ВЗЛЕТАЕМ
ВЕРТИКАЛЬНО! Александр Николаев
В конце пятидесятых годов минувшего века резко увеличившиеся скорости фронтовых (тактических) самолетов при взлете и посадке привели к серьезному росту потребной длины ВПП, а увеличение массы летательных аппаратов - к необходимости наращивания толщины бетонного покрытия аэродромов. Строить многочисленные бетонные полосы длиной в полтора-два километра было накладно для экономики; кроме того, сосредотачивать военную авиацию на ограниченном числе аэродромов военное командование не считало возможным, памятуя об уроках Второй мировой войны, когда именно с внезапного удара по самолетам противника на земле начинались многие операции. Главнокомандующий ВВС маршал авиации К.А. Вершинин настойчиво добивался от авиационной промышленности решения возникшей проблемы: по его мнению, все фронтовые самолеты должны были обладать способностью взлетать и садиться на грунтовую ВПП, при этом длина разбега/пробега не должна была превосходить 600-800 м. Это требование вступало в противоречие с тогдашними достижениями в области аэродинамики: самолеты, рассчитанные на выполнение полета с максимальной скоростью порядка М = 2, в "обычной" конфигурации уже не могли садиться на грунт. Впрочем, длину пробега удалось резко сократить благодаря применению тормозных парашютов. Уменьшить же взлетную дистанцию поначалу попытались с помощью стартовых ускорителей, но затем подоспело, казалось бы, более перспективное решение: подъемные двигатели! В 1962 г. ОКБ-36 (Рыбинск) получило задание на разработку легкого малоразмерного ТРД с удельной тягой более 10 кгс/кг, масса которого не должна была превосходить 200 кг. На удельный расход топлива особых ограничений не накладывалось, ведь работать такой двигатель должен был всего несколько минут за полет. Первоначально подъемный ТРД проектировался двухрежимным: малый газ и номинал, что упрощало конструкцию. В 1964 г. "малютку", получившего обозначение РД-36-35 довели до уровня, который позволил начать летные эксперименты. В ОКБ-155 А.И. Микояна и ОКБ-51 П.О. Сухого были спроектированы экспериментальные самолеты, предназначенные для изучения поведения летательных аппаратов и их комбинированных силовых установок на взлетно-посадочных режимах. Для проведения экспериментов микояновцы переоборудовали истребитель МиГ-21СМ, а специалисты ОКБ-51 - перехватчик Су-15, носивший также "несекретное" наименование Т-58. В фюзеляже самолета МиГ-21ПД размещались маршевый турбореактивный двигатель Р13Ф-300 тягой 6490 кгс и два подъемных двигателя РД-36-35 тягой 2350 кгс в районе центра масс самолета, а сопла немного наклонены назад. Для установки подъемных двигателей пришлось установить в фюзеляж вставку длиной 900 мм за кабиной пилота, кроме того, заметно увеличилось миделевое сечение фюзеляжа из-за необходимости "огибания" отсека с РД-36-35 воздуховодами маршевого ТРД. Воздух к подъемным двигателям подводился через поворотные створки с приводом, открывавшимся при взлете и посадке. Переделка центральной части фюзеляжа заставила отказаться от убирающихся основных стоек шасси; заодно зафиксировали и переднюю. Первый вылет на МиГ-21ПД выполнил П.М. Остапенко 16 июня 1966 г., затем на самолете летал Б.А. Орлов, который завершил программу заводских испытаний в 1967 г.
Экспериментальный истребитель с укороченным взлетом и посадкой, разработанный в ОКБ Сухого в соответствии с приказом МАП от 6 мая 1965 г., получил обозначение Т-58ВД (вертикальные двигатели). Для размещения трех подъемных двигателей РД-36-35 тягой по 2540 кгс пришлось также переделывать фюзеляж. Подъемные ТРД монтировали между воздушными каналами маршевых двигателей в ряд под углом 10° к вертикали. В верхней части фюзеляжа предусмотрели две открывающиеся створки воздухозаборника: переднюю для одного, а заднюю для двух двигателей. В нижней части фюзеляжа установили профилированные управляемые жалюзи, которые имели два рабочих положения и обеспечивали отклонение струи газов. Т-58ВД построили в декабре 1965 г., после чего началась отработка на специальном стенде - площадке с металлическим покрытием, к которой швартовался самолет. Двигатель НК-12, установленный перед площадкой в качестве вентилятора в некоем подобии аэродинамической трубы, создавал воздушный поток со скоростью около 400 км/ч. В апреле 1966 г. самолет перевезли на аэродром. Ведущим летчиком был назначен Соловьев. В июне он совершил несколько рулежек и подлетов с включением подъемных двигателей. Первый полет на Т-58ВД с включенными РД-36-35 летчик Е.С. Соловьев выполнил в конце июля. Всего до конца года состоялось 37 полетов. Было установлено, что при включенных подъемных двигателях взлетная скорость уменьшилась с 390 до 285 км/ч, а посадочная - с 315 до 225 км/ч, длина разбега сократилась с 1170 до 500 м, а пробега - с 1000 до 560 м. Поведение самолета с включенными подъемными двигателями на взлете практически не отличалось от поведения обычного Су-15. Однако посадку, выполняемую на меньших скоростях, существенно затруднял значительный кабрирующий момент, поэтому приходилось не запускать передний РД-36-35. В марте 1967 г., готовясь к испытаниям опытного Т-6-1, на Т-58ВД выполнил три полета летчик-испытатель В.С. Ильюшин. Впоследствии экспериментальная машина эпизодически поднималась в воздух, а в 1976 г. была передана в МАИ для использования в качестве учебного пособия, но уже в 1980 г. ее сдали в металлолом. Планами минавиапрома на следующем этапе работ предусматривалось создание серийных машин с подъемными двигателями: истребителя 23-01 (МиГ-23ПД) в ОКБ А.И. Микояна и тяжелого штурмовика Т-58М в ОКБ П.О. Сухого. В микояновском ОКБ разрабатывавшийся боевой самолет назывался МиГ-23УВП (укороченный взлет и посадка). Параллельно с ним создавался истребитель 23-11 с крылом изменяемой стреловидности (будущий серийный МиГ-23). Постройка 23-01 началась в 1965 г. Среднерасположенное крыло машины представляло собой увеличенную копию крыла самолета МиГ-21. В средней части фюзеляжа под небольшим углом к вертикали размещались два подъемных двигателя РД-36-35 тягой по 2350 кгс. На этапах взлета и посадки при помощи силового цилиндра открывалась расположенная в верхней части фюзеляжа поворотная крышка - люк с жалюзи, обеспечивая питание подъемных двигателей. Расположенные под фюзеляжем выхлопные сопла снабжались поворотными решетками. Они действовали как устройства реверса тяги при посадке, а на взлете, наоборот, позволяли суммировать тягу всех трех ТРД. Посадочная дистанция составляла всего 300-350 м. Маршевый двигатель Р27-300 максимальной тягой 5200 кгс и форсажной тягой 7800 кгс располагался в хвостовой части фюзеляжа. Как и МиГ-21, машина 23-01 оснащалась системой сдува пограничного слоя с крыла в районе закрылков. Еще раз подчеркнем: это был полноценный боевой самолет с вооружением, состоявшим по проекту из двуствольной пушки ГШ-23 и двух ракет К-23.
3 апреля 1967 года летчик-испытатель П.М. Остапенко впервые поднял в воздух 23-01. Затем началась серия комплексных испытаний, в которых принял участие второй испытатель ОКБ А.В. Федотов. Впрочем, этот опытный самолет имел очень короткую жизнь и совершил всего 14 полетов. Область полетных режимов практически изучить не удалось, проверили только взлетно-посадочные характеристики. Вскоре начала испытаний опытной машины 23-11 с изменяемой стреловидностью крыла, которую в то время считали чрезвычайно перспективным техническим решением, летные испытания 23-01 прекратили. Аналогичная судьба постигла и тяжелый
штурмовик Т-58М, проектировавшийся в ОКБ П.О. Сухого с 1965 г. Впрочем,
обо всем по порядку. После завершения испытаний летающей лаборатории
Т-58ВД, которые сочли вполне успешными, было принято решение о разработке
ударного самолета укороченного взлета и посадки. Первое время они проводились
как бы в продолжение темы Т-58, хотя речь шла о совершенно новой машине.
После утверждения задания правительством индекс разработки сменился
на Т-6. 2 июля 1967 г. шеф-пилот ОКБ В.С. Ильюшин впервые поднял в воздух новую опытную машину. В 1968 г. двигатели Р-27Ф2-300 были заменены разработанными в ОКБ А.М. Люлька более мощными АЛ-21Ф с форсажной тягой по 11200 кгс. Для улучшения путевой устойчивости законцовки крыла отогнули вниз и установили подфюзеляжные аэродинамические гребни. Однако вскоре в связи с изменением взглядов командования ВВС на облик "тяжелого штурмовика" работы по Т-6-1 были прекращены, и ОКБ сконцентрировало усилия на разработке фронтового бомбардировщика с крылом изменяемой стреловидности (будущего Су-24). Т-6-1 в дальнейшем использовали как летающую лабораторию для отработки систем и оборудования создаваемого бомбардировщика (до 1974 г. на нем выполнили более 320 полетов). В настоящее время самолет экспонируется в музее ВВС в Монино. В июле 1967 г. на авиационном параде в Домодедово были продемонстрированы три из четырех созданных в СССР машин с подъемными двигателями: оба "МиГа" и Т-58ВД. Самолет Т-6-1 показывать не решились, поскольку его первый полет состоялся менее чем за месяц до указанного праздника. По воспоминаниям сотрудников ОКБ, А.С. Яковлев заинтересовался созданием самолета вертикального взлета и посадки задолго до того, как он смог осмотреть английский Short SC-1. Первые проработки по теме "Як-В" датируются концом пятидесятых годов; силовая установка машины должна была включать два двигателя Р11-300. Для отработки режимов висения и силовой установки перспективных самолетов ВВП предполагалось создание летающего стенда по теме "Зоркий". На аппарат намечали вертикально установить двигатель Р-25-26. В 1960 г. А.С. Яковлев подписал эскизный проект самолета Як-104 с двумя подъемно-маршевыми двигателями Р19-300 тягой по 1600 кгс и одним подъемным Р19-300 тягой 900 кгс. Проектом предусматривалось, что при полетной массе 2800 кг и запасе горючего 600 кг Як-104 сможет летать с максимальной скоростью 550 км/ч, подниматься на высоту 10000 м и иметь дальность 500 км. Затем (в 1960-1962 гг.) в ОКБ на основе Як-28 прорабатывался проект вертикально взлетающего бомбардировщика Як-28ВВ с двумя подъемно-маршевыми двигателями Р27-300АФ и четырьмя подъемными двигателями Р39П-300. По проекту самолет с взлетной массой 18000 кг был способен доставлять к цели до 1200 кг бомб; его максимальная скорость должна была превышать 1500 км/ч, а потолок - 18 км. В яковлевском ОКБ прорабатывались также одноместный истребитель-бомбардировщик с двумя подъемно-маршевыми двигателями Р21М-300 и штурмовик с двумя ТРД Р11В-300, оснащенный турбовентиляторными агрегатами. Последние представляли собой комбинацию ТРД и вентиляторов в крыле, приводимых в действие газовой струей подъемно-маршевых двигателей. Кроме того, существовал проект Як-30В, в котором в качестве базовой машины выступал известный учебно-тренировочный самолет.
К практической реализации приняли проект, получивший сначала обозначение "Як-В", "изделие В", а впоследствии Як-36. Проект постановления правительства о разработке одноместного истребителя-бомбардировщика с двумя двигателями Р21М-300 тягой по 5000 кгс подготовили в апреле 1961 г. Самолет должен был обладать максимальной скоростью 1100..1200 км/ч на высоте 1000 м при взлетной массе, не превышающей 9150 кг. Разработка Як-36 велась под непосредственным руководством С.Г. Мордовина, ставшего впоследствии заместителем главного конструктора. В связи с неготовностью двигателей Р21М-300 пришлось строить силовую установку машины на основе подъемно-маршевых ТРД Р27-300 с поворотными соплами; максимальная тяга каждого составляла 5300 кг при собственной массе двигателя 950 кг. Сопло с шарниром шаровидной формы позволяло отклонять вектор тяги на угол, превышавший 90°. Двигатели расположили в носовой части фюзеляжа для того, чтобы их сопла оказались вблизи центра масс машины. Очевидно, что "одновекторная" схема самолета ВВП принципиально неустойчива, поэтому в хвостовой части самолета и на концах крыла установили струйный рули, а носовой струйный руль для увеличения управляющего момента пришлось вынести вперед на длинной штанге (забавно, но впоследствии некоторые западные журналисты предположили, что эта штанга предназначена для выполнения… таранных ударов по самолетам противника). Компоновка силовой установки в сочетании с консервативными традициями ОКБ (самолеты семейства Як-25 - Як-28 имели шасси велосипедной схемы) обусловили применение аналогичного шасси с одноколесной носовой и двухколесной задней опорой. Вспомогательные подкрыльевые опоры убирались против направления полета в обтекатели. Разрабатывая машину, ее создатели не знали, как она поведет себя в полете. При отказе одного из двигателей самолет мог довольно быстро накрениться, что гарантированно приводило к аварии. Чтобы обезопасить пилота в нештатных ситуациях в состав системы спасения ввели устройство принудительного катапультирования. Имела машина и систему автоматического управления на околонулевых скоростях полета. Для проведения испытаний на опытном заводе яковлевского ОКБ построили четыре машины. Весной 1963 г. на первом самолете с бортовым номером "36" начались исследования средств защиты двигателей от попадания на их вход отраженной струи и ресурсные испытания. Вскоре машину доработали; установили два газоотражающих щитка, один в носовой части фюзеляжа, а другой - перед соплами ТРД. Не менее сложной оказалась проблема защиты искусственного покрытия ВПП. Особенно это касалось бетонных полос, подвергавшихся сильнейшей эрозии при воздействии высокоскоростных и горячих реактивных струй. На второй машине с бортовым номером "37" отрабатывались взлеты и посадки, сначала на привязи до полуметровой высоты, а затем на режиме свободного висения на высоте до 5 м. 25 июня 1963 г. машина потерпела аварию: при вертикальной посадке с боковым ветром подломилась стойка шасси. На третьем самолете (бортовой номер "38") проходили проверку на кабель-экране доработанные струйные рули, автопилот и перекомпонованные органы управления в кабине летчика. Испытания проводили довольно осторожно, стараясь не рисковать. Бывало, многотонная машина раскачивалась над аэродромом как маятник, почти не поддаваясь воле пилота. Лишь опытным путем, нащупав необходимые соотношения между дачей органов управления и расходом воздуха в струйных рулях, испытатели приступили к первым свободным полетам. 27 июля 1964 г. на третьей машине летчик-испытатель Валентин Мухин выполнил первый полет с разбегом и пробегом, ведь еще никто не знал, как самолет поведет себя в воздухе. После этого полета доработали все три машины, установив по два подфюзеляжных киля. Два месяца спустя состоялось первое свободное висение. Дело дошло до того, что Мухин иногда бросал ручку управления самолетом, и "Як" висел в воздухе, как вкопанный. 7 февраля 1966 г. Мухин, взлетев вертикально, выполнил полет по кругу и произвел посадку по самолетному, а 24 марта состоялся полет по кругу с вертикальными взлетом и посадкой. Эту дату можно считать днем рождения отечественного вертикально взлетающего самолета. В июле 1967 г. в московском аэропорту Домодедово тысячи людей впервые смогли увидеть своими глазами самолет с уникальными свойствами. Во время тренировок к параду летала машина с бортовым номером "37", а в день показа - с номером "38". На пилонах под крылом Як-36 внимательные зрители могли наблюдать подвешенные блоки УБ-16. Но это было бутафорское вооружение, поскольку на самолете отсутствовали прицел и органы управления оружием. Да и малая грузоподъемность не позволяла использовать Як-36 в этом качестве, хотя подобные проработки проводились. После успешного показа Як-36 А.С. Яковлев вышел в правительство с предложением о постройке серии из 10-12 таких машин. Однако его отвергли, поскольку самолет не обладал реальной боевой ценностью. Заместитель главного конструктора С.Г. Мордовин вместе с ведущим инженером О.А. Сидоровым в начале лета 1967 г. приступил к предварительному проектированию нового боевого СВВП с комбинированной силовой установкой, состоящей из двух подъемных двигателей и одного подъемно-маршевого двигателя. Осенью 1967 г. к этой работе подключился ведущий инженер В.H. Павлов, который впоследствии стал главным конструктором СВВП в ОКБ А.С. Яковлева.
27 декабря 1967 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совмина СССР № 1166-413 о создании легкого штурмовика ВВП Як-36М. Этим же постановлением предусматривалось создание учебно-боевого варианта и, в перспективе, истребителя. 25 января 1969 г. главнокомандующий ВВС К.А. Вершинин утвердил тактико-технические требования "к легкому штурмовику ВВП Як-36М подъемно-маршевым двигателем Р-27В-300 и подъемными двигателями РД-36-35ФВ". Предварительно требования согласовали с командующим авиацией ВМФ. В соответствии с требованиями, машина
предназначалась "для авиационной поддержки боевых действий сухопутных
войск". Испытания первого опытного самолета Як-36М начались 15 мая 1970 г. 22 сентября летчик-испытатель Валентин Мухин выполнил первое свободное висение. Испытания второго опытного экземпляра (бортовой номер "25") проходили на специальном стенде сил и моментов, служившем для снятия характеристик струйного управления, исследования явлений рециркуляции и подсоса выхлопных газов, возникавших на высотах менее 2 м. Измерения показали, что неблагоприятная газодинамическая картина вызывает потери тяги порядка 800 кгс. Для уменьшения рециркуляции на фюзеляже были установлены газоотводящие направляющие ребра, а сопло переднего подъемного двигателя повернуто на 15° против направления полета. 24 ноября 1970 г. на втором опытном самолете Мухин выполнил скоростную рулежку, через три дня - подлет по-самолетному, а 2 декабря 1970 г. - первый полет с взлетом и посадкой по-самолетному. Постройка третьего прототипа Як-36М (бортовой номер "55") была закончена в марте 1971 г. 30 июля на пробеге этот самолет опрокинулся и три месяца находился в ремонте. В ходе работ колею шасси увеличили с 2,2 до 2,75 м, изменив конструкцию основных стоек, а в хвостовой части фюзеляжа разместили тормозной парашют площадью 13 м2. 25 февраля 1972 г. летчик-испытатель М.С. Дексбах на втором Як-36М впервые совершил полет "по полному профилю": вертикальный старт, горизонтальный полет и вертикальная посадка. 20 марта подобный полет состоялся на первом прототипе, а 1 августа - на третьей машине, оснащенной пушечным контейнером УПК-23-250. Этот самолет в дальнейшем использовали для испытаний систем вооружения. В апреле 1972 г. заводские испытания были закончены. Затем производился этап "А" государственных совместных испытаний, продолжавшийся до сентября 1974 г. По его итогам самолеты Як-36М было рекомендовано допустить к эксплуатации в строевых частях и проведению государственных испытаний тяжелого авианесущего крейсера проекта 1143 ("Киев"). Решение о запуске Як-36М в серийное производство на Саратовском авиазаводе состоялось в 1973 г., и уже в следующем году там собрали первые три серийные машины. После контрольных облетов каждый из выпущенных самолетов направлялся на специальные испытания, связанные с развитием конструкции, либо передавался в тренировочный центр пилотов авиации ВМФ в городе Саки. В ходе серийного производства самолет постоянно совершенствовался. К примеру, подъемные двигатели заменили более мощными РД-36-35ВФР. Расширялся состав вооружения самолета. Вначале в качестве встроенного оружия в фюзеляже предусматривалась двуствольная пушка ГШ-23, однако затем такие пушки разместили в подвесных контейнерах на пилонах под крылом. Для уничтожения морских и наземных целей предназначались управляемые ракеты Х-23 с комплексом наведения "Дельта" в специальном контейнере. На внутренние крыльевые пилоны можно было подвесить две-четыре ракеты Р-60 класса "воздух-воздух". Для проведения морской фазы летных испытаний Як-36М флот выделил противолодочный крейсер "Москва". В центре его вертолетной палубы смонтировали площадку размером 20х20 м, изготовленную из 10-мм стали и покрытую теплостойкими плитами АК-9Ф. 18 ноября 1972 г. летчик Дексбах произвел первую посадку на ПКР "Москва", а 22 ноября он выполнил "полный профиль" с палубы. Присутствовавший при этом маршал авиации И.И. Борзов дал указание командиру ПКР "Москва" капитану второго ранга А.В. Довбне произвести запись в вахтенный журнал: "День рождения палубной авиации". Первая посадка двух самолетов Як-36М на ТАвКр "Киев" состоялась 18 мая 1975 г. Серийный самолет № 0201 пилотировал летчик-испытатель ЛИИ МАП О.Г. Кононенко, а опытный № 04 - летчик-испытатель HИИ ВВС полковник В.П. Хомяков. 20 мая 1975 г. О.Г. Кононенко продемонстрировал в воздухе возможности Як-36М министру обороны А.А. Гречко и главнокомандующему ВМФ С.Г. Горшкову.
В 1974 г. на авиабазе в Саки началось формирование учебного центра авиации ВМФ, задачей которого была подготовка летчиков Як-36М. На аэродроме оборудовали специальные площадки для отработки вертикальных взлетов и посадок, а рядом с основной ВВП построили дополнительную, с металлическим покрытием и контуром полетной палубы ТАКР "Киев". Первыми строевыми летчиками, освоившими полеты на новой технике, стали Ф.Г. Матковский, Ю.Н. Козлов и Г.Л. Ковалев. К маю 1976 г. допуск к полетам получили уже шесть летчиков. Государственные совместные испытания Як-36М на крейсере "Киев" завершились 24 октября 1975 г. После этого третий прототип был передан в ВВИА им. H.Е. Жуковского для отработки отвода горячих газов двигателя, а четвертый опытный Як-36М служит наглядным пособием для студентов МАИ. 16 июля 1976 г. "Киев", имея на борту пять Як-36М и одну "спарку" Як-36МУ, начал переход на Северный флот. 18 июля он вышел в Средиземное море, где у острова Крит состоялись первые за пределами СССР полеты Як-36М. Всего во время перехода за семь летных смен летчики авиации ВМФ Ф.Г. Матковский, В.H. Ратненко, В.Ф. Саранин, В.М. Свиточев, В.И. Колесниченко, В.И. Дмитриенко и В.И. Кучуев выполнили 45 полетов с общим налетом 22 часа. Переход, вызвавший широкий международный резонанс, завершился 10 августа. 11 августа 1977 г. постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР №644-210 самолет Як-36М был принят на вооружение авиации ВМФ под обозначением Як-38. Всего в 1974-1989 гг. построили 231 самолет Як-38 различных модификаций. Штурмовик базировался на авианесущих крейсерах "Киев", "Минск", "Новороссийск", "Баку". В случае необходимости для базирования могли использоваться сухогрузы и контейнеровозы со специально оборудованной площадкой 20x20 м на палубе (испытания проводились в сентябре 1984 г. на борту контейнеровоза "Агостиньо Нетто"). Разрабатывался вариант базирования на специальном автомобильном прицепе. Несмотря на свои ограниченные возможности, Як-38 дал богатый опыт практической эксплуатации самолета на корабле. Весной 1980 г. четыре Як-38 в рамках операции "Ромб" принимали участие в боевых действиях в Афганистане (произведено 107 боевых вылетов). (Окончание в следующем номере).
| ||||||||||||||