полета, выполняет крыло и газовые струи двигателей. Учитывая, что момент «передачи» подъемной силы от крыла к силовой установке зависит от скорости, то и посадку надо рассчитывать с высоты, соответствующей высоте полета по кругу. Мухин оказался прав.

Висения осуществлялись на высоте около полуметра над ямой, закрытой сверху стальной решеткой. Это делалось для снижения интерференции газовых струй и самолета. Но убедившись, что самолет может взлетать вертикально, с решетки вскоре ушли, ведь на натуре приходилось исследовать то, что не всегда получалось на стенде. Перейдя от решетки на «твердую» поверхность, самолет будто подменили. Как только колеса отрывались от земли самолет начинало трясти и заваливать на бок, при этом запаса газовых рулей явно не хватало.

Началась длительная отладка двигателей — Як-36 приходилось устанавливать на весах, определяя тягу двигателей. Лишь опытным путем, нащупав необходимые соотношения между дачей органов управления и расходом воздуха в струйных рулях, испытатели приступили к первому полету.

27 июля 1964-го на третьей машине (№38) Мухин выполнил первый полет, но с разбегом и пробегом, ведь еще никто не знал, как самолет поведет себя в воздухе. Видимо после этого полета доработали все три машины, установив по два подфюзеляжных киля.

Два месяца спустя состоялось первое свободное висение. Дело дошло до того, что Мухин иногда бросал ручку управления самолетом, и «Як» висел в воздухе, как вкопанный. Очевидцы свидетельствуют о высказываниях Валентина Григорьевича о том, что управлять СВВП легче, чем обычным самолетом.

Однако бесконечные доводки длились ещё полтора года, и только 24 марта 1966-го Як-36 управляемый все тем же пилотом, взлетев вертикально, выполнил полет по кругу и приземлился, вновь вертикально, на полосу. С этой даты и началась история отечественных самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.

Заключение

Авиапарад 1967-го в московском аэропорту Домодедово был звездным часом Як-36 – самолет способный взлетать и садится как вертолет приковал всеобщее внимание. Однако в выпуске дополнительной партии из десятка машин для продолжения испытаний и главное, обкатке на корабле, Яковлеву отказали – всем было очевидно, что с той мощностью двигателей, полезной нагрузкой и другими характеристиками, машина совершенно бесполезна для армии и флота.

Впрочем, роль летающей лаборатории самолет выполнил успешно (недаром по классификации НАТО, Як-36 имеет индекс «Freehand», т.е. «Набросок».) и теперь, имея за плечами внушительный опыт, ОКБ предстояло создать уже «настоящий», боевой самолет. Индекс новой машины отличался от прототипа только буквой — Як-36М, однако принята на вооружение она была под другим номером – Як-38. Впрочем, это действительно был уже совсем другой самолет.

 

 

Источник: Александр Фролов, с использованием материалов avianews12.narod.ru