"Tumit Achilles" dari penerbangan militer modern adalah lapangan udara. Bahkan tidak sebanyak landasan pacu. Pesawat tempur paling "tertipu" dari generasi terakhir tidak akan berguna jika musuh menghancurkannya. Setiap tentara modern memiliki selusin dana untuk operasi semacam itu. Terutama berlaku untuk penerbangan garis depan.
Tetapi ada solusi yang sangat sederhana untuk masalah ini: untuk memastikan bahwa pesawat tidak memerlukan landasan sama sekali. Kita berbicara tentang pesawat lepas landas dan mendarat vertikal (VTOL), yang dapat terbang ke langit secara harfiah dari sepetak kecil.
Pikiran tentang penciptaan pesawat semacam itu telah lama dikunjungi oleh para desainer, pengembangan desain untuk pesawat VTOL dimulai tak lama setelah dimulainya era penerbangan. Tetapi kemampuan teknis tidak memungkinkan insinyur untuk menerjemahkan impian mereka menjadi kenyataan.
Perang Dunia Kedua menandai dimulainya era kapal induk - lapangan terbang terapung besar yang mampu membawa puluhan pesawat. Tidak kalah dengan ukuran kapal-kapal ini dan biayanya. Itulah sebabnya penggunaan pesawat VTOL berbasis dek untuk armada tampak sangat menggoda: dalam hal ini, kapal induk dapat dibuat lebih kecil, lebih dapat bermanuver, dan lebih murah.
Tapi, secara teknis, masalah ini ternyata lebih rumit daripada yang terlihat pada awalnya. Ini diperburuk dengan munculnya pesawat jet: pesawat baru membutuhkan landasan yang lebih besar.
Terlepas dari semua godaan ide semacam itu, ada beberapa pesawat di dunia yang dapat lepas landas dan mendarat secara vertikal. Untuk tinggal landas dan mendarat, mereka menggunakan energi jet gas dari mesin jet, meskipun desain mereka mungkin berbeda secara signifikan. Selama penerbangan horizontal, gaya angkat dibuat oleh sayap tetap.
Di Uni Soviet, beberapa pesawat VTOL dibangun, yang paling terkenal adalah Yak-38. Itu digunakan dalam armada, dan mesin ini tidak bisa disebut berhasil. Pada akhir 1980-an, sebuah pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal Soviet baru, Yak-141, diciptakan. Itu adalah kendaraan tempur yang secara fundamental baru - seorang pejuang supersonik, yang berencana untuk melengkapi kapal induk Soviet yang menjanjikan.
Namun, setelah beberapa tahun, negara itu berantakan, tidak ada kapal induk baru atau pejuang menjadi mutlak diperlukan. Proyek akhir untuk pembuatan pesawat Yak-141 dimakamkan pada tahun 2003.
Sejarah penciptaan
Pekerjaan penciptaan pesawat VTOL dimulai pada tahun 50-an abad lalu. Agar pesawat bisa terbang tanpa landasan pacu, diperlukan mesin yang sama sekali berbeda dengan rasio dorong yang sangat tinggi (ini adalah rasio massa pesawat terhadap daya dorong mesin).
Pelanggan utama di daerah ini adalah angkatan laut.
Pesawat VTOL pertama adalah Vertijet X-13 Amerika, yang lepas landas secara vertikal pada tahun 1957. Itu adalah mesin yang sangat menarik, yang lepas landas dari posisi tegak (seperti roket). Namun, pesawat ini sangat sulit, dan karakteristiknya tidak mengesankan, sehingga proyek ditutup.
Saat mengembangkan pesawat semacam itu, desainer harus menyelesaikan sejumlah besar masalah teknis baru. Menjadi jelas bahwa pada kecepatan rendah, ketika pesawat jet membeku hanya di atas jet, penggunaan aileron dan berbagai rudder tidak berguna. Anda dapat mengontrol mesin hanya dengan bantuan aliran reaktif tambahan, dan perancang mengambil kreasi mikromotor pada propulsi jet.
Studi serupa dilakukan di Uni Soviet, tetapi selama bertahun-tahun penelitiannya lebih bersifat ilmiah yang tidak memiliki aplikasi praktis.
Pesawat Soviet pertama yang lepas landas dan mendarat vertikal adalah Yak-36, yang lepas landas pada tahun 1966. Kelanjutan dari proyek ini adalah serial Yak-38.
Pengembangan VTOL yang lebih sukses adalah di Inggris. Sudah pada tahun 1960, Hawker menciptakan pesawat prototipe yang mampu melakukan take-off vertikal. Salah satu komponen utama dari kesuksesan proyek ini adalah penciptaan oleh Rolls-Royce mesin unik yang mampu mengembangkan daya dorong 3.600 kilogram dalam empat nosel putar, yang memastikan lepas landas mobil. Pada tahun 1969, pesawat Hawker Siddeley Harrier GR.1 VTOL diadopsi oleh Angkatan Udara Inggris. Saat ini, Harrier sudah beberapa generasi pesawat tempur, yang melayani beberapa negara (termasuk Inggris dan Amerika Serikat) yang berpartisipasi dalam pertempuran dan memiliki kinerja penerbangan yang tinggi.
Di Uni Soviet, nasib pesawat lepas landas dan mendarat vertikal terkait erat dengan pengembangan program (proyek 1143) untuk pembangunan kapal penjelajah pembawa pesawat - kapal yang memiliki persenjataan roket dan pesawat terbang.
Kembali pada pertengahan 1970-an, pengembangan pesawat tempur berbasis VTVP dimulai, mampu melindungi kapal dari serangan udara musuh. Pengalaman menciptakan "vertikal" di Uni Soviet hanya di Biro Desain Yakovlev, dan pengalaman ini tidak bisa disebut terlalu positif.
Yak-38, yang diadopsi oleh Angkatan Laut Uni Soviet, memiliki rasio dorong-ke-berat yang sangat rendah dan dilengkapi dengan tiga mesin sekaligus. Para perancang harus membuat mobil semudah mungkin, mereka bahkan menghapus radar on-board. Mesin tidak mau bekerja secara serempak, dalam kondisi garis lintang selatan, mereka tidak mau hidup. Pesawat hanya bisa membawa bom kecil dan roket tanpa kendali, yang mengurangi nilai tempurnya menjadi hampir nol. Dengan pesawat-pesawat ini selalu ada bencana.
Selain itu, untuk mengurangi bobot take-off, Yak-38 terpaksa mengambil pasokan bahan bakar terbatas, yang secara signifikan mengurangi radius kerjanya.
Proyek untuk membuat pesawat baru untuk armada Yak-141 untuk kebutuhan armada dimulai pada tahun 1975. Tes negara dijadwalkan untuk 1982. Pesawat baru dikandung sebagai pesawat tempur supersonik, awalnya direncanakan untuk dilengkapi dengan satu mesin, tetapi kemudian preferensi diberikan kepada pesawat dengan pembangkit listrik gabungan.
Yak-141 seharusnya mulai beroperasi dengan kapal penjelajah pengangkut pesawat (TAKR) Baku, Ulyanovsk, Riga dan Tbilisi. Juga, pejuang baru itu berencana mempersenjatai rudal Minsk dan Kyiv sebagai bagian dari modernisasi kapal-kapal ini. Yak-141 seharusnya menggantikan Yak-38 yang usang dan tidak berhasil.
Pembangkit listrik terdiri dari tiga mesin: dua mengangkat RD-41 dan satu mengangkat dan melaju R-79. Pekerjaan pembangkit listrik dikendalikan oleh elektronik, itu bisa memberi Yak-141 dengan take-off vertikal atau pendek dari dek kapal.
Pada tahun 1980, militer agak mengubah persyaratan mereka untuk pesawat masa depan: itu harus multi-tujuan - mampu tidak hanya menghancurkan target udara, tetapi juga menyerang kapal musuh dan target darat. Artinya, melakukan fungsi serangan pesawat.
Karena masalah mesin, tes Yak-141 terus-menerus ditransfer. Mereka mulai hanya pada tahun 1987, dan pada tahun 1990 empat prototipe pesawat tempur dibangun. Tes penuh lepas landas dan mendarat di geladak kapal berlangsung pada bulan September 1991. Selama periode pengujian, 12 rekor dunia untuk kecepatan dan daya dukung ditetapkan. Selama pengujian, salah satu pesawat jatuh. Pilot mengeluarkan, tetapi mobil itu tidak dapat dipulihkan. Penyebab kecelakaan itu adalah kesalahan pilot.
Pesawat ini bukan hanya tahap penting dalam pengembangan industri pesawat terbang domestik, tetapi juga mesin tanda dalam sejarah penerbangan dunia - pesawat lepas landas dan pendaratan vertikal pertama yang memecahkan penghalang suara. Perlu dicatat bahwa Yak-141 mampu lepas landas secara vertikal dengan muatan tempur penuh.
Pesawat ini sangat sial, muncul pada saat sebuah negara besar telah menjalani bulan-bulan terakhirnya, dan ekonomi jatuh ke dalam jurang maut. Memiliki pengalaman pahit dalam mengoperasikan Yak-38, militer sangat curiga terhadap "loop vertikal". Tidak sedikit peran dalam akhir yang memalukan dari proyek yang menjanjikan ini juga dimainkan oleh kecelakaan Yak-141 selama tes. Tidak ada uang untuk melanjutkan pekerjaan di pesawat yang sangat menjanjikan ini pada tahun 1992.
Di Biro Desain Yakovlev, dua lagi desain VTOL diciptakan: Yak-43 dan Yak-201, tetapi mereka tetap di atas kertas. Pengembang mencoba menawarkan mobil baru kepada pembeli asing, tetapi tidak ada pesanan. Ada kolaborasi singkat dengan Amerika (Lockheed Martin), tetapi juga berakhir tanpa hasil.
Pada tahun 2003, proyek pesawat tempur Yak-141 secara resmi ditutup.
Deskripsi
Yak-141 adalah profil tinggi, dibuat sesuai dengan konfigurasi aerodinamik normal dan dilengkapi dengan pembangkit listrik gabungan. 26% dari badan pesawat terbuat dari bahan komposit, beberapa elemen terbuat dari paduan berbasis titanium tahan panas. Kasing ini secara aktif menggunakan paduan aluminium-lithium dengan bobot lebih rendah.
Badan pesawat adalah semi-monocoque dengan penampang persegi panjang. Mesin pengangkat-gerak terletak di ekornya, dua lagi pengangkat - di depan, tepat di belakang kokpit. Hidung badan pesawat memiliki bentuk runcing.
Sayap berbentuk trapesium, sangat diposisikan dengan sapuan lurus dan akar membengkak. Sayap dirancang sedemikian rupa sehingga pesawat bisa mencapai kecepatan supersonik, melakukan pertempuran udara yang bermanuver dan melakukan penerbangan kapal pesiar yang panjang.
Bulu ekor berlapis dua, terdiri dari kemudi dan stabilisator serba bisa. Itu melekat pada dua balok jarak jauh, di antaranya ada nosel engine pengangkat-utama.
Asupan udara berbentuk persegi panjang, terletak tepat di belakang kokpit. Aliran udara dikendalikan oleh irisan horizontal.
Roda pendaratan adalah roda tiga, dapat menahan jatuhnya pesawat dari ketinggian lima meter.
Struktur pembangkit listrik Yak-141 mencakup dua mesin pengangkat (PD) RD-41 dan satu marching dan pengangkat (PMD) R-79. Juga selama manuver selama lepas landas vertikal, rudder jet digunakan, yang ditenagai oleh mesin pengangkat / jelajah. Secara desain, Yak-141 dekat dengan VTOL Amerika modern dari F-35B, yang juga dilengkapi dengan pembangkit listrik gabungan.
Mesin pengangkat RD-41 terletak di depan pesawat, di kompartemen khusus, tepat di belakang kokpit. Selama penerbangan horizontal atau di tempat parkir, mesin ditutup dengan penutup khusus di bagian atas dan bawah. Selama lepas landas atau mendarat, mereka terbuka, menyediakan udara untuk mesin dan membuka nozel. Mesin dipasang pada sudut 10 ° ke vertikal, nosel dapat menyimpang ± 12,5 ° secara vertikal dari sumbu mesin. RD-41 adalah mesin turbojet satu-sirkuit, poros tunggal, dapat beroperasi pada kecepatan tidak melebihi 550 km / jam.
Mesin pengangkat dan penopang P79V-300 adalah mesin turbojet sirkuit ganda dengan afterburner dan vectoring dorong variabel. Terletak di bagian belakang pesawat. Rotor mesin ini berputar ke arah yang berbeda, kompresor ditandai dengan peningkatan stabilitas gas-dinamis, di ruang bakar ada pembakar vortex unik. Engine nozzle berputar, dengan area penampang yang dapat disesuaikan, dapat membelokkan vektor dorong sebesar 95 °. Daya dorong maksimum dari afterburner 7979-300 adalah 15.500 kgf.
Yak-141 dapat lepas landas dengan tiga cara berbeda: vertikal, dengan run-up pendek dan dengan tergelincir (take-off ultra-pendek). Nosel mesin utama dengan take-off vertikal menyimpang ke sudut maksimum, dengan take-off dengan run-up pendek dan slip itu 65 °. Saat lepas landas dengan slip, panjang landasan adalah enam meter.
