Александр Швыдкин

Як-41Решающую роль в судьбе всякого нового самолета играют переменчивые факторы «окружающей среды». Часто в ходе создания машины меняются взгляды на ее задачи, наука подбрасывает новые варианты решения различных узкоспециальных вопросов, заказчики вносят очередные требования, подчас кардинально меняющие весь ход проектно-конструкторских разработок. Наш герой одолел все это, но пережить распад страны оказался, увы, не в силах.

Более чем десятилетняя эксплуатация палубных штурмовиков вертикального и укороченного взлета и посадки Як-38/Як-38М дала бесценный практический опыт и позволила разрешить множество вопросов, связанных с созданием СВВП, их местом в структуре вооруженных сил и ролью в палубной авиации ВМФ. Во многом благодаря этому, сознавая необходимость замены Як-38, ОКБ А.С.Яковлева продолжило работы по СВВП. Естественно, в первую очередь рассматривалась возможность дальнейшего развития концепции Як-38 с целью устранения основных недостатков, присущих этому самолету, но это направление развития не получило. В то время (середина 1970-х) командование ВМФ, видимо, «поостыв» к штурмовикам, стало рассматривать палубный самолет в первую очередь как истребитель, предназначенный для выполнения задач ПВО соединений боевых кораблей, завоевания и удержания господства в воздухе, а также борьбы с противолодочной авиацией противника. Поэтому новый самолет, получивший обозначение «Як-41», начали проектировать как сверхзвуковой истребитель. В принципе, применение в качестве истребителей дозвуковых «Харриеров» показало их высокую эффективность в бою с вертолетами и дозвуковыми самолетами, а высокая маневренность на малых скоростях и применение вертолетных тактических приемов давали приличные шансы и в бою с истребителями. Но сверхзвуковой перехват был не под силу «Харриеру», в то время как для успешного осуществления задач ПВО (в частности, борьбы с крылатыми ракетами) нужна была именно способность выйти на сверхзвук.

Проектирование сверхзвуковой «вертикалки» (изделие «48») развернулось в 1975 г., и, как обычно, сопровождалось исследованиями различных вариантов аэродинамической схемы и силовой установки. По различным причинам был выбран вариант с единым подъемно-маршевым двигателем. Сторонники этого решения полагали, что единый ПМД хорошо зарекомендовал себя на «Харриере», двигателисты делали обнадеживающие заявления. Нелишне вспомнить также, что первоначальный замысел Як-36М был именно таким, так что, в какой-то степени речь шла о воплощении на новом уровне давнего замысла А.С.Яковлева. Достижение сверхзвуковых скоростей не виделось чем-то запредельным: Як-38М приблизился к этому рубежу вплотную, хотя в случае с «Харриером» проблема была именно в едином ПМД с четырьмя поворотными соплами, которые, несмотря на все усилия разработчиков, так и не обеспечили сверхзвукового режима.

Поначалу все шло гладко. В 1977 г. было принято Постановление Правительства, которым предписывалось к 1982 г. предъявить на Госиспытания сверхзвуковой истребитель вертикального взлета и посадки Як-41, а кроме того, все таки заняться и сверхзвуковым (!) штурмовиком на его базе (технические предложения надлежало разработать в 1978 г.). В том же 1977 г. моряки предъявили ТТТ к новому истребителю вертикального взлета и посадки, в которых оговаривались вопросы базирования его на авианесущих кораблях проектов 11433 («Новороссийск»), 11434 («Баку»), 11435 («Тбилиси»), а также ТАКР проекта 1143 («Минск» и «Киев»), нуждавшихся в соответствующей модернизации.

Первое кардинальное изменение проекта обозначилось постепенно: в ходе работ конструкторы уделяли все больше внимания схеме с комбинированной силовой установкой, хотя и схема с единым ПМД до поры оставалась в деле. В итоге, в 1979 г. ОКБ предъявило эскизный проект и макет истребителя с единым ПМД, а также материалы по многоцелевому истребителю с комбинированной СУ и расширенным составом вооружения. Рассмотрев результаты работы ОКБ, Министерство авиационной промышленности распорядилось подготовить эскизный проект и макет второго варианта.

С этого момента усилия разработчиков сосредоточились на сверхзвуковом истребителе с комбинированной СУ из одного ПМД и двух ПД, которая, по расчетам, обеспечивала вертикальный взлет самолета с взлетной массой 15600 кг или укороченный взлет с максимальной взлетной массой 19500 кг. Пока шла разработка самолета, сроки создания силовой установки затягивались, и в это время последовало изменение взгляда командования ВМФ на основные задачи самолета корабельного базирования, в результате чего самолет стал создаваться уже как многоцелевой, с возможностью выполнения задач ПВО, ведения маневренного воздушного боя, нанесения ударов по морским и наземным целям, а также базирования на сухопутных аэродромах и площадках ограниченных размеров. Изменение назначения, связанное со значительным расширением задач, потребовало внесения изменений в ЛТХ (снижения максимальной скорости на высоте, практического потолка и дальности полета при вертикальном взлете, изменения дальности полета с ПТБ и максимальной нагрузки при взлете с коротким разбегом), а также расширения номенклатуры вооружения с учетом опыта использования Як-38 с сухопутных аэродромов.

Потом начались разного рода задержки и переносы сроков готовности. В 1983 г. срок выхода самолета на испытания был перенесен на 1985 г. из-за неготовности ПМД Р-79В-300, но двигатель был подготовлен для натурных испытаний только в конце 1984 г. В том же году состоялись еще два события, оказавших негативное влияние на выполнение программы: смерть Министра обороны СССР Д.Ф.Устинова, который всячески поддерживал развитие СВВП, и уход на пенсию А.С.Яковлева.

Первый экземпляр Як-41М («изделие 48М», бортовой номер 48), предназначенный для стендовых испытаний, был построен в 1985 г., но из-за задержки с двигателем испытания начались только в 1986-м. Кроме «48-го» был построен один экземпляр для статических испытаний, а также два летных – с бортовыми номерами «75» и «77» (последний – предсерийный). Первый полет Як-41М «посамолетному» состоялся 9 марта 1987 г. (летчик-испытатель А.А.Синицын). Передача самолета на Государственные испытания первоначально планировалась на 1988 г., но эти сроки выдержать не удалось, а пока происходила их корректировка, название машины изменили на Як-141.

В конце 1989 г. началась отработка режима вертикального взлета с висением, а 13 июня 1990-го А.А.Синицын выполнил первый полет по полному профилю – с вертикальным взлетом и вертикальной посадкой. Уникальные характеристики новой машины, выявленные в ходе испытаний, позволяли рассчитывать на возможность занять лидирующие мировые позиции среди самолетов данного класса. К апрелю 1991 г. один из летных экземпляров Як-41М с комплектом контрольных грузов был подготовлен к рекордным полетам. В течение 15 дней А.А.Синицын установил 12 мировых рекордов в классе летательных аппаратов «Н» (аппараты вертикального взлета и посадки с реактивной подъемной силой).

В сентябре 1991 г. началась активная фаза испытаний Як-141 в корабельных условиях на ТАКР «Адмирал Горшков», приписанном к Северному флоту. Одним из важных этапов испытаний должна была стать отработка различных вариантов группового взлета самолетов с корабля, в том числе нетрадиционных, когда самолеты с минимальными интервалами взлетают под углом к продольной оси полетной палубы. Посадка первого самолета была выполнена мягко и безупречно, но при выключении двигателей (а оно на Як-141 выполнено раздельным) А.А.Синицын сначала выключил ПМД, а затем ПД. В результате уже стоявший на палубе самолет стал задирать нос и слегка коснулся палубы стабилизатором и створками реактивного сопла. Но все обошлось. Вторым успешно произвел посадку летчик-испытатель ОКБ В.А.Якимов. Для него это была первая посадка на палубу авианосца.

В ходе корабельных испытаний была оценена возможность эксплуатации самолета на корабле: отработаны спуск и подъем на подъемниках, варианты швартовки, возможности размещения на ангарной палубе и в ремзоне. В результате самолет был практически полностью адаптирован к корабельному базированию и эксплуатации. 30 сентября начались испытательные полеты. Всего их было выполнено три, в том числе два — с коротким разбегом и один полет на висение с вертикальным взлетом. Все посадки производились вертикально.

Программой испытаний предусматривалась отработка действий в реальных условиях нахождения корабля в открытом море. Для этого ТАКР выходил в Баренцево море, однако из-за плохих погодных условий полеты не состоялись, и корабль вернулся в базу. Но это обстоятельство не помешало выполнить два полета для оценки возможных вариантов организации группового взлета, чему уделялось большое внимание. Летчик-испытатель и специалисты ОКБ промеряли палубу, составляли варианты предстартовой расстановки машин и разрабатывали предложения по достижению безопасных условий взлета.

Полеты продолжились 5 октября 1991 г. Первым на самолете №75 взлетел А.А.Синицын, полет прошел успешно. Следующим взлетел В.А.Якимов на самолете №77. Полет проходил нормально, но при посадке произошло непредвиденное. Из-за сильного бокового ветра, близости корабельной надстройки и ограниченного размера палубы летчик стремился скорее произвести посадку. Не получив необходимой информации от руководителя полетов, находясь над палубой на высоте 10-13 метров, В.А.Якимов превысил предельную вертикальную скорость снижения, в результате чего произошла грубая посадка. При ударе о палубу основные стойки шасси пробили топливный бак, возник пожар. После неоднократных команд руководителя полетов В.А.Якимов катапультировался, а самолет был потушен.

Сама по себе эта авария вряд ли сыграла бы роковую роль в судьбе самолета, ибо произошла она в общем-то случайно. Но нарастающий кризис и развал союзного государства фатально повлияли на многие перспективные программы и привели в итоге к утрате высшим военным и политическим руководством страны адекватных представлений о роли самолетов КВВП вообще и Як-141 в частности в общей структуре боевой авиации. Программа была приостановлена, финансирование прекращено. К концу 1991 г. были остановлены работы по подготовке серийного производства Як-141 на Саратовском авиазаводе.

Впрочем, оставалась еще надежда на иностранных инвесторов. После прекращения испытаний, 6-13 сентября 1992 г. Як-141 (борт «75») был публично представлен на авиасалоне в Фарнборо, где совершил единственный полет, как оказалось – последний. Привлечь к финансированию программы иностранных инвесторов не удалось. В настоящее время первый летный Як-141, герой Фарнборо, стоит в сборочном цехе ОКБ без поворотного сопла ПМД, а поврежденный в аварии борт «77», отремонтированный до экспозиционного состояния, стал экспонатом музея ВВС в Монино. (Он получил хвостовую часть 2-го экземпляра, проходившего наземные стендовые испытания.)

В хаосе событий, последовавших за распадом СССР, не сложившаяся судьба Як-141 как-то затерялась. Раздавались и голоса скептиков, полагавших такой исход естественным и даже желательным ввиду, якобы, бесперспективности сверхзвукового истребителя КВВП. Трудно сказать, на чем были основаны подобные сомнительные утверждения, но, скорее всего не на реальном анализе. Для прояснения ситуации достаточно перечислить основные преимущества «141-го»:
• взлет без выруливания на ВПП непосредственно из укрытия по выводной рулежной дорожке с обеспечением массового ввода в бой подразделения Як-141;
• эксплуатация с поврежденных аэродромов;
• рассредоточение самолетов на большом количестве малоразмерных площадок с обеспечением повышенной выживаемости и скрытности базирования;
• сокращение в 4-5 раз времени взлета подразделения Як-141 из положения готовности № 1 по сравнению с подразделением самолетов обычного взлета;
• сосредоточение группировки истребительной авиации для перехвата воздушных целей на угрожаемых направлениях вне зависимости от наличия там развитой аэродромной сети;
• ведение ближнего маневренного боя, нанесение ударов по наземным и надводным целям;
• малое время реагирования на вызов сухопутных войск за счет небольшого подлетного времени и одновременного взлета большого количества самолетов с рассредоточенных площадок, находящихся вблизи линии фронта;
• базирование как на авианесущих кораблях ВМФ, так и на судах морского флота, не имеющих развитой полетной палубы, а также на ограниченных взлетно-посадочных площадках и участках автодорог.

Недавние региональные конфликты на территории бывшего СССР и за его пределами показали острую необходимость именно в таких качествах современного боевого самолета. Сознавая это, в последующие годы ОКБ на собственные средства, в расчете на перспективные, в том числе и экспортные заказы, продолжало работы по доводке и улучшению характеристик самолета. На базе Як-141 и его перспективных модификаций могла быть создана гибкая мобильная оборонительная система с высокой степенью боевой живучести, способная обеспечить сохранение боевого потенциала обороняющейся стороны в случае внезапного массированного удара противника.

Никак нельзя обойти вниманием тему сотрудничества ОКБ им. А.С.Яковлева с американским концерном «Локхид-Мартин» в деле создания истребителя 5-го поколения по программе JSF. Не касаясь моральной стороны вопроса, возьмем на себя смелость утверждать, что США проявили завидную последовательность в собственных заблуждениях, что несколько оттеняет несомненную горечь от произошедшего. Вкратце суть дела можно охарактеризовать следующим образом. Столкнувшись с необходимостью создания самолета КВВП, американцы обнаружили, что у них нет пригодных для этого технологий, и обратились за помощью к недавним противникам (тем более, что тогдашнее руководство РФ стремилось выказывать доброжелательность к США любыми, даже сомнительными, способами). Первоначально предполагалась совместная разработка самолета, что сулило действительно большие перспективы в области военно-технического сотрудничества между Россией и США. Оптимистически оценивая будущее, ОКБ им. А.С.Яковлева оперативно оказало фирме «Локхид-Мартин» всю необходимую помощь в выборе параметров истребителя КВВП и его силовой установки, решении специфических проблем эксплуатации и управления на взлетно-посадочных режимах. Получив своевременную поддержку, американская сторона решила, что и теперь уже и сама справится с общим делом. Совместные работы были прекращены, а в результате усилий «Локхид-Мартин» в 2001 г. состоялся полет опытного Х-35В, после многочисленных доработок оптимизированного для короткого взлета и вертикальной посадки. К сожалению, объем статьи не позволяет вдаваться в технические детали, поэтому придется ограничиться общими выводами. Исключая оптимистов из «Локхид-Мартин», остальные американские специалисты далеко не полностью разделяют восторги по поводу принятия F-35 на вооружение в качестве основного истребителя ВВС. Недостатки программы пока еще очевидны не для всех, но со временем станет ясно, что свойственное американцам стремление усложнять технические решения привело к созданию чрезмерно сложного и дорогого самолета, место которого в боевом строю далеко еще не определено. Отнюдь не случайно, что Як-41/141 никогда не претендовал на роль основного истребителя ВВС, а призван был гибко дополнять самолеты обычного взлета и посадки. Специалисты «Локхид-Мартин» могли бы пойти по подобному пути, оптимизировав F-35 к выполнению задач авиации Корпуса морской пехоты, и это было бы логично. Но, видимо, аппетит приходит во время еды.

Итак, какие итоги можно подвести и какие перспективы наметить? В процессе создания и эксплуатации самолетов КВВП был накоплен огромный опыт, конструкторам и ученым нашей страны удалось создать сверхзвуковой самолет КВВП, не имеющий аналогов в мире. Достаточно сказать, что в середине 1990-х гг. Як-141 опережал аналогичные зарубежные разработки на 10-15 лет, а сегодня ситуация изменилась даже несколько неожиданным образом: очевидные (хотя пока и не для всех) концептуальные ошибки американцев привели к тому, что наш отрыв от них увеличился до 20 лет, и в лучшем для американцев случае их СКВВП F-35B к 2007 г. достигнет того уровня, который был освоен в СССР к концу 1980-х. Но Як-141 не стал пределом развития: в ходе дальнейшего проектирования были разработаны аэродинамические схемы, реализовав которые, можно получить истребитель, мало в чем уступающий самолету обычной (классической) схемы, но имеющий ряд преимуществ. В дальнейшем эти решения предполагалось реализовать в самолетах Як-141М,

Як-43 и др. В проектах перспективных самолетов КВВП прорабатывались вопросы повышения их боевой эффективности. С этой целью предлагалось следовать в направлении значительного увеличения боевого радиуса действия и времени барражирования в заданном районе, повышения массы полезной нагрузки, наращивания номенклатуры вооружения и совершенствования систем управления огнем, снижения радиолокационной и ИК заметности. Это подтверждается расчетами, согласно которым тактико-технические характеристики перспективного самолета Як-141М отличаются в лучшую сторону по сравнению с Як-141. И если даже проекту Як-141М не доведется увидеть небо, отчаиваться не стоит. В настоящее время ОКБ им. А.С.Яковлева привлечено к работам по созданию перспективного истребителя 5-го поколения, в которых на ОКБ возложена задача по обеспечению укороченного взлета и посадки. Что из этого выйдет – покажет время, а пока остается надеяться, что огромные усилия, затраченные на создание Як-141 и приведшие к блестящему техническому результату, не пропадут даром.

Краткое техническое описание сверхзвукового истребителя короткого и вертикального взлета и посадки Як-141

Сверхзвуковой истребитель короткого и вертикального взлета и посадки Як-141 предназначен для выполнения задач ПВО, ведения ближнего маневренного и дальнего воздушного боя с целью завоевания и удержания господства в воздухе, а также нанесения ударов по наземным и надводным целям. Самолет выполнен по схеме высокоплана со стреловидным крылом и двухкилевым хвостовым оперением, оснащен комбинированной силовой установкой и убираемым трёхопорным шасси. В конструкции планера широко применены композиционные материалы и коррозионностойкие алюминево-литиевые сплавы.

Фюзеляж прямоугольного сечения выполнен по правилу площадей, имеет заострённую носовую часть, в которой размещается отсек РЛС, кабина пилота, отсек подъемных двигателей (ПД) и подъемно-маршевый двигатель (ПМД) с отклоняемым соплом.

Крыло высокорасположенное, стреловидное, с изломом задней кромки и корневыми наплывами, имеет угол поперечного V – 4° и угол стреловидности по передней кромке 30°. При размещении самолёта на корабле консоли могут складываться. Крыло имеет развитую механизацию, состоящую из отклоняемых носков в корневой и складывающихся частях, закрылков в корневой части и элеронов на складывающихся частях.

Хвостовое оперение расположено на двух консольных балках, вынесенных назад за подъемно-маршевый двигатель, и включает два киля с рулями направления, установленных с небольшим развалом, и цельноповоротный стабилизатор, размещенный ниже плоскости крыла. От килей вперед вдоль фюзеляжа идут вертикальные перегородки.

Силовая установка включает один подъемно-маршевый форсажный двигатель Р-79 и два подъемных двигателя РД-41. Каждый из воздухозаборников ПМД оснащен регулируемым клином и двумя перепускными створками, круглое сопло поворачивается на угол до 95°. Максимальный поворот используется при вертикальном взлете и посадке. При коротком взлете с разбегом и сверхкоротком взлете с проскальзыванием нормальное отклонение сопла ПМД составляет 65°, причем при взлете с разбегом поворот сопла происходит после начала разбега, а при взлете с проскальзыванием (с длиной разбега около 6 м) угол при работе двигателя на форсаже устанавливается до начала движения самолета.

Подъемные двигатели РД-41 установлены один за другим позади кабины и имеют створки, закрывающие воздухозаборники и сопла в горизонтальном полете. Двигатели наклонены на 10° вперед относительно вертикали, их сопла могут поворачиваться в диапазоне от +12,5° до -12,5° в продольной плоскости, поперечное сечение сопла может регулироваться. При вертикальном взлете сопла ПД развернуты друг к другу для формирования единой струи, при взлете с коротким разбегом сопла отклонены на максимальный угол назад для создания горизонтальной составляющей тяги. Подъемные двигатели могут работать до высоты 2500 м при скорости полета не более 550 км/ч.

Запас топлива с использованием подвесных топливных баков может быть увеличен на 1750 кг. Предусмотрена возможность установки подвесного конформного топливного бака.

При вертикальном взлете под воздухозаборниками выдвигаются две поперечные перегородки для предотвращения рециркуляции горячих газов и попадания в воздухозаборники посторонних предметов, а по бокам нижней части воздухозаборников – две продольные горизонтальные перегородки для организации отрыва потока горячих газов от фюзеляжа.

Система управления двигателями цифровая трехканальная, с полной ответственностью. При переходе от вертикального полета к горизонтальному летчик вручную уменьшает угол отклонения тяги ПМД до 65°, дальнейший поворот вектора тяги до нулевого происходит автоматически. Тяга ПД уменьшается автоматически, не допуская разбалансировки самолета на протяжении всего перехода к горизонтальному полету.

Пилотажно-навигационный комплекс обеспечивает ручное, директорное и автоматическое управление самолетом от взлета до посадки в любое время суток в различных метеоусловиях на всех географических широтах. В состав пилотажно-навигационного комплекса входит ИНС, САУ, радиотехническая система ближней навигации и посадки, радиовысотомер, автоматический радиокомпас, спутниковая система навигации. Управление угловым положением самолета в горизонтальном полете осуществляется с помощью аэродинамических поверхностей (цельноповоротный стабилизатор, элероны, рули направления), на режимах висения и полета с малой скоростью – струйными рулями, расположенными на концах крыла (по крену) и хвостовых балок (по рысканию), а также дифференциальным изменением тяги ПД и ПМД (по тангажу). Воздух для струйных рулей отбирается от компрессора ПМД. Аэродинамические и струйные рули управляются цифровой электродистанционной системой с полной ответственностью и с трехканальной схемой резервирования, имеется резервная механическая система управления полетом.

Система катапультирования летчика, включающая катапультное кресло К-36В, обеспечивает автоматическое покидание самолета на вертикальных и переходных режимах полета при возникновении критических ситуаций. Эта система автоматически переходит в режим готовности при отклонении сопла подъемно-маршевого двигателя на угол более 30°. Принудительное автоматическое катапультирование летчика происходит при превышении заданного угла тангажа или заданной комбинации угла крена и угловой скорости крена.

Радиоэлектронное и прицельное оборудование включает систему управления вооружением с многофункциональной импульсно-доплеровской РЛС «Жук» (РП-29), многофункциональный электронный индикатор (дисплей) и индикатор на лобовом стекле кабины. Прицельный комплекс имеет бортовую вычислительную машину, вокруг которой сгруппированы: бортовая радиолокационная станция М002 (С-41), система управления огнем, нашлемная система целеуказания и лазерно-телевизионная система наведения. (Всё это оборудование стояло только на потерянном 2-м экземпляре Як-141.) Бортовая РЛС способна обнаруживать воздушные цели с ЭПР 3 м2 на удалении до 80 км, катер – на удалении до 110 км. Может также устанавливаться сопряженный с РЛС и лазерным дальномером ИК-датчик поисково-следящей системы.

Пилотажно-навигационный комплекс позволяет определять координаты местоположения самолета в полете как с помощью наземных (корабельных) радиотехнических систем, так и по спутниковым системам навигации. В комплексе имеются системы дистанционного и траекторного управления самолетом, автономный навигационный вычислитель и др.

Аппаратура радиоэлектронного противодействия смонтирована в законцовках крыла и килей. В перегородках, простирающихся от килей вперед, могут размещаться устройства выброса тепловых ложных целей или дипольных отражателей.

Система управления вооружением позволяет выполнять одновременную атаку нескольких целей и производить обзор земной поверхности с высокой разрешающей способностью. Встроенное стрелковое вооружение – высокоэффективная пушка ГШ-301 калибра 30 мм с боекомплектом 120 снарядов различных типов, обеспечивающая поражение воздушных и наземных (надводных) легкобронированных целей. Максимальная боевая нагрузка Як-41М составляет 2600 кг и размещается на внешней подвеске на четырех пилонах под крылом. Варианты вооружения формируются в зависимости от характера поражаемых целей и подразделяются на три основных группы: ракеты «воздух-воздух» ближнего боя и средней дальности с активными и пассивными радиолокационными и тепловыми головками самонаведения, «воздух-море» и «воздух-поверхность». В достаточно широкой номенклатуре предусмотрено неуправляемое ракетное и бомбовое вооружение.