Самолет Як-141

Выдающимся успехом ОКБ им. А.С.Яковлева стало создание первого в мире сверхзвукового боевого СВВП Як-141, разработка которого была логическим продолжением работ по усовершенствованию СВВП Як-38 и отражала новые требования к боевым СВВП. Стремление к объединению высоких лётных характеристик боевых самолётов, включая сверхзвуковую скорость полёта, с возможностью вертикального взлёта и посадки - одна из наиболее сложных проблем тактической боевой авиации. Решение этой проблемы позволило бы обеспечить: высокую выживаемость и скрытность базирования самолётов тактической авиации при рассредоточении по малоразмерным ВПП, высокую оперативность реагирования авиации на потребности непосредственной поддержки наземных войск благодаря приближению базирования самолётов к районам боевых действий, а также возможность базирования на авианесущих кораблях, не имеющих развитой полётной палубы. Однако, как выяснилось, решение этой проблемы связано с такими техническими трудностями, что неоднократно предпринимавшиеся попытки создания сверхзвуковых боевых СВВП не имели успеха. Одна из ведущих американских фирм "Рокуэлл", взявшаяся за эту проблему, также не сумела её решить, потратив на разработку СВВП XFV-12 более 300 млн. долл. С 1990г. в США, а позднее и в Великобритании ведётся программа разработки усовершенствованного самолёта короткого взлёта и посадки получившего обозначение JSF, который будет обладать сверхзвуковой скоростью, но поднимется не раньше 2000/01гг., а серийный самолёт на его основе взлети не раньше 2008г.

Отсутствие в нашей стране полноценных авианосцев с самолётами катапультного взлёта и аэрофинишерами стало побудительным стимулом, заставившим ОКБ им. А.С.Яковлева приложить большие усилия в создании  сверхзвукового СВВП Як-141, который не только превосходил Як-38, но и опередил зарубежные разработки более чем на 10 лет.

Многоцелевой самолёт вертикального взлёта и посадки Як-141 предназначен для перехвата воздушных целей и ведения ближнего воздушного боя, а также для нанесения ударов по наземным и надводным целям. Его разработка началась ещё в 1983г. под руководством генерального конструктора А.С.Яковлева и имела первоначально целью создания перехватчика КВВП для базирования на авианесущих крейсерах "Киев", "Минск", "Новороссийск" , "Адмирал Горшков" (бывший "Баку") и способного противодействовать основным корабельным самолётам противника. Тактико-техническим заданием для него был определён круг решаемых боевых задач - перехват воздушных целей во всём диапазоне высот полёта, завоевание превосходства в воздухе, уничтожение наземных и надводных целей . Новый самолёт должен был обладать примерно такими же характеристиками (за исключением дальности) и оборудованием, как и МиГ-29, включая общую для этих самолётов РЛС ("Жук") и СУВ.

Рабочее проектирование началось в 1985г. под руководством главного конструктора В.Н.Павлова при участии генерального конструктора А.Н,Дондукова и его заместителя В.Г.Дмитреева. Всего было построено 4 опытных самолёта (два для лётных испытаний, один для стат. испытаний и один для  отработки силовой установки ). Была начата постройка учебно-боевого варианта.

Первый опытный экземпляр, пилотируемый лётчиком - испытателем А.А.Синицыным совершил свой первый полёт 9 марта 1987г. по-самолётному с аэродрома ЛИИ , а полёты на висение и переходные режимы были выполнены на втором опытном самолёте в 1989г. 13 июня 1990г. был совершён полёт по полному профилю с вертикальным взлётом и посадкой.

Базирование Як-141 предусматривалось на ТАВКР "Адмирал Горшков", на котором была удлинена полётная палуба, установлены газоотбойный щит и подпалубные газоотводящие колодцы. 21 сентября 1991г. А.А.Синицын впервые посадил первый опытный самолёт Як-141 на палубу ТАВКР, второй самолёт посадил В.А.Якимов  , начав испытания по определению совместимости самолёта и его систем с кораблём. Испытания проходили в Североморске . Однако 5 октября при подходе к кораблю В.А. Якимов не сумел погасить скорость и самолёт ударился о палубу, последовал взрыв и начался пожар, но лётчику удалось благополучно катапультироваться  и он не пострадал, но второй опытный Як-141 был потерян, а испытания были прекращены, но не столько из-за аварии, а скорее от прекращения финансирования этой программы. Хотя ещё до аварии был оформлен заказ на предсерийную партию в несколько экземпляров с началом поставок в 1993-94гг.

К концу  1992 г. обе лётные машины совершили 250 полётов, в ходе которых А.А.Синицин достиг максимальной скорости М=1,8, и установил 12 мировых рекордов  скороподъёмности и высоты полёта для самолётов класса СВВП с грузом в одну и две тонны, превысив достижения принадлежавшие ранее английскому истребителю "Харриер" . В число этих рекордов входит максимальная высота полёта 13100м. с нагрузкой в 1000кг. и 2000кг. (Харриер в 1979г. достиг высоты 8674м.). Время набора высоты 3000, 6000, 9000 и 12000м составило, соответственно 62,6, 74,8, 89,5, и 116,2 секунды с нагрузкой в 1000кг. и 68,6, 88,9, 109,9, и 130,5секунды с нагрузкой 2000кг при максимальной вертикальной скороподъёмностью около 250м/с. Разработка самолёта Як-141 , значительно опережающего зарубежные разработки, была долгое время засекречена . В 1988г. в справочнике "Советская военная мощь" ежегодном издании мин. обороны США, был опубликован на основе разведданных достаточно достоверный рисунок под названием Як-41. Только 15 июня 1991г. на 39-м авиакосмическом салоне в Париже на стенде ОКБ им. Яковлева была показана модель самолёта и видеофильм о его полётах, а с докладом о его создании выступил А.Н.Дондуков. Первая демонстрация самолёта Як-141 за рубежом состоялась в сентябре 1992г. в Фарнборо, вызвав восторженные отзыва в печати, а в России - на выставке МАКС-93. Самолёт получил кодовое обозначение НАТО "Фристайл".

Самолёт так и не был востребован ни ВВС , ни ВМФ , ни зарубежными покупателями и скорее всего так никогда больше летать не будет, но даже спустя 15 лет с момента его создания ему нет аналогов во всём мире.

СВВП Як-141 выполнен по схеме высокоплана, с комбинированной силовой установкой и с такой же схемой расположения двигателей, как и у Як-38, двукилевым вертикальном оперении и трёхопорными шасси. Конструкция планера самолёта на 26% (по массе) выполнена из КМ, включая углепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, наплывы и носки крыла , причём остальная конструкция выполнена главным образом из коррозионностойких алюминево-литиевых сплавов, чтобы уменьшить массу.

Фюзеляж прямоугольного сечения , выполнен по правилу площадей, имеет заострённую носовую часть, в которой размещается кабина пилота с катапультным креслом К-36В, как на самолёте Як-38, конструкции ОКБ "Звезда", обеспечивающим автоматическое покидание самолёта на вертикальных и переходных режимах полёта при возникновении критической ситуации. Эта система автоматически переходит в режим готовности при отклонении сопла ПМД на угол более 30 градусов. Принудительное автоматическое катапультирование лётчика происходит при превышении заданного угла тангажа или заданной комбинации угла крена и у угловой скорости крена. Два подъёмных двигателя расположены сразу за кабиной пилота, подъёмно-маршевый двигатель расположен в хвостовой части самолёта.

Крыло высокорасположенное, стреловидное, с изломом задней кромки  и корневыми наплывами, имеет отрицательное поперечное V-4 и угол стреловидности по передней кромки 30. При размещении самолёта на корабле консоли могут складываться, почти вдвое уменьшая размах крыла.Крыло имеет развитую механизацию, состоящую из поворотных носков в корневой и складывающихся частях, закрылков в корневой части и эливонов на складывающихся частях.

Оперение стреловидное, двукилевое, установлено на двух консольных балках, имеет рули высоты и направления.

Силовая установка. Подъёмно-маршевый двигатель Р-79 московского НПО "Союз" (генеральный конструктор В.А.Кобченко) имеет круглое сопло , которое поворачивается на максимальный угол 95 градусов для отклонения тяги при взлёте и посадки Помимо чисто вертикального взлёта Як-141 может использовать ещё два способа взлёта: короткий взлёт с разбегом и сверхкороткий взлёт с проскальзованием (6м.). Для обоих этих видов взлёта сопло п-м двигателя отклоняется на 62 градуса, причём при взлёте с разбегом поворот сопла на этот угол происходит после начала разбега, а при взлёте с проскальзованием  угол поворота устанавливается до начала разбега.

Двигатель выполнен по двухвальной двухконтурной схеме со сверхзвуковым регулируемым соплом и имеет модульную конструкцию, одноступенчатый компрессор низкого давления и шестиступенчатый высокого давления, от которого также производится отбор воздуха для струйной системы управления. Впервые в мировой практике для подъёмного маршевого двигателя осуществлён форсаж во втором контуре поворотного сопла, обеспечивающий увеличение тяги более чем на 66% (от 9300кгс до 15500кгс).Поворотное сопло состоит из двух скошенных секций, которые, вращаясь в противоположных направлениях, обеспечивают отклонение среза сопла на 62 и 95 градусов. Система управления автоматическая, трёхканальная, электронная, со сдвоенным гидромеханическим усилителем. Поворотное сопло размещено между консольными балками и обеспечивает баланс тяги ПМД и ПД на переходных режимах и режиме висения, чтобы составляющая их тяги проходила через центр тяжести самолёта. Ресурс примерно-1500 паворотов . Всего построено 26 экземпляров РД-79.

Подъёмные двигатели РД-41 Рыбенского КБ моторостроения (ген. конструктор А.Н.Новиков ), используемые при взлёте и посадке, установлены один за другим позади кабины и имеют убирающиеся створки, закрывающие сверху воздухозаборники и снизу сопла в горизонтальном полёте. Двигатели наклонены на 10 градусов вперёд относительно  вертикали, их сопла могут поворачиваться в диапазоне от +12,5 до -12,5 градусов в продольной плоскости.При вертикальном взлёте сопла подъёмных двигателей повёрнуты друг к другу для формирования единой струи, при взлёте с коротким разбегом сопла обоих двигателей отклонены назад для создания  горизонтальной составляющей тяги.

Двигатели РД-41 одновальные, одноконтурные по конструкции аналогичны РД-36, имеют осевой компрессор и одноступенчатую  турбину, система управления автоматическая, трёхканальная электронная. Подъёмные двигатели работают только совместно с подъёмно-маршевым, поэтому система подачи топлива у них интегрированная, запуск их производится при подачи воздуха от ПМД. Всего было построено 30 РД-41.

Шасси трёхопорные с крепящимися к фюзеляжу одноколёсными стойками, передняя стойка убирается назад, основные - вперёд под каналы воздухозаборников.

Управление самолётом в горизонтальном полёте осуществляется с помощью аэродинамических поверхностей, на режимах висения и полёта с малой скоростью - струйными рулями, расположенными на концах крыла (по крену) и хвостовых балок (по рысканью), а также дифференциальным изменением тяги подъёмных и подъёмно-маршевого двигателей (по тангажу). Аэродинамические и струйные рули управляются цифровой ЭДСУ с полной ответственностью и с трёхканальной схемой резервирования, разработанной московским НПК "Авионика", имеется резервная механическая система управления полётом (на первом опытном самолёте стояла не цифровая, а аналоговая ЭДСУ без резервной системы). 

Бортовые системы. В состав пилотажно-навигационного комплекса входит ИНС, САУ, радиотехническая система ближней навигации и посадки, радиовысотомер, автоматический радиокомпас, спутниковая система навигации.

Радиоэлектронное и прицельное оборудование включает систему управления вооружением с многофункциональной импульсно-доплеровской РЛС"Жук " (РП-29), ИЛС и многофункциональный МФД на передней панели, возможна установка лазерного дальномера и телевизионной системы наведения. (Всё это оборудование стояло только на потерянном 2 экземпляре Як-141).

Вооружение. Истребитель Як-141 предполагалось вооружить встроенной пушкой ГШ-301 калибром 30мм с боезапасом в 120 снарядов. На четырёх пилонах предполагалась подвеска УР класса В-В Р-27 и Р-73 и УР В-З Х-25 и Х-29.