被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史 – 铁血网

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

说起电影《真实的谎言》,观众老爷们印象最深的,恐怕就是州长......的座驾了。正所谓扶摇直上乘风去、凌空悬停突突突,"海鹞"就是这么强的啦!相信很多人对"垂直起降"战机的最初认识,都是从这部电影开始的。有火的就有坐冷板凳的,在"海鹞"依靠电影风靡全球时,地球另一端的俄国人却默默的终止了"垂直起降"战机项目。

引擎轰鸣、战鹰呼啸。在进入喷气时代后,战斗机的发展可谓日新月异、空前繁荣。但无论在天空中多么强势,终究绕不开两个字——"跑道"。于是......如何挣脱跑道的束缚就是个非常有意义的课题。特别是你的对手都坏的很,总想连这一亩三分地儿也给端了。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

对于苏联而言,"垂直起降"还有层特别的意义。慈父曾教导说:"航母!是帝国主义的进攻武器,伟大的红海军怎么可以要这种武器?"呃...真香。那么红海军有什么呢?没错是"载机巡洋舰"!虽然甲板是小了点,起不了普通舰载机,但在万能的"设计局"面前这都不是事儿,并最终结出硕果雅克-38和雅克-41。

关于苏联研制"垂直起降"战机的最初设想,至少可以追溯到1942年。不过实际动手时间却是在1956年前后,除了飞行研究院研制的"喷气飞行者"技术验证机,至少还有米格、苏霍伊、雅克夫列夫和克里莫夫等几个设计局参与进来。最终的结果毫无疑问,雅克设计局取得的进展最大,也是从此处开始风光无限的雅克设计局点歪了科技树,并逐渐被米格和苏霍伊设计局赶超的。

从雅克-36说起[/b]

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

作为苏联航空设计界的全才,雅克夫列夫的对"垂直起降"战机的执着源于1960年的范保罗航展。在目睹了英国肖特SC-1的表演后,开始决心向"垂直起降"进军。1961年10月30日,苏联高层向雅克设计局下达了,研制单座垂直起降战斗轰炸机的命令,临时编号雅克-V,不久又拿到正式命名:雅克-36。

以后世的眼光来看,雅克-36确实是架不同寻常的飞机。不仅仅因为它是雅克设计局"垂直起降"领域的初代作品,还有它那算不上漂亮的外观。在气动和发动机的布局上,雅克-36既没选择常见的"将发动机喷口布置在重心前后",也没有采用"鹞式"的四个对称喷口。而是选择了发动机装在前机身、喷口布置在重心处的"蝌蚪"式布局。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

不过,这样一来起落架的样式也要跟着变一变了,因为飞机重心处的尾喷口刚好挤占了主起落架的位置。起落架不得不远走他乡、另寻他处...

垂直起降时,雅克-36的尾喷口可以由水平状态,向下偏转到垂直状态。关于这项技术,苏联方面可以追溯到1947年,当时由米格设计局一位名叫"苏利科夫"的工程师提出,后来在不断的修改和完整后成为了雅克-36以及未来雅克-38的动力装置。同样设计自然不局限于苏联一家,1957年的美国贝尔X-14验证机,及后来的英国霍克P.1127也都试验了喷口转向技术,不过这都是题外话了...

当然,想要飞起来光"力大"是不行的,还需要姿态够稳,避免翻车。雅克-36的机体前后和两侧翼尖处各有一套反推喷嘴系统,通过引来发动机压气机内的高压气体,实现飞机姿态控制。为了获得足够的力矩,前部的反推喷嘴还通过一根粗壮的圆杆,向前延伸了一段。这个神奇的设计一般被戏称为"火柴棍"。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

作为一款技术验证性质的飞机,雅克-36一共只生产了4架。第一架"黄色36号"负责地面测试、第二架用于静力试验、第三架"黄色37号"和第四架"黄色38号"负责飞行试验。

之后就是密集的试验:1962年秋,雅克-36完成地面测试;1963年1月9日实现首次系绳悬停实验;6月23日完成无系绳悬停;9月16日首次完成悬停转态到水平飞行的过渡。在试飞过程中,雅克-36也在不断的"进化"。1963-1964年间,为解决"尾气再循环"问题。设计师在起落架前方增加了一个可收放的气流挡板,防止"废气"被重新吸入,影响推力。1964-1966年间,进行了大约122次的悬停、起飞和着陆试验。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

1966年10月,在库宾卡空军基地的航空装备展上,雅克-36当着苏联高层和华约盟友的面,秀了一把"垂直起降",让无数人为之折服。1967年7月9日的"莫斯科—多莫蒂多沃"航展上,雅克-36第一次面向公众亮相,每个人都对雅克-36的设计赞叹不已。当西方国家知道雅克-36的存在后,旋即为之起名"自由画"的绰号。

雅克设计局十分希望将雅克-36投入量产,但雅克-36吝啬的载弹量和航程,注定了它"验证机"的命运。到1968年3月5日,2架雅克-36共进行了419次试飞任务,之后试验任务逐渐停了下来。黄色36号被捐给空军博物馆,并改名35号(迷惑外界);黄色37号被用于"基辅"号携带战机的试验;黄色38号作为教练机进行人员培训,最终在1971年坠毁。

接下来的岁月中,苏联航母上的"铁匠"——雅克-38即将登场。

性能中庸的雅克-38

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

如大家所知道的那样,雅克-36“自由画”身后还有个不那么自由的兄弟,雅克-38“铁匠”。在1967年的航展亮相后,雅克-36虽然泛起不小的波澜,但很快又归于平静。之后衍生出的“雅克-36-70攻击机”和“雅克-36-70F战斗机”项目,最终也都不了了之。毕竟与普通战机相比,除垂直起降功能,雅克-36实在没有什么其它的优点能入的了空军法眼。

那么雅克的出路在哪里呢?没错!在海军身上。虽然慈父对航母的定义犹在耳畔,但终究逃不过“真香定律”。从1123型“莫斯科”到1143型“基辅”,苏联海军走上了别具特色的“载机巡洋舰”之路。同期起步的还有雅克系列垂直起降战机的二代产品——雅克-36M,即后来的雅克-38。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

雅克-38的研制始于1967年6月。项目临时编号为雅克-36M,“M”的意思是改进、升级。但发展到后来雅克-36M已经完全是另一种飞机,与雅克-36毫不沾边。

在设计局内部,新飞机被称作“项目-VM”。为保险起见,雅克设计局还特地准备了两套设计方案。分别是:与雅克-36相似的动力布局,即两台升力/巡航发动机方案,以及升力发动机+升力/巡航发动机的混合动力布局。

对于前一种方案而言,技术相对成熟、易于实现,但是也有缺点——动力太足。因为这样的动力布局要求两台发动机的推力要大于飞机重量,才能实现垂直起降。但飞机在实际平飞时却用不到这么大推力,更何况苏联海军需求的是一种对地/对海攻击为主的战机,过大的推重比就是浪费。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

而混合动力布局细究起来还能再分成两种:一种类似法国的“巴尔扎克”,升力发动机和巡航发动机分别为垂直起降和平飞提供推力。它的缺点是在平飞过程中,升力发动机就成了毫无用处的“死重”。后一种则是日后出现在雅克-38上的布局,即前部使用两台升力发动机,后部通过尾喷口的旋转实现发动机升力与巡航转态的转换。在不同方案的优缺点对比中,苏联飞机工业部最终选择了混合动力布局方案。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

1967年12月27日,雅克-36M的设计、制造文件正式下达,同时还提出了双座教练型的设想。

1969年1月23日,雅克-36M的原型机开始制造,并从次年4月开始陆续下线了4架原型机,分别是“黄色05”号、“黄色25”号、“黄色55”号、“黄色45”号。之后就是密集的飞行试验,与雅克-36不同的是作为舰载机而生的雅克-36M很早就开启上舰试验。

1972年11月22日,试飞员蒂科斯巴科驾驶2号原型机,在莫斯科号上进行了全过程垂直起降飞行。莫斯科号的航海日志上也写下了“舰载航空兵诞生日”的记录。嗯...可怜的舰载直升机们居然被直接无视了...

1974年12月,雅克-38的各阶段测试完成,并被推荐装备部队。这一路走来也是边修边改,比如:2号原型机头部比1号尖了一些,4号原型机垂尾改成切尖后倾式,还增加了进气道附面层隔板,改动了起落架轮距。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

1976年8月11日,苏联第644-210号政令批准雅克-36M装备海军舰载航空兵,同时正式赋予它雅克-38的编号。

值得注意的是,雅克-36M在原型机试飞阶段出奇的争气,除了一些小事故外并没有坠毁的记录。但实际进入服役后却完全不是这么回事儿,当然比“鹞式”多少强一些。根据统计,1974-1980年间,苏联海航的115架雅克-38中,有16架在事故中损失,其中4架彻底报销。而“鹞式”除在测试阶段摔了一半的原型机外,1969-1980年间交付部队的241架中有57架彻底报销。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

而说起性能,雅克-38与早期的“鹞式”之间只能说是半斤八两。这一点驻雅克设计局的军方代表就曾透露:“鹞式”的优点比雅克-36M(雅克-38)要多,雅克-36M只是速度上快一点、腿长一些。苏军入侵阿富汗时期的“罗姆行动”暴露了相关的问题,在高原、高温地区雅克-38只能采用短距起降模式,而且作战半径也只有120km,名副其实的“桅杆保卫战”。

于是,对雅克-38的改进就成了必然的选择。接下来我们就简单介绍下雅克-38的两种衍生型号:雅克-38U教练机和升级版雅克-38M。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

所有飞机都会面临着飞行员培养的问题,雅克-38也不例外。在专用的教练型号诞生前,无论是雅克-36还是雅克-38,飞行员培训完全靠地面教学,上了飞机后完全凭个人感觉,显然跟不上节奏。所以在当年雅克-38开始研制时,教练机雅克-38U的上线、量产也是同步进行的。相对于其貌不扬的雅克-38来说,雅克-38U的外形可以说是更丑了。为了容下两名飞行员,设计人员不得不加长了机头。同时为了兼顾视野,还特地将机头做了下折。丑归丑,但总比没有强。

雅克-38的另一种重要衍生型是雅克-38M,它完全是按照“罗姆行动”的经验改进。主要改进之处就是换装了更大推力的发动机,并赋予了它携带副油箱的能力,以应付那令人捉急的航程。最终雅克-38M虽然入役,但并没解决问题。新发动机虽然推力跟大,但耗油量也更高,以至雅克-38M在不携带副油箱的情况下,航程反而不如雅克-38,也是大写的尴尬。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

从1973年始至1988年,雅克-38系列战机共生产了231架。其中包括143架雅克-38、38架雅克-38U和50架雅克-38M。虽然性能算不上优秀,却也实现了苏联海军飞天梦想,为保卫苏联战舰的头皮和水中摸鱼大业作出了贡献。之外虽然还衍生出如雅克-39等众多项目,但终究被划时代的雅克-41所取代。

生不逢时的雅克-41

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

莫斯科号上的一句“舰载航空诞生日”,让雅克-38“铁匠”看似前景无限。但毕竟是个开路先锋,所以用起来问题还是不少的。

除去一些小问题,雅克-38仍有两个明显的短板:一是作战半径太短,垂直起降模式下通常只有100公里左右;二是武器载荷小,垂直起降时只有1吨的载荷。而且雅克-38上也没有安装雷达,这注定它性能有限,只能打击目视条件下的低速目标。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

所以在雅克-38尚未完成的1973年,雅克设计局和苏联海军海空兵就对下一代“垂直起降战机”作出了规划——必须要安装火控雷达,并解决雅克-38未竟的“超音速”问题。当时除了法国“巴尔扎克V”原型机具备超音速能力外,世界上并没有其它成功的范例。这注定了雅克-41拓荒属性,也注定它在航空界的历史地位。

1974年,苏联高层正式下达“新战机”的研制命令。要想实现垂直起降和超音速,动力布局和发动机是关键,接下来的两年中雅克设计局尝试了无数种方案,最终还是将动力布局改回了雅克-38的模式。

但新飞机并不是简单的复制了雅克-38,因为它采用了带加力燃烧室、推力更大的R79V-300发动机,以及先进的矢量喷管设计。起初雅克设计局想采用某种“二维矢量喷管”,但最终由于技术难度过高,转而开发了独特的三轴承旋转喷管。这一设计后来还被美国F-35给学了去...

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

当然,矢量尾喷管并不是雅克-41面对的唯一难题。原本雅克设计局准备从1982年起展开试飞测试项目,但直到1984年3月前后,第一架用于地面测试的原型机才制造完成。不过项目测试还是不能进行,因为直到6月R79V-300发动机才姗姗来迟。

同样拖后腿的还有“火控雷达”。在1985年末的测试时,预计装备S-41系列雷达仍未交付。出现这样的问题,技术难是一方面,但甲方要求太多脱不了关系。随着时间的推移,苏联军方想要雅克-41做的事情越来越多,并在1986年5月20日专门下令:要求为飞机安装新系统。所以火控雷达也就一改再改,直到1988年完成。而改进后的飞机则被称为雅克-41M。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

最终,雅克-41的原型机一共制造了4架,分别是:用于地面测试的“黄色48”号、用于飞行试验的“白色75”号和“白色77”号,以及用于静力试验的“产品48SI”。

1987年3月9日,“白色75”号终于实现了首飞。随后的日子里又对机载设备和集体结构进行了测试与改进。

1989年4月11日,“白色77”号实现了首次悬停。

1990年6月13日,又进行了首次全过程飞行试验,实现了垂直起飞—姿态转换—垂直着陆的全套动作。

1991年4月11日-15日,“白色75”号在飞行中一连创造了12项世界纪录。

1991年9月26日,“白色75”终于实现了在航母上的垂直降落;4天后又实现了短距起飞和垂直降落。

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

但之后10月5日的试飞,结果却是灾难性的。“白色77”号在降落过程中“拍”在了航母的甲板上,燃起了大火。以此为借口,苏联20年垂直起降战机之路宣告终止。

至于“白色77”号,它被修复并重新涂上了“141”的编号以迷惑外界。1992年还与姊妹机一起参加了的范保罗航展,但也只被用作静态展示,再也没飞上天空。不过它的姊妹机却在航展上大显身手,让整个西方航空界叹为观止。唯一的插曲是,降落时“白色75”号放出了减速伞。对于普通战机来说这没什么,但对垂直起降战机而言则略显多余。以至西方评论家称:“鹞”式的飞机设计师肯定在墓地里打滚...

被寄予厚望的雅克家族,苏联垂直起降战机发展小史

之后的1993年、1995年雅克-41也都出现在莫斯科航展上,只是存在感越来越弱。在苏联解体后愁云惨淡的日子里,俄罗斯既无资金也无需求继续研发雅克-41。雅克设计局曾将目光转向西方航空公司,试图合作开发雅克-43,但这一愿望并未实现。最终,只有洛·马公司购买了雅克-41动力系统构形的设计资料作为参考,让F-35扶摇直上,只留雅克-41在博物馆中叹息苏联垂直起降曾经的辉煌。

猜你感兴趣

更多 >>

评论

评 论

更多精彩内容

热门图集