“ Achilles heel” ของการบินทหารสมัยใหม่คือสนามบิน แม้จะไม่มากเท่ารันเวย์ เครื่องบินรบ "ที่ถูกลวง" ที่สุดของรุ่นที่แล้วจะไร้ประโยชน์หากศัตรูทำลายมัน กองทัพสมัยใหม่มีเงินจำนวนหนึ่งโหลสำหรับการดำเนินการดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการบินแนวหน้า
แต่มีวิธีแก้ไขปัญหานี้ง่าย ๆ : เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องบินไม่จำเป็นต้องมีรันเวย์เลย เรากำลังพูดถึงเครื่องบินขึ้นและลงจอดแนวตั้ง (VTOL) ซึ่งสามารถขึ้นสู่ท้องฟ้าได้จากแผ่นแปะขนาดเล็ก
ความคิดเกี่ยวกับการสร้างเครื่องบินดังกล่าวได้รับการเยี่ยมชมโดยนักออกแบบเป็นเวลานานการพัฒนาของการออกแบบสำหรับเครื่องบิน VTOL เริ่มไม่นานหลังจากเริ่มยุคการบิน แต่ความสามารถด้านเทคนิคนั้นไม่อนุญาตให้วิศวกรแปลความฝันของพวกเขาให้เป็นจริง
สงครามโลกครั้งที่สองถือเป็นจุดเริ่มต้นของยุคของผู้ให้บริการเครื่องบิน - สนามบินขนาดใหญ่ที่สามารถลอยตัวได้หลายสิบลำ ไม่ด้อยกว่าขนาดของเรือเหล่านี้และราคาของมัน นั่นคือเหตุผลที่การใช้เครื่องบิน VTOL บนดาดฟ้าสำหรับกองเรือดูน่าดึงดูดเป็นพิเศษ: ในกรณีนี้เรือบรรทุกเครื่องบินอาจมีขนาดเล็กลงคล่องแคล่วและราคาถูกลง
แต่ในทางเทคนิคแล้วปัญหานี้กลับกลายเป็นว่าซับซ้อนกว่าตอนแรก มันกำเริบกับการกำเนิดของเครื่องบินเจ็ท: เครื่องบินใหม่ต้องการรันเวย์ที่ยิ่งใหญ่กว่าเดิม
แม้จะมีการล่อลวงแนวคิดเช่นนี้ แต่ก็มีเครื่องบินเพียงไม่กี่แห่งในโลกที่สามารถบินขึ้นและลงได้ในแนวตั้ง สำหรับการขึ้นและลงจอดพวกเขาใช้พลังงานของเจ็ทแก๊สจากเครื่องยนต์เจ็ทแม้ว่าการออกแบบของพวกเขาอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ในระหว่างการบินในแนวนอนแรงยกถูกสร้างโดยปีกคงที่
ในสหภาพโซเวียตมีการสร้างเครื่องบิน VTOL หลายลำซึ่งมีชื่อเสียงมากที่สุดคือ Yak-38 มันถูกใช้ในกองทัพเรือและเครื่องนี้ไม่สามารถเรียกว่าประสบความสำเร็จ ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 มีการสร้างเครื่องบินบินขึ้น - ลงใหม่ของโซเวียตในแนวตั้งคือ Yak-141 มันเป็นยานเกราะต่อสู้ใหม่ที่เป็นพื้นฐาน - เครื่องบินขับไล่ความเร็วเหนือเสียงซึ่งวางแผนที่จะจัดหาเรือบรรทุกเครื่องบินโซเวียตให้สัญญา
อย่างไรก็ตามหลังจากนั้นไม่กี่ปีประเทศก็แตกสลายทั้งสายการบินและเครื่องบินรบใหม่ไม่จำเป็นอย่างยิ่ง โครงการสุดท้ายสำหรับการสร้างเครื่องบินจามรี -141 ถูกฝังในปี 2546
ประวัติความเป็นมาของการสร้าง
การทำงานเกี่ยวกับการสร้างเครื่องบิน VTOL เริ่มขึ้นในยุค 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา เพื่อให้เครื่องบินสามารถดำเนินการได้โดยไม่มีรันเวย์จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับอัตราส่วนแรงขับที่สูงมาก (นี่คืออัตราส่วนของมวลของเครื่องบินต่อแรงขับของเครื่องยนต์)
ลูกค้าหลักในพื้นที่นี้คือกองทัพเรือ
เครื่องบิน VTOL ลำแรกเป็นเครื่องบินอเมริกัน X-13 Vertijet ซึ่งเริ่มขึ้นในปี 1957 มันเป็นเครื่องจักรที่น่าสนใจมากซึ่งถอดออกจากตำแหน่งตั้งตรง (เหมือนจรวด) อย่างไรก็ตามเครื่องบินลำนี้ยากมากและลักษณะของเครื่องบินไม่น่าประทับใจดังนั้นโครงการจึงปิดตัวลง
เมื่อพัฒนาเครื่องบินดังกล่าวนักออกแบบจะต้องแก้ปัญหาทางเทคนิคใหม่ ๆ เป็นจำนวนมาก เห็นได้ชัดว่าเมื่อความเร็วต่ำเมื่อเครื่องบินเจ็ทค้างบนเครื่องบินเจ็ตเท่านั้นการใช้ ailerons และ rudders ต่าง ๆ นั้นไร้ประโยชน์ คุณสามารถควบคุมเครื่องด้วยความช่วยเหลือของกระแสปฏิกิริยาเพิ่มเติมเท่านั้นและผู้ออกแบบได้สร้าง micromotors ในการขับเคลื่อนด้วยไอพ่น
มีการศึกษาที่คล้ายกันในสหภาพโซเวียต แต่เป็นเวลาหลายปีที่มีงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากกว่าที่ไม่มีการใช้งานจริง
เครื่องบินโซเวียตลำแรกที่บินขึ้นและลงจอดในแนวตั้งคือ Yak-36 ซึ่งเริ่มขึ้นในปี 2509 ความต่อเนื่องของโครงการนี้คือ serial Yak-38
การพัฒนา VTOL ที่ประสบความสำเร็จมากกว่านั้นอยู่ที่สหราชอาณาจักร ในปี 1960 Hawker ได้สร้างเครื่องบินต้นแบบที่สามารถทำการบินในแนวตั้งได้ หนึ่งในองค์ประกอบหลักของความสำเร็จของโครงการนี้คือการสร้างโดยโรลส์ - รอยซ์เครื่องยนต์ที่ไม่เหมือนใครสามารถพัฒนาแรงขับ 3,600 กิโลกรัมในหัวฉีดสี่ล้อหมุนได้ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการถอดตัวรถ ในปี 1969 เครื่องบิน Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOL เป็นลูกบุญธรรมของกองทัพอากาศอังกฤษ วันนี้ Harrier เป็นเครื่องบินรบหลายรุ่นแล้วซึ่งให้บริการกับหลายประเทศ (รวมถึงสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา) ที่เข้าร่วมในการต่อสู้และมีประสิทธิภาพการบินสูง
ในสหภาพโซเวียตชะตากรรมของเครื่องบินขึ้นและลงจอดนั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาของโครงการ (โครงการ 1143) สำหรับการสร้างเรือลาดตะเว ณ ที่บรรทุกอากาศยาน - เรือที่มีทั้งจรวดและเครื่องบินทหาร
ย้อนกลับไปในช่วงกลางทศวรรษ 1970 การพัฒนาของเครื่องบินรบ VTVP ได้เริ่มขึ้นโดยมีความสามารถในการปกป้องเรือจากการโจมตีทางอากาศของข้าศึก ประสบการณ์ในการสร้าง "แนวดิ่ง" ในสหภาพโซเวียตนั้นมีเฉพาะในสำนักออกแบบของยาโคฟเลฟเท่านั้นและประสบการณ์นี้ไม่สามารถเรียกว่าเป็นบวกได้
จามรี -38 ซึ่งเป็นลูกบุญธรรมของกองทัพเรือของสหภาพโซเวียตมีอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักที่ต่ำมากและติดตั้งเครื่องยนต์สามเครื่องพร้อมกัน นักออกแบบจะต้องทำให้รถคันนี้ง่ายที่สุดเท่าที่จะทำได้พวกเขายังถอดเรดาร์ออนบอร์ด เครื่องยนต์ไม่ต้องการทำงานแบบซิงโครนัสในสภาพของละติจูดทางใต้พวกเขาไม่เริ่มทำงาน เครื่องบินสามารถทำการทิ้งระเบิดขนาดเล็กและจรวดที่ไม่ได้ใช้งานบนเครื่องบินซึ่งจะลดค่าการรบลงจนเกือบเป็นศูนย์ เมื่อเครื่องบินเหล่านี้ประสบภัยพิบัติอยู่เสมอ
นอกจากนี้เพื่อลดน้ำหนักเครื่องบินขนถ่ายของจามรี -38 จึงถูกบังคับให้ต้องใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีอยู่อย่าง จำกัด ซึ่งทำให้รัศมีการทำงานลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
โครงการสร้างเครื่องบินลำใหม่สำหรับจามรี - 141 สำหรับความต้องการของฝูงบินเริ่มขึ้นในปี 2518 การทดสอบของรัฐกำหนดไว้สำหรับปี 1982 เครื่องบินลำใหม่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นเครื่องบินขับไล่ความเร็วเหนือเสียงในขั้นต้นมันถูกวางแผนที่จะจัดให้มีเครื่องยนต์หนึ่งเครื่อง แต่ต่อมาได้รับการตั้งค่าให้กับเครื่องบินที่มีโรงไฟฟ้ารวมกัน
จามรี -144 ควรจะเข้าประจำการกับเรือลาดตะเว ณ แบก (TAKR) บากู, อุลยานอฟสค์, ริกาและทบิลิซี นอกจากนี้เครื่องบินรบใหม่วางแผนที่จะติดอาวุธขีปนาวุธมินสค์และอิฟเป็นส่วนหนึ่งของความทันสมัยของเรือเหล่านี้ จามรี -141 ควรจะแทนที่จามรี -38 ล้าสมัยและไม่ประสบความสำเร็จ
โรงไฟฟ้าประกอบด้วยสามเครื่องยนต์: สองยก RD-41 และหนึ่งยกและล่องเรือ R-79 การทำงานของโรงไฟฟ้าถูกควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์มันสามารถทำให้จามรี -141 เป็นแนวตั้งหรือสั้นลงจากดาดฟ้าเรือ -
ในปีพ. ศ. 2523 กองทัพได้เปลี่ยนแปลงข้อกำหนดสำหรับเครื่องบินในอนาคต: มันต้องเป็นแบบอเนกประสงค์ที่ไม่เพียง แต่ทำลายเป้าหมายทางอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงเรือข้าศึกและเป้าหมายภาคพื้นดินอีกด้วย นั่นคือทำหน้าที่ของเครื่องบินจู่โจม
เนื่องจากปัญหาเครื่องยนต์ทำให้การทดสอบ Yak-141 ถูกถ่ายโอนอย่างต่อเนื่อง พวกเขาเริ่มในปี 2530 และในปี 2533 มีการสร้างเครื่องบินต้นแบบสี่ลำ การทดสอบเต็มรูปแบบของการบินขึ้นและลงจอดบนดาดฟ้าเรือเกิดขึ้นในเดือนกันยายน 2534 ในช่วงเวลาทดสอบจะมีการบันทึกสถิติโลก 12 ครั้งสำหรับความเร็วและขีดความสามารถในการบรรทุก ในระหว่างการทดสอบเครื่องบินลำหนึ่งชน นักบินขับรถออก แต่รถไม่ได้รับการกู้คืน สาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุเป็นข้อผิดพลาดของนักบิน
เครื่องบินลำนี้ไม่เพียง แต่เป็นเวทีสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมอากาศยานในประเทศ แต่ยังเป็นเครื่องยิงสัญญาณในประวัติศาสตร์การบินโลก - เครื่องบินบินขึ้นและลงจอดแนวดิ่งเครื่องแรกที่ทำลายกำแพงเสียง ควรสังเกตว่า Yak-141 สามารถถอดได้ในแนวตั้งพร้อมกับภาระการรบเต็ม
เครื่องบินลำนี้โชคร้ายมากมันปรากฏตัวขึ้นในช่วงเวลาที่ประเทศขนาดใหญ่ใช้ชีวิตไปเมื่อเดือนที่แล้วและเศรษฐกิจก็ตกอยู่ในห้วงลึก ด้วยประสบการณ์ที่ขมขื่นในการใช้งานจามรี -38 ทหารจึงสงสัยอย่างมากว่า ไม่ใช่อย่างน้อยบทบาทในช่วงท้ายของโครงการที่มีแนวโน้มว่าน่าจะเล่นโดยอุบัติเหตุจามรี -141 ในระหว่างการทดสอบ ไม่มีเงินที่จะใช้งานต่อไปในเครื่องบินที่มีแนวโน้มดีนี้ในปี 1992
ในสำนักออกแบบ Yakovlev มีการสร้างการออกแบบ VTOL อีกสองรายการคือ Yak-43 และ Yak-201 แต่ยังคงอยู่บนกระดาษ นักพัฒนาพยายามเสนอรถใหม่ให้กับผู้ซื้อต่างประเทศ แต่ไม่มีคำสั่งซื้อ มีความร่วมมือสั้น ๆ กับชาวอเมริกัน (Lockheed Martin) แต่มันก็จบลงโดยไม่มีผล
ในปี 2003 โครงการของนักสู้จามรี -141 ถูกปิดอย่างเป็นทางการ
ลักษณะ
Yak-141 เป็นรถที่มีความโดดเด่นสูงมันถูกสร้างขึ้นตามโครงสร้างอากาศพลศาสตร์ปกติและติดตั้งโรงไฟฟ้าแบบรวม 26% ของลำตัวเครื่องบินทำจากวัสดุคอมโพสิตส่วนประกอบบางส่วนทำจากโลหะผสมไทเทเนียมทนความร้อน เคสนี้ใช้โลหะผสมอลูมิเนียมลิเธียมที่มีน้ำหนักเบากว่า
ลำตัวของเครื่องบินเป็นกึ่ง monocoque ที่มีส่วนตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เครื่องยนต์ยกเดินอยู่ในหางของมันอีกสองยกในด้านหน้าข้างหลังห้องนักบิน จมูกของลำตัวมีรูปร่างแหลม
ปีกมีรูปร่างรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูวางตำแหน่งสูงด้วยการกวาดแบบตรงและบวมแบบราก ปีกได้รับการออกแบบในลักษณะที่เครื่องบินสามารถเข้าถึงความเร็วเหนือเสียงดำเนินการต่อสู้ทางอากาศที่คล่องแคล่วและทำการบินล่องเรือเป็นเวลานาน
ขนหางเป็นสองผ้าประกอบด้วยหางเสือและเครื่องปรับความคงตัว มันติดอยู่กับคานระยะไกลสองอันซึ่งมีหัวฉีดเครื่องยนต์หลักเป็นตัวยก
ท่ออากาศเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าตั้งอยู่ด้านหลังห้องนักบิน การไหลของอากาศถูกควบคุมโดยลิ่มแนวนอน
ล้อจอดนั้นเป็นรถสามล้อสามารถทนต่อการตกของเครื่องบินได้จากความสูงห้าเมตร
โครงสร้างของโรงไฟฟ้า Yak-141 ประกอบด้วยเครื่องยนต์ยกสองตัว (PD) RD-41 และหนึ่งเดินทัพและยก (PMD) R-79 นอกจากนี้ในระหว่างการซ้อมรบในระหว่างการวิ่งขึ้นในแนวดิ่งจะมีการใช้เจ็ทหางเสือซึ่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ยก / ล่องเรือ ด้วยการออกแบบ Yak-141 นั้นอยู่ใกล้กับ VTOL อเมริกันสมัยใหม่ของ F-35B ซึ่งติดตั้งด้วยโรงไฟฟ้าแบบรวม
เครื่องยนต์ยกกำลัง RD-41 ตั้งอยู่ด้านหน้าของเครื่องบินในห้องพิเศษด้านหลังห้องนักบิน ในระหว่างการบินในแนวนอนหรือในที่จอดรถเครื่องยนต์จะปิดด้วยลิ้นอากาศพิเศษที่ด้านบนและด้านล่าง ในระหว่างการขึ้นหรือลงจอดพวกเขาเปิดให้อากาศสำหรับเครื่องยนต์และเปิดหัวฉีด เครื่องยนต์ถูกติดตั้งที่มุม 10 °ถึงแนวตั้งหัวฉีดสามารถเบี่ยงเบนได้± 12.5 °ในแนวตั้งจากแกนเครื่องยนต์ RD-41 เป็นเครื่องยนต์ turbojet แบบเพลาเดียวซึ่งสามารถทำงานที่ความเร็วไม่เกิน 550 กม. / ชม.
เครื่องยนต์ยกและค้ำจุน P79V-300 เป็นเครื่องยนต์ turbojet แบบดูอัล - เซอร์กิตที่มี afterburner และ vectoring thrust แบบแปรผัน มันตั้งอยู่ที่ด้านหลังของเครื่องบิน ใบพัดของเครื่องยนต์นี้หมุนไปในทิศทางที่แตกต่างกันคอมเพรสเซอร์มีความโดดเด่นด้วยความเสถียรของแก๊ส - ไดนามิกที่เพิ่มขึ้นในห้องเผาไหม้มีเตาเผาวนแบบพิเศษ หัวฉีดเครื่องยนต์เป็นแบบหมุนที่มีพื้นที่หน้าตัดที่ปรับได้มันสามารถเบี่ยงเบนเวกเตอร์แรงขับได้ 95 องศา แรงขับสูงสุดของอาฟเตอร์เบิร์ชР79В-300 คือ 15,500 kgf
Yak-141 สามารถถอดออกได้สามวิธี: แนวตั้งด้วยการวิ่งระยะสั้นและการลื่นไถล หัวฉีดของเครื่องยนต์หลักที่มีการถอดในแนวตั้งเบี่ยงเบนไปที่มุมสูงสุดพร้อมกับการวิ่งขึ้น - ลงด้วยการวิ่งระยะสั้น เมื่อถอดออกด้วยสลิปความยาวรันเวย์คือหกเมตร
