Советское авиастроение – предмет гордости не только уже исчезнувшего с карты Советского Союза, но и современных инженеров, являющихся наследниками своих прославленных предшественников. В этой статье пойдёт речь об уникальном воздушном судне. Это самолет Як-36, характеристики которого будут рассмотрены детальнейшим образом.
Предыстория
Сама по себе идея создания уникальной летательной машины, которая бы имела вертикальный взлет и посадку, появилась еще задолго до создания самолета и была реализована в виде вертолёта. Производство же именно самолета с аналогичными вертолёту свойствами затянулось на многие годы. Основной причиной задержки в создании такого судна было то, что в нем бы удельный вес всех силовых установок был слишком велик, а мощность – малой. В итоге с мертвой точки дело сдвинулось лишь в 1940-х годах, когда свет увидели турбореактивные двигатели. От инженерной мысли и испытаний на стенде до создания настоящего самолета прошёл период, равный двум десятилетиям.
Авторы
Одним из пионеров в этом направлении самолётостроения был инженер по фамилии Шуликов, который в 1947 году предложил использовать специальное поворотное сопло турбореактивного двигателя (ТРД), которое впоследствии и было установлено на самолет Як-36.
Несколько позже конструктор Щербаков разработал проект и начал испытывать на летном стенде модель самолета, который взлетал вертикально и не имел крыла, однако был оснащен парой поворотный турбореактивных двигателей, установленных на боковых поверхностях фюзеляжа. Но отсутствие крыла вызвало бурю негодований в инженерной среде, что и поставило точку на продолжении этого проекта.
Конструкторское бюро Яковлева
Самым успешным коллективом, который занимался созданием вертикально взлетающих самолетов, оказалось ОКБ-115, руководителем которого был легендарный Александр Сергеевич Яковлев. Этот инженер в 1960 году предложил разработать самолет Як-104. На этом воздушном судне планировалась установить два форсированных двигателя Р19-300, которые должны были использоваться как подъемно-маршевые элементы. Их тяга составляла 1600 кгс. Подъемным двигателем должен был быть один мотор. Разработчики планировали, что при летной массе 2800 килограммов и запасе топлива 600 кг машина должна была лететь с предельной скоростью 550 км/ч и подниматься на высоту 10 000 метров. При этом дальность полёта была бы равна 500 километрам, а продолжительность его составила бы один час десять минут.
Проект Як-В
В апреле 1961 года был полностью подготовлен проект Совмина о создании одноместного самолета-бомбардировщика с парой двигателей Р21-300 (тяга каждого - 5000 кгс). Это и был уже самолет Як-36. Судно должно было иметь скорость полета 1100-1200 км/ч на высоте 1000 метров. При этом вес во время взлета не должен был быть более 9150 килограммов.
Для более быстрой отработки стабилизационной системы и системы управления, проверки функциональности поворотного сопла двигателя Як-36 вносилось предложения выполнить испытания опытного образца бомбардировщика с имеющимися турбореактивными двигателями Р21-300, у которых показатель тяги составлял бы 4200 кгс. Параллельно предусматривалось оборудование машины поворотными соплами. Данный документ был опубликован 30 октября 1961 года.
Разработкой самолета Як-36 руководил С. Г. Мордовин. Также были задействованы инженеры: Сидоров, Павлов, Бекирбаев, Горшков.
Рабочий процесс
Создание самолёта нового поколения проходило в то время, когда Великобритания уже могла похвастаться подобным воздушным судном «Хариер», которое было оборудовано одним турбодвигателем и двумя парами поворотных сопел. Однако советские инженеры пошли по своему пути, несколько отличающемуся от западного.
Учитывая то, какое предназначение имел самолет Як-36 и какими двигателями он был снабжен, неудивительно, что в носовой и хвостовой частях фюзеляжа машины были установлены струйные рули с колоссальной тягой. Один из них и вовсе пришлось выдвинуть вперед на довольно длинной штанге. А все потому, что в задачу этих рулей входило не только контролировать управление самолетами в переходных режимах, но и обеспечивать идеальную балансировку судна во время статического висения. Что касается непосредственно двигателей, то их установили на носу самолёта, а сопла разместили по центру тяжести Як-36.
Особенности машины
Описанная компоновка силового привода самолета привела к возникновению необходимости использования шасси велосипедного типа с одноколесной опорой на носу и двухколесной опорой сзади. Опоры крыльев убирались в сторону, противоположную направлению полёта Як-36, и располагались в обтекателях. На правом обтекателе был установлен высокочувствительный приемник воздушного давления со специальными датчиками углов скольжения и атаки. Сама же конструкция планера была довольно типичной для воздушных судов тех лет: фюзеляж выполнялся полумонококовым, а лонжеронное крыло оборудовалось закрылками.
Безопасность
Разрабатывая самолет Як-36, фото которого приведено в статье, инженеры не имели ни малейшего понятия о том, как же судно поведет себя во время полета (завалится в сторону во время взлета, или возникнут иные форс-мажорные обстоятельства). В связи с этим для обеспечения безопасности летчика во время различных нештатных ситуаций самолет обеспечили устройством принудительного катапультирования. Также самолет имел систему полноценного автоматического управления во время скорости полета, стремящейся к нулю.
Производство самолета и его испытания
Первые четыре судна были построены на заводе, расположенном на Ленинградском проспекте Москвы. Один из этих самолетов служил для испытаний модели на прочность. Весной 1963 года на самолёте номер 36 были проведены испытания, ориентированные на проверку степени защиты двигателей от проникновения в них отражённого потока струи, а также ресурсные испытания. С этой целью штурмовик Як-36 был оснащен двумя газозащитными щитками, один из которых был установлен на носу, а второй – перед соплами турбодвигателя.
Вторая машина с бортовым номером 37 отрабатывала исключительно посадку и взлет. Изначально высота составляла полметра, а несколько позже этот показатель составил уже 5 метров. За два года было выполнено 85 тренировочных зависаний. 25 июня 1963 года судно попало в аварию: произошла поломка шасси во время вертикальной посадки по причине высокого показателя скольжения.
Третий самолет (бортовой номер 38) помогал проверять эффективность работы струйных рулей, систему автопилота и органов управления, расположенных в кабине пилота. Разработчики подбирали такие нормы расхода воздуха, которые позволяли самолёту быть устойчивым во время висения и делали машину полностью подконтрольной пилоту.
Выявленные трудности
Как показала практика, сложнее всего было осуществить именно вертикальную посадку. У двух летчиков-испытателей по поводу самолёта были разные мнения. Так, пилот Гарнаев считал, что посадку следует проводить лишь по вертолетному типу, то есть машину надо было сажать с большой высоты с предварительным погашением скорости движения. В свою очередь, лётчик Мухин имел другое мнение. Он говорил, что в вертолете опору обеспечивает несущий винт, в то время как на Як-36 эту функцию в разные этапы полета гарантируют крыло и струи газа двигателей. Поэтому необходимо было учитывать момент передачи подъемной силы от крыла непосредственно к силовой установке. И потому посадка должна была рассчитываться по показателю высоты, которая соответствовала бы высоте движения по кругу. В итоге именно Мухин оказался прав.
Лётное тестирование
Висение самолета Як-36 выполнялось на полуметровой высоте над ямой, которая была закрыта стальной решеткой. Это было сделано для понижения уровня интерференции струй газа. Однако, убедившись, что судно способно взлетать вертикально, от решетки в скором времени отказались и перешли на твёрдую подстилающую поверхность. И здесь возникли проблемы. В тот момент, когда шасси отрывались от взлетно-посадочной полосы, самолет начинало сильно трясти и он заваливался в бок. Параллельно с этим мощности газовых рулей катастрофически не хватало.
Для определения тяги двигателей самолет приходилось фиксировать на весах. Конструкторы в своих исследованиях продвигались крайне медленно, практически черепашьим темпом. Порой бывало, что многотонное воздушное судно раскачивалось в воздухе так, что почти не слушалось команд пилота. Укротить самолёт удалось после того, как получилось исключить попадание газового потока в воздухозаборное устройство. Это привело к тому, что самолет прижимался к земле и становился управляемым.
Первый полет
Самолет Як-36, история которого насчитывает не одно десятилетие, впервые осуществил полноценный полет 27 июля 1964 года. Однако для поднятия судна в воздух Мухин выполнил разбег и пробег, поскольку никто не брался прогнозировать поведение его в воздухе. Скорее всего, именно после этого теста произошла доработка всех трех машин, которая заключилась в установке двух подфюзеляжных килей на каждой из них.
Через два месяца произошло первое полноценное висение самолета. Мухин настолько освоил машину, что даже позволял себе бросать рукоять управления в этот момент полета, и самолет зависал на месте без каких-либо отклонений.
Все шло к тому, что можно было выполнять полноценные полёты. Однако для этого пришлось усердно поработать еще полтора года. 7 февраля 1966 года Мухин выполнил вертикальный взлёт, осуществил полет по круговой траектории и сел по-самолетному. 24 марта летчик осуществил вертикальный взлет, полет по кругу и вертикальную посадку. Именно этот день считается днем рождения отечественного самолета, обладающего возможностью вертикального взлета.
Технические показатели
Рассматриваемый самолет имел малую полезную нагрузку, и потому конструкторское бюро разработало модернизированную модель Як-36М, которая после принятия на вооружение получила маркировку Як-38. Новое судно имело уже несколько другую компоновку, которая гораздо лучше себя зарекомендовала на практике.
Самолет Як-36, технические характеристики которого указаны ниже, стал настоящим прорывом в отечественном самолетостроении. Итак, технические данные его следующие:
- Длина судна – 16,4 м.
- Размах крыла – 10 м.
- Высота машины – 4,3 м.
- Площадь крыла – 17 кв. м.
- Масса пустого судна – 5400 кг.
- Взлётная масса – 9400 кг.
- Двигатель – 2 х ТРД Р27В-300.
- Нефорсированная тяга – 2 х 5000 кгс.
- Предельная скорость на высоте – 1100 км/ч.
- Максимальная скорость возле земли – 900 км/ч.
- Реальный потолок – 11000 м.
- Экипаж – 1 человек.
- Оружие – боевая нагрузка до 2000 кг. УР воздух-воздух Р-60М, НУР, бомбы.
Учебно-тренировочная модель
Самолёт Як-18Т был разработан еще в 1964 году. За годы его использования он претерпел некоторые изменения, и в 2006 году правительство РФ приняло решение возобновить серийное производство Як-18Т (серия 36). Это самолет используется в учебно-тренировочных целях для обучения курсантов летных вузов.
Як-18Т 36-й серии имеет следующие особенности:
- На нем установлен воздушный трехлопастной винт серии АВ-803-1-К.
- Приборная доска претерпела серьёзные изменения.
- Была увеличена дальность реального полета и смонтированы дополнительные баки по 180 литров каждый в количестве двух штук.
- Доработаны двери в кабине.
- Усилена система отопления (установлен второй калорифер).
- Противопожарную перегородку выполнили из нержавеющей марки стали.
- Используемое топливо – бензин "Премиум-95".
Этот самолет был выставлен на различных международных выставках авиационной техники (МАКС-2007 и МАКС-2009).
Нормативами установлено, что данное воздушное судно должно безаварийно отработать 3500 часов или же 15 000 посадок без каких-либо календарных ограничений.
