Альтфлот: Морская авиация Российского флота. Сверхзвуковой от Яковлева
Решил еще и сверхзвуковую машину представить на суд уважаемых коллег, поскольку последний описанный мной истребитель Ла-19 имел максимальную скорость на форсаже только 1,07 М, а к началу 60-х это уже несолидно. Несмотря на то что чертил и описывал, не опираясь на какой-то конкретный прототип, в итоге все-таки получилась машина, в которой угадываются черты реальных: тешу себя мыслью, что законы аэродинамики и компоновочные решения одинаковы и в альтернативной реальности. И да, машина Яковлева на радость отдельным коллегам.
Требование на создание полноценного сверхзвукового палубного истребителя были сформулированы еще в 1957 г., когда еще шло производство истребителей семейства Ла-19. Заказ выдали всем ОКБ, которые занимались истребительной тематикой, но в реальности на него откликнулись только микояновцы и ОКБ Яковлева. Лавочкин был занят работой по тяжелому перехватчику – будущему Ла-300 (прим. у меня Ту-128 не существует), и работы по новой машине пришлось бы выполнять с нуля; фирма под руководством Северского отошла от истребителей и вовсю корпела над ударными и гражданскими самолетами, Сухой работал сразу по нескольким проектам и теоретически он подтвердил, что на базе своего Су-7 можно создать палубный истребитель, но из-за загруженности «конторы» дальше макета дело не пошло.
У Микояна дела продвигались лучше: как и рекомендовала промышленность, он взял за основу свой МиГ-21, но в ОКБ понимали, что в таком виде, в котором истребитель устраивал ВВС, для палубной жизни он непригоден, поэтому стали вносить изменения. Кроме креплений к катапульте и тормозного гака (для этого же пришлось отказаться от подфюзеляжного гребня, в пользу двух меньшего размера), поменяли фонарь на новый с лучшим обзором. Увеличили киль и, естественно, убрали тормозной парашют, но главная «изюминка» была в конструкции крыла, которое осталось фиксированным, поскольку посчитали, что размах в 7,15 м не критичен. Улучшенные взлетно-посадочные характеристики получили за счет применения системы сдува пограничного слоя (СПС) с закрылка, под эту систему были доработаны двигатели, получившие название Р-11-Ф2С-300, с отбором воздуха от компрессора. В выпущенном положении к нижним поверхностям закрылков подавался отобранный от компрессора воздух. Позднее эту систему стали применять на всех серийных самолетах. Посадочная скорость снизилась до 240 км/ч, но самолет был неустойчив на малых скоростях, не устраивала командование ВМФ и дальность полета. Тем не менее по настойчивой «рекомендации» представителей промышленности уже предполагали подписать акт приемки о годности МиГ-21ППС к применению с авианесущих кораблей, но в это время начались испытания по палубному применению машины Яковлева.
Схема опытного палубного истребителя МиГ-21ППС, 1960 г.
Самолет, который был представлен ОКБ, создавался с нуля и серьезно отличался от всех истребителей которые были на вооружении ВВС России к этому времени, в первую очередь отсутствием лобового воздухозаборника и был ближе по компоновке к американскому палубнику Grumman F-11 Tiger и более позднему Dassault Mirage F1.
Самолет получивший обозначение Як-31, представляет собой однодвигательный сверхзвуковой истребитель – среднеплан, выполненный по нормальной аэродинамической схеме. Его планер изготовлен в основном из алюминиевых сплавов; стойки шасси, противопожарные перегородки и некоторые другие элементы – из титановых сплавов; узлы крепления консолей крыла, оперения и шасси – из высокопрочной стали.
Фюзеляж спроектирован с учетом правила площадей, его носовая секция отклонена вниз на 3,5 градуса относительно продольной оси самолета. Фюзеляж имеет полумонококовую конструкцию и состоит из передней, центральной и хвостовой частей. Передняя часть фюзеляжа включает отсек РЛС с радиопрозрачным обтекателем антенны локатора, гермокабину пилота и закабинный отсек. На бортах закабинного отсека находятся сверхзвуковые регулируемые воздухозаборники полукруглой формы. Каждый воздухозаборник оснащен подвижным центральным полуконусом. На нижней и верхней поверхностях центральной части симметрично закреплены два перфорированных тормозных щитка, а по оси находятся узлы крепления подфюзеляжного пилона. Под хвостовой частью находятся два больших подфюзеляжных аэродинамических гребня, между которыми располагается тормозной гак.
Крыло самолета трапециевидное двойной стреловидности (47,5 и 35 градусов), набрано из тонких скоростных профилей. С целью обеспечения приемлемых характеристик устойчивости и управляемости на больших углах атаки передняя кромка на 1/3 размаха консоли имеет уступ – генератор вихря. Кессон консоли крыла многолонжеронной конструкции, он является топливным баком-отсеком. Складывающиеся части консолей для повышения устойчивости были отклонены вверх на 7 градусов.
Крыло хорошо механизировано: передняя кромка оснащена в корневой зоне (до уступа) отклоняемым носком, далее – двухсекционным предкрылком; задняя кромка – двухсекционным дифференциально отклоняемым двухщелевым закрылком. Управление предкрылком осуществляется пилотом (на взлетно-посадочных режимах) либо автоматически (при маневрировании). Крыло оснащено двухсекционными перфорированными интерцепторами, а также элеронами.
Хвостовое оперение включает киль с рулем направления и стабилизатором. При малых скоростях и выпущенных закрылках стабилизатор фиксировался в нейтральном положении, а управление осуществлялось рулями высоты. На больших скоростях управление по тангажу обеспечивалось поворотом всего горизонтального оперения.
Шасси – трехопорное. Каждая из опор оснащена масляно-воздушным амортизатором. Носовая опора с двумя колесами с пневматиками высокого давления, основные одинарные. Колеса основных опор – тормозные.
Силовая установка не отличалась от применяемой на МиГ-21ППС, за исключением системы сдува пограничного слоя, которая на ТРДФ Р-11Ф2-300 машины Яковлева отсутствовала.
Топливная система включает пять фюзеляжных и два крыльевых бака-отсека общей емкостью 4000 л. Предусмотрена также подвеска трех ПТБ в разных комбинациях – одного под фюзеляжем или двух на внутренних крыльевых пилонах. Это позволило поднять дальность полета с максимальной заправкой и ПТБ до 2700 км, против 1600 на МиГ-21ППС.
Свободная носовая часть позволила разместить более мощную РЛС «Орел», что позволяло при необходимости применять ракеты Р-98. Изначально самолет нес четыре крыльевых пилона для подвески вооружения, но еще в процессе испытаний к ним добавился подфюзеляжный. Встроенное вооружение самолета включает две 30-мм пушки НР-30 с боезапасом по 70 снарядов на ствол, установленные под воздухозаборниками. Максимальная расчетная нагрузка на узлах подвески составляет 2100 кг.
Схема палубного истребителя Як-31, 1961 г.
Сравнительные ТТХ истребителей МиГ-21ППС и семейства Як-31
Моряков подкупила низкая посадочная скорость (215 км/ч), хороший обзор, большая номенклатура вооружения и дальность. Тем не менее машина Яковлева по сравнению с Микояновской имела и недостатки. Як-31 был больше, что было важно при хранении в ангаре; кроме того, МиГ-21ППС был намного скоростнее. Но все-таки с учетом выявленных преимуществ командование ВМФ, несмотря на противодействие представителей авиационной промышленности, весной 1962 года приняло на вооружение Як-31. Противодействие было связано с тем, что, несмотря на то что на бумаге все авиастроительные «фирмы» были независимыми, фактически они подчинялись госструктурам: исключение составляли российский филиал фирмы Сикорского и ряд мелких ОКБ, которые считались частными компаниями. Каждое ОКБ было ограничено в производственных мощностях и в лучшем случае обладало небольшим опытным заводом, например у ОКБ им. Григоровича вообще были несколько цехов на 29 заводе. Объединение Госавиапром, в юрисдикции которого находилось серийное производство, отказывалось выделить предприятие на освоение нового истребителя, ссылаясь на загруженность заводов и так большую линейку выпускаемых машин, а МиГ-21ППС можно было выпускать параллельно с самолетами для ВВС.
Так или иначе, к концу года все-таки удалось запустить производство на заводе в Таганроге, хотя ранее на нем не занимались производством таких самолетов; одновременно производство шло на опытном заводе ОКБ Яковлева. Эти меры позволили к концу 1963 года перевооружить две эскадрильи на тяжелых АвКр.
С 1964 почти всю палубную авиацию вместо отдельных эскадрилий свели в авиаполки по типу ВВС, а авиагруппы «Петропавловска» и «Архангельска» еще в бригады. Таким образом, Як-31 поступили на вооружение двух истребительных полков (100 и 279) в составе трех эскадрилий в каждом, но только две из них базировались на ТАвКр (всего 24 машины), а третья с запасными самолетами, учебными и находящимися в ремонте (всего 7 Як-31 разных модификаций) находилась на береговом аэродроме. Интересно, что у всех однотипных самолетов была сквозная нумерация. Также они входили в состав 311 смешанного авиаполка на АвКр «Слава» (12 машин на авианосце и 5 в береговой эскадрильи) и 232 авиаэскадрильи ЦБППА «Монгохто» ВМФ России – 6 машин. Всего с учетом потерь в результате авиапроисшествий и технического износа (18 машин) в период с 1961 (включая семь опытных машин разных модификаций) по 1969 год было выпущено 131 самолетов семейства Як-31.
Еще в 1965 году машину предлагали ВМС Индии, но они имели закупленную только в 1963 году эскадрилью Ла-20, которые их в целом устраивали. Да и считали, что их авианосец «Vikrant» будет мал для сверхзвуковой машины (впрочем, в дальнейшем аргентинцы доказали, что это не совсем верно), и сделка не состоялась.
Существовало несколько модификаций, притом часто модифицировались уже существующие самолеты. В 1964 году появился двухместный учебно-боевой Як-31УБ. В принципе учебную модификацию изначально создавать не собирались, для подготовки летчиков палубной авиации уже был двухместный вариант Ла-19УТ, но при переучивании на новый сверхзвуковой истребитель даже опытные пилоты сталкивались с рядом проблем при посадке. В итоге к декабрю 1963 года были серьезно повреждены сразу две машины из 8 построенных к этому времени. Уже в январе следующего года командование авиации ВМФ выдало заказ на самолет Як-31УБ, а Яковлев, который «собаку съел» на учебных самолетах, в июне представил его на испытания. Конструктивно машина оставалась прежней, обошлись без удлинения фюзеляжа, кабину ученика передвинули вперед на 250 мм, а на месте переднего бака между воздухозаборниками установили кабину инструктора. Самолет изначально рассчитывали использовать как учебно-боевой, поэтому поставили более компактную РЛС РП-21 (Як-31УБ в итоге мог применять только ракеты Р-3) и убрали внешние крыльевые пилоны и левую пушку, на этом все. К концу года самолет прошел все испытания и, скрепя сердцем, Госавиапром выдал квоты на производство дополнительных 14 машин этой модификации. Как правило, они базировались в составе береговых эскадрилий полков палубной авиации, еще два оказались в 232 авиаэскадрилье ЦБППА «Монгохто».
Более серьезная машина Як-31ПУ появилась почти одновременно с учебной, хотя работы были начаты на год раньше. Морских летчиков при всех достоинствах Як-31 категорически не устраивало его отставание в скорости от МиГ-21ППС. При том что заокеанские «заклятые» друзья уже имели ударные самолеты А-5 Vigilante и B-58 Hustler, а британцы работали над TSR.2, которые истребитель Яковлева уже не мог перехватить, требовалось создать самолет, который будет как минимум соответствовать им.
Для решения этой проблемы рассматривали два варианта: установку нового двигателя АЛ-7Ф и установку ракетного ускорителя. Первый вариант выглядел предпочтительней, но ТРД Люльки был больше и в два раза тяжелее, что влияло на взлетно-посадочные характеристики и его установка требовала фактически перестроить самолет, а больший расход топлива снижал дальность, что посчитали недопустимым. Вариант с ускорителем также был не идеален: планер остался прежним, но переделали хвостовую часть фюзеляжа в связи с установкой жидкостного ракетного ускорителя. ЖРД С-175 тягой в 2000 кг разместили в киле самолета внутри контура теоретических обводов, а компоненты горючего – в фюзеляже. Вес установки ЖРД был сравнительно небольшой, но для конструкторов его установка была сложной задачей, поскольку весь объем горючего для ЖРД требовалось разместить в фюзеляже вместе с основным двигателем и керосиновыми топливными баками, обеспечив надежность и безопасность эксплуатации силовой установки с опасными топливными компонентами, в состав которых входила азотная кислота. Кроме того, серьезно снизилась дальность – до 1700 км, против 2000 на «обычном» истребителе.
Но были и «плюшки». Так, при включении ускорителя скорость подскакивала до 2050 км/ч, а 1 апреля 1964 г. самолет который получил обозначение Як-31ПУ, смог закарабкаться на высоту 21 900 м. Пробовали запускать этот самолет без использования катапульты, а только с ускорителем, правда максимальную взлетную массу приходилось все же ограничивать 9500 кг. Самолет приняли на вооружение в середине 1964 года, но всего было выпущено 8 машин (5 из них поступили на СФ). Однако палубное базирование показало огромные сложности эксплуатации самолета с комбинированной силовой установкой, и уже в 1965 их перевели в состав береговых эскадрилий истребительных полков. Из четырех Як-31ПУ Северного флота в конце 1965 сформировали пилотажную группу «Чайки» в составе 100 истребительного полка, пилоты которой активно использовали ускорители для показательных выступлений вплоть до 1973 года.
Следующая модернизация прошла в самом конце серийного производства в 1967 г. Як-31М с двигателем Р-27Ф-300 с тягой на форсаже 9693 кгс мало отличался от предшественников. Несколько изменилась длина и толщина хвостовой части фюзеляжа из-за нового двигателя, у кабины пилота появился новый фонарь, открывающийся назад, в носовой части установили неубирающуюся штангу дозаправки в воздухе и РЛС «Сапфир-21». Кроме того, в комплекс вооружения включили двухствольную пушку ГШ-23Л, а вместо одного подфюзеляжного пилона установили два под воздухозаборниками. Кроме того все самолеты изначально окрашивали по новым нормативам 1967 г., которые в общих чертах действуют до сих пор. Самолет наконец-то имел свои «законные» 2М на форсаже.
Интересно, что этот самолет стал самым массовым среди всех модификаций – всего за два года было выпущено 48 самолетов, еще 16 поздних «тридцать первых» были переоснащены новыми двигателями и оборудованием на заводе Яковлева во время капитального ремонта в 1970–71 г.г.
В 1979 году, когда самолеты уже практически сняли с вооружения, заменяя их на палубные МиГ-23КМД, отпрыски «тридцать первого семейства» оказались еще и в составе авиации ВМС Аргентины. Технически говоря, это был не совсем Як-31, а его развитие с индексом «тридцать семь»; впрочем, различия были только в очередной замене двигателя на Р-29ФС-300 с системой отбора воздуха для сдува пограничного слоя, новом трапециевидном крыле меньшего размаха (в дальнейшем его практически без существенных изменений использовали на Як-41), более длинной носовой части и новом БРЭО. ОКБ Яковлева создавало его для конкурса на новый палубный истребитель 1975 г., когда стало ясно, что его проект Як-31ПД с подъемными двигателями для использования на крейсерах типа «Киев» вместе с Як-38 не имеет перспектив. Конкурс был объявлен не потому что Як-31 был плох («эмка» вполне соответствовала МиГ-23Л), а из-за физического износа, поскольку к 1977 году самые старые самолеты приближались к 15 летнему возрасту, и требовалось либо вкладывать средства в возобновление серийного производства, либо создавать самолет с равными характеристиками, но на базе серийной машины.
В этот раз, несмотря на хорошие отзывы моряков, все-таки победили представители промышленности, которые настояли на Микояновском самолете, как более практичном для серийного производства, хотя моряки указывали недостаточную дальность полета в 1800 км. Тем более что на опытном заводе к этому времени была заложена серия из шести Як-37, но построили и испытали только два, остальные законсервировали.
Секрета они не составляли, и между делом они попались на глаза представителям ВМС Аргентины во время осмотра Як-38М, которые рассматривались как возможный легкий штурмовик для палубной авиации, поскольку настала пора заменять старые А-4. «Вертикалка» восторга не вызвала, а вот сверхзвуковой истребитель, который можно приобрести по сравнительно низкой цене (терять было особо нечего, к тому же планировали, что Аргентина будет сотрудничать с Россией в военно-морской сфере в Южной Атлантике), заинтересовал. Тем более по сути истребителя аргентинская морская авиация как раз и не имела.
Один построенный ранее Як-37 морем был доставлен на ВМБ «Альмиранте Кихада», где был облетан российскими летчиками-испытателями, после чего в январе 1978 была проведена первая посадка на авианосец «Veinticinco de Mayo». В течение месяца были проведены еще 28 взлетов и посадок и было официально подписано соглашение о покупке четырех самолетов новой постройки. Одновременно с баз хранения передавались два учебных Як-31УБ, а уже доставленный самолет просто подарили.
Весь заказ был выполнен уже к началу следующего года, и все семь машин вошли в состав 2о Esquadra Aeronaval, где они получили название Accipitrin (Ястреб). Правда, обучение затянулось и полностью эскадрилья стала боеспособна только к маю 1981 года, при этом была потеряна одна спарка. Тем не менее морская авиация вдруг оказалась обладателем самого современного истребителя во всех вооруженных силах страны.
К началу Фолклендской войны машины использовались вместе с другими аргентинскими истребителями; сбитых самолетов за ними не значилось, хотя в отличие от Mirage III и Dagger они смогли повредить пушечным огнем один из Harrier GR.3, при этом сами потерь не имели. На долю русских машин пришелся и один потопленный корабль RFA «Sir Lancelot», который получил попадание двух ракет Х-66 в атаке 24 мая.
После войны аргентинцы собирались пополнить парк истребителей, но новых самолетов не было (последний Як-37, который оставался в ОКБ, использовали для отработки узлов нового Як-41), а старые Як-31М, которые были на хранении, требовали дорогостоящей модернизации и ремонта. Оставшиеся Як-37 были на вооружении до 2010 года, правда последние 15 лет они летали с береговых аэродромов. Последние российские истребители окончательно вывели в резерв вместе с авианосцем «Слава» весной 1985 г.
Внешний вид истребителей семейства Як-31
