Авиация и время 1995 03
Ми-4 в народном хозяйстве СССР
Самолет АН-14 - эпизоды летных испытаний
Константин Ю.Косминков/ Москва Фото из архива АООТ им. А.С. Яковлева и автора
Созданный еще в середине 50-х годов, истребитель Як-140 до последнего времени оставался загадкой как для Запада, так и для отечественных историков авиации. И это неудивительно, ведь машина не только не участвовала в авиационных парадах, проводившихся в то время регулярно, но даже ни разу не поднималась в воздух, хотя была построена и совершала пробежки по аэродрому ЛИИ в Жуковском. Дополнительный интерес к Як-140 вызывает тот факт, что этот легкий фронтовой истребитель вполне мог составить конкуренцию широко известному МиГ-21.
Основной замысел создателей Як-140 четко определен в эскизном проекте - первом официальном документе, представленном в вышестоящие инстанции в июле 1953 г. В нем, в частности, говорилось: «Настоящий эскизный проект фронтового истребителя с двигателем AM-11 является дальнейшим развитием проводимой в течение ряда лет идеи легкого истребителя. Предлагаемый истребитель удачно сочетает параметры малогабаритного легкого самолета и обеспечивает выдающиеся летно-боевые качества, гарантируемые непревзойденной тяговооруженностью… Летные данные: вертикальная скорость у земли 200 м/с., а на высоте 15000 м - 30 м/с; практический потолок превышает 18000 м; максимальная скорость на высотах 10000-15000 м достигает 1700 км/ч. Обладая малой нагрузкой на крыло и большой тяговооруженностью, легкий истребитель имеет отличную маневренность как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.»
В ходе предварительных поисков кон-структоры Як-140 изучили несколько альтернативных вариантов силовой установки, в том числе: ВК-3, ТРД-И, АМ-11. Лучшие результаты получались с более легким AM-11, отличавшимся очень высокими по тому времени удельными показателями и позднее ставшим одним из наиболее удачных советских авиадвигателей (серийно выпускался под обозначением Р-11, устанавливался на МиГ-21, Як-28).
Время, когда проектировался Як-140, отличалось очень динамичным развитием боевой авиации, при этом чрезвычайно важное значение приобрела скорость полета. Быстрый прогресс в области аэродинамики и авиационного двигателестроения открывал такие перспективы, которые еще недавно казались фантастикой. Всего за 5-6 лет скорость истребителей возросла почти в два раза, и во многом эта погоня за скоростью шла в ущерб маневренным характеристикам. Представления авиаспециалистов о воздушном бое претерпевали серьезные изменения, чему в немалой степени способствовало появление управляемого ракетного оружия класса «воздух-воздух». Наиболее ярким примером может служить Lockheed F-104 Starfighter, который был одним из самых скоростных и маломаневренных истребителей.
Конструкторы Як-140 пошли иным путем. Они сознательно пожертвовали скоростью ради хорошей маневренности. Для этого крыло Як-140 сделали несколько больших размеров, чем было принято для скоростных самолетов подобного класса. При этом максимальная скорость снижалась на 150-200 км/ч, но зато существенно улучшались маневренность и взлетно-посадочные характеристики. Малые значения удельной нагрузки на крыло (на взлете 250 кг/м2, а на посадке 180 кг/мг) и низкое давление колес на грунт (6,0 кг/см2) вполне допускали эксплуатацию самолета с грунтовых аэродромов. Кроме того, существенно уменьшалась вертикальная скорость снижения и тем самым облегчалась посадка истребителя с остановившимся двигателем, что рассматривалось конструкторами как важный элемент повышения безопасности и живучести.
Як-140 должен был отличаться феноменальной для своего времени тяговооруженностью, которая по расчетам составляла чуть больше 1 (!), что соответствует показателям современных истребителей F-15, F-16, МиГ-29 или Су-27. Для сравнения: этот показатель у МиГ-21Ф (1958 г.) составлял 0,84, а у F-104A - 0,83. Такая тяговооруженность в сочетании со сравнительно низкой удельной нагрузкой на крыло обеспечивала бы Як-140 безусловное преимущество в маневренном воздушном бою. Показательно, что современные истребители, предназначенные для завоевания превосходства в воздухе, отличаются приоритетом именно в этих качествах.
При проектировании Як-140, пожалуй, не меньше внимания, чем летным характеристикам, было уделено технологичности его серийного производства, простоте и удобству в эксплуатации. Конструкция основных агрегатов и деление их на панели выполнялись так, что обеспечивалась возможность поточной сборки. Широко применялись штамповка и литье. Принятая схема размещения оборудования и вооружения, а также большие люки в фюзеляже облегчали эксплуатацию. Проводка управления рулями и двигателем, а также значительная часть электропроводки размещались под легко откидывающимся гаргротом. Для замены двигателя хвостовая часть фюзеляжа отстыковывалась. Конструкция и компоновка Як-140 выполнялись с учетом опыта, полученного при создании легкого истребителя Як-50.
Як-140 (по данным проекта 1953 г.) представлял собой свободнонесущий цельнометаллический среднеплан полу-монококовой конструкции с работающей обшивкой, стреловидными крылом и оперением. Крыло состояло из двух отдельных консолей, опиравшихся на мощную фюзеляжную балку. Его силовой набор составляли два лонжерона и нервюры, расположенные перпендикулярно переднему лонжерону. Стреловидность крыла по линии четвертей хорд составляла 55,5°. Относительная толщина корневого профиля 6,3%, концевого - 8%. Поперечное V крыла составляло -4,5°. Крыло снабжалось выдвижными закрылками и элеронами с весовой компенсацией. На верхней поверхности каждой консоли устанавливались два аэродинамических гребня.
В носовой части фюзеляжа стоял нерегулируемый конус, в котором находились агрегаты радиодальномера. Топливо (1275 кг) размещалось в баках, расположенных за кабиной летчика и в хвостовой части фюзеляжа. Кабина пилота герметичная, с катапультным креслом. При аварийном сбросе фонаря автоматически открывались воздушные тормоза, расположенные по бокам хвостовой части фюзеляжа, что увеличивало безопасность катапультирования. Вооружение истребителя состояло из трех 30-мм пушек с боезапасом по 50 снарядов на ствол и 16-ти неуправляемых PC калибра 57 мм.
Шасси велосипедного типа состояло из главной, передней и двух подкрыльевых опор. Амортизация воздушно-масляная, конструкция всех стоек - рычажная. Главная опора снабжалась двумя тормозными колесами 600x200 мм, а передняя - гидравлически управляемым колесом 480x200 мм. Подкрыльевые опоры с колесами 250x110 мм убирались в обтекатели, расположенные на концах крыла. На этих же обтекателях были установлены ПВД. Уборка и выпуск шасси осуществлялись с помощью гидросистемы (аварийный выпуск - пневмогидравлический). Выпуск передней и главной стоек шасси происходил по потоку, что гарантировало их выпуск даже при малом давлении в системе.
В 1953 г. в Советском Союзе начала воплощаться в жизнь программа создания истребителей нового поколения, отличавшихся высокой сверхзвуковой скоростью. В КБ А.С. Яковлева и А.И. Микояна при создании таких самолетов сделали ставку на двигатель А.А. Микулина AM-11, а на «фирме» П.О. Сухого - на гораздо более мощный и, естественно, тяжелый двигатель A.M.Люльки АЛ-7. Собственно, АМ-11 и АЛ-7 в 1953-54 гг. еще не существовали, они разрабатывались параллельно с самолетами. Однако темпы работ по истребителям Як и МиГ оказались выше, чем по двигателю АМ-11. Тогда в обоих КБ решили построить экспериментальные образцы машин под серийный двигатель меньшей мощности АМ-9Б* (тяга на форсаже 3300 кг) или его модификацию АМ-9Д. Так появился Як-140 с АМ-9Д, а также микояновские Е-2 и Е-4 с АМ-9Б.