Посадка СВВП Як-141 на палубу ТАВКР «Адмирал Горшков»
К сожалению, решение о серийном производстве Як-141 для Вооруженных Сил России было отложено, а государственное финансирование программы было значительно уменьшено. ОКБ, тем не менее, сумело продолжить программу летных испытаний за счет привлечения собственных средств, используя поступления от других программ, однако к этому времени возникли сомнения в ее целесообразности. Это связано с тем, что у нас стало больше уделяться внимания развитию корабельной истребительной авиации с укороченным взлетом и посадкой. Обусловлено это тем, что как бы ни совершенствовались боевые СВВП, они никогда не смогут сравниться с обычными самолетами по дальности и боевой нагрузке. Поэтому на пятом отечественном авианесущем крейсере «Адмирал Кузнецов» были установлены трамплин и аэрофинишеры, обеспечивающие использование истребителей Су-27 и МиГ-29 в корабельном варианте, а на строившемся атомном авианосце «Ульяновск» предполагалась установка катапульт.
В условиях современной российской политической неопределенности не представляется возможным давать хоть сколько-нибудь достоверные прогнозы, однако можно полагать, что реальная ниша для Як-141 все же существует. Даже при сохранении ориентации на катапультно-финишерные авианосцы необходимость создания мобильных сил быстрого реагирования обуславливает потребность в СВВП примерно с тем же кругом задач, что и у американского СВВП AV-8B корпуса морской пехоты.
Наконец, в мире существует много стран, которые не могут позволить себе постройку крупных авианосцев, но желают иметь корабельную авиацию. Поэтому экспортный потенциал Як-141, несомненно, очень высок, в связи с чем ОКБ развивает сотрудничество с зарубежными партнерами, предлагая им принять участие в завершении летных испытаний и доводке СВВП Як-141 до серийного производства. Однако при этом следует учесть жесткую конкуренцию на рынке авиационной военной техники, которая заставляет вооруженные силы ведущих зарубежных стран в первую очередь ориентироваться на поддержку своих собственных проектов, например программы JSF.
Летчик-испытатель А.А. Синицын у самолета Як-141
СВВП Як-141 выполнен по схеме высокоплана, с комбинированной силовой установкой с такой же схемой расположения двигателей, как и на Як-38, двухки- левым вертикальным оперением и трехопорным шасси. Конструкция планера самолета на 26% (по массе) выполнена из КМ, включая уг- лепластиковые поверхности хвостового оперения, закрылки, носки и наплывы крыла, причем остальная конструкция выполнена главным образом из коррозионностойких алюминиево-литиевых сплавов, чтобы уменьшить ее массу.
Фюзеляж прямоугольного сечения, выполнен по правилу площадей, имеет заостренную носовую часть, в которой размещается кабина летчика с катапультным креслом К-36В, как на самолете Як-38, конструкции ОКБ «Звезда», обеспечивающим автоматическое покидание самолета на вертикальных и переходных режимах полета при возникновении критических ситуаций. Два подъемных двигателя размещены сразу за кабиной летчика, подъемный маршевый двигатель располагается в хвостовой части фюзеляжа.
Демонстрация СВВП Як-141 на выставке в Фарнборо в 1992 г.
Крыло высокорасположенное, стреловидное, с изломом задней кромки и корневыми наплывами, имеет отрицательное поперечное V – 4° и угол стреловидности по передней кромке 30°. При размещении самолета на корабле консоли могут складываться, почти вдвое уменьшая размах крыла. Крыло имеет развитую механизацию, состоящую из поворотных носков в корневой и складывающихся частях, закрылков в корневой части и элевонов на складывающихся частях.
Оперение стреловидное, двухкилевое, установлено на двух консольных балках, имеет рули высоты и направления.
Силовая установка.
Подъемно-маршевый двигатель Р-79 московского НПО «Союз» (генеральный конструктор В. А. Кобченко) имеет круглое сопло, которое поворачивается на максимальный угол до 95° для отклонения тяги при вертикальном взлете и посадке. Помимо чисто вертикального взлета Як-141 может использовать еще два способа взлета: короткий взлет с разбегом и сверхкороткий взлет с проскальзыванием. Для обоих этих видов взлета сопло подъемно-маршевого двигателя отклоняется на угол 62°, причем при взлете с разбегом поворот сопла на этот угол происходит после начала разбега, а при взлете с проскальзыванием (с длиной разбега около 6 м) угол поворота 62° устанавливается до начала движения самолета при работе двигателя на форсаже.
Двигатель выполнен по двухвальной двухконтурной схеме со сверхзвуковым регулируемым соплом и имеет модульную конструкцию, одноступенчатый компрессор низкого давления и шес- тиступенчатый высокого давления, от которого также производится отбор воздуха для струйной системы управления. Впервые в мировой практике для подъемно- маршевого двигателя осуществлен форсаж во втором контуре поворотного сопла, обеспечивающий увеличение тяги более чем на 66 % (от 9300 кгс до 15 500 кг).
По воротное сопло состоит из двух скошенных секций, которые, вращаясь в противоположных направлениях, обеспечивают отклонение среза сопла на 62 с для короткого взлета и на 95° для вертикального взлета. Система управления автоматическая, трехканальная, электронная, со сдвоенным гидромеханическим усилителем. Поворотное сопло размещено между консольными балками и обеспечивает баланс тяги ПМД и ПД на переходных режимах и режиме висения, чтобы составляющая их тяги проходила через центр тяжести самолета.
Схема СВВП Як-141
Подъемные двигатели РД-41 Рыбинского КБ моторостроения (генеральный конструктор А. Н. Новиков), используемые при взлете и посадке, установлены один за другим позади кабины и имеют убирающиеся створки, закрывающие сверху воздухозаборники и снизу 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. При вертикальном взлете сопла подъемных двигателей повернуты друг к другу для формирования единой струи, при взлете с коротким разбегом сопла обоих двигателей отклонены назад для создания горизонтальной составляющей тяги.
Двигатели РД-41 одновальные, одноконтурные, по конструкции аналогичны подъемным двигателям РД-36 самолета Як-38, имеют осевой семиступенчатый компрессор и одноступенчатую турбину, система управления автоматическая, трехканальная, электронная. Подъемные двигатели работают только совместно с подъемно-маршевым, поэтому система подачи топлива у них интегрирована, запуск их производится при подаче воздуха от ПМД.
Управление самолетом 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 подъемных и подъемно-маршевого двигателей (по тангажу).
Аэродинамические и струйные рули управляются цифровой электродистанционной системой с полной ответственностью и с грехканальной схемой резервирования, разработанной московским научно- производственным комплексом «Авионика», имеется резервная механическая система управления полетом (на первом опытном самолете установлена не цифровая, а аналоговая ЭДСУ без резервной механической системы).