提到“机场保卫者”,熟悉苏联军事装备的人立刻就能说出相应的名字——米格29战斗机。旧款基本型作战半径约500公里,可以正常起飞、发射弹药、返回基地,而且这是一款双发战斗机,短腿基本成为米格系列产品的重要特征。
此外,苏联时期还出现过“桅杆保卫者”,不知道该笑还是该哭。这次不用考虑保卫机场了,只要能保住母舰就行了。作战半径240公里左右,载弹量2吨,很难同时对抗美国的F-4、F-14等舰载机,甚至飞上天送走低速飞机都困难。它就是本文的主角——雅克-38“铁匠”垂直起降战斗机。
别被下面这张帅气的图片给骗了,帅不代表强,雅克-38的出现虽然具有划时代的意义,但它确实更适合用来飞行演示,而不是实战部署。
雅克-38“铁匠”垂直起降战斗机
研究背景
二战结束后,冷战开始, *** 与远程战略轰炸机的结合进一步加深,尤其是超音速战略轰炸机载着核弹呼啸而过,绝对是令人胆寒的场面。冷战格局下,北约与华约相互对抗,展开核威慑,不计后果的核战争让所有人都紧张起来。各国很快意识到,机场将成为战争的首批目标。
尤其是进入喷气时代之后,现代战斗机对于跑道的长度和规格要求越来越高,如果遭遇袭击之后没有跑道躲藏,再好的战斗机也是白搭。因此研制能够垂直/短距起降的战斗机成为了重要选择。英国人在这方面进展最快,1957年他们鼓捣出并首飞了短距SC.1垂直起降实验机,1960年鹞式战斗机原型机P1127首飞。前者采用三点固定起落架加五台RB108发动机,造型有些丑陋,操作有些笨重,但完全符合垂直起降的特点。后者采用飞马推力转向涡扇发动机,优化后的动力构成了经典鹞式战斗机的核心。
肖特SC.1垂直起降演示飞机
面对欧洲的航空成就,苏联航空工业自然不甘落后,尤其作为冷战霸主之一,更不能丢脸。1960年9月,以雅科夫列夫为首的代表团出席英国范堡罗航展,在看到肖特SC.1的独特性能后,忍不住回国提出了发展建议。要知道,当时的雅科夫设计局已经失去了二战时的辉煌,相继研制的雅克-15、雅克-25、雅克-28等机型在与米高扬、苏霍伊的对决中屡屡处于下风,雅科夫决定以垂直起降飞机为基础,卷土重来。
于是1961年10月30日,雅科夫设计局开始研制雅克-V,也就是后来的雅克-36垂直起降战斗机(实验机)。1963年,它实现了可控飞行,完成了垂直起飞转水平巡航和水平转垂直降落,基本满足了垂直起降飞机的特性,但航程只有555公里,载弹量272公斤,并没有什么实际意义。
雅克-36垂直起降战斗机
空军对于雅克-36的航程短、载弹量小是完全不能接受的。当时苏联海军正处于向远洋作战转型的过程中,20世纪60年代启动1123型航母巡洋舰计划,装备两艘1.5万吨级的“莫斯科”号和“列宁格勒”号直升机航母。对于缺乏固定翼舰载机的航母来说,完全依靠直升机进行基本的海空拦截和舰队防空是不现实的。因此,雅克-36得到了海军的支持,定位为下一代航母,也就是3.7万吨级的1143型“基辅”级航母(重型航母巡洋舰)的舰载机。
“莫斯科”号直升机航母
开发过程
1967年12月,苏联部长会议下达文件,确定研制雅克-36M舰载机。由于需要装备雷达和先进的空空导弹来应对敌机威胁,但性能又无法一步到位,所以只能先研制简易攻击型雅克-36M(后来的雅克-38),待其成熟后再研制雅克-36P截击型。由此可见研制垂直起降飞机的难度。为了阅读方便,以后一律称呼为雅克-38。
初始性能要求是:高空更大飞行速度1400公里/小时,更大航程1400公里;海平面更大飞行速度1250公里/小时,更大航程700-750公里,限制载重1吨。还有一个更重要的要求,就是能在非标准跑道上短距起飞,也就是对跑道适应性的高要求,完全是实战化要求。
雅克-38三视图
在初步性能目标锁定之后,接下来要解决的核心问题就是发动机。雅克-36原本是一款不受父母爱戴的产品,相比于鹞式战斗机专用的飞马发动机,研制之初并没有专门配套的发动机,只好在现有发动机中反复筛选,最终选定了R-27V-300(单发推力6790公斤)。
虽然选择了发动机,但是一台发动机对于垂直起降飞机来说肯定是推力不够的,所以又增加了两台RD-36-35FV升力发动机。这是一款比较成熟的小型发动机,单台推力可达3571公斤。由于发动机直径很小,可以并排安装在机身内。直径较小的发动机对于降低机身整体阻力,以及增加载荷和航程都有很大的好处。
雅克-38结构图
RD-36-35FV升力发动机安装在飞行员后方,向下喷射燃气,实现垂直起降,也可用于调整俯仰运动和配平姿态。主发动机R-27V-300安装在机身中后部,除保持平衡外,还可向机身两侧喷嘴喷射燃气,实现辅助起降和水平巡航。
R-27V-300发动机偏转角
R-27V-300发动机偏转角
初步布局确定后,开始对垂直起降飞机的气动外形进行高空试验。由图-16改装而成的试验平台搭载雅克-38气动模型进行飞行试验。经过1000多次高空飞行试验,雅克-38气动布局基本确定,飞机性能也根据实际情况重新调整。
雅克-38全尺寸气动模型
Yak-38全尺寸气动模型
雅克-38采用尖三角翼加上反角的中单翼布局,前三点式收放起落架,常规半硬壳式轻合金机身结构,椭圆形截面。采用一体式发动机进气口(两侧进气),两侧进气口边缘各有一排吸气式辅助进气口(M型标配,早期型号后来进行了升级)。另外,在座舱后方安装有升力发动机,以配合向后开启的进气门。
雅克-38战斗机
1968年,雅克-38的最终技术指标调整为:飞机总重10吨,载重3吨(垂直起飞)、3.5吨(短距起飞)。机长15.6米,翼展6.42米,折叠后翼展4.4米,以满足舰载部署的需要。更大飞行速度和更大航程均为1400公里,以满足海军的要求。
雅克-38随后加装了SPO-10(魔舱)雷达告警和敌我识别系统,以及苏-7B“装配工”上的新型瞄准具和投弹瞄准具。装备两挺固定机枪,还可携带VSPU-36机枪吊舱(内藏双联装Gsh-23 23毫米机炮),因此翼展增加到7.02米。由于垂直起降舰载机事故概率较大,为保证飞行员安全,采用零零弹射座椅(极限弹射座椅),配备自动电子探测功能。一旦飞行高度和倾斜角度超过安全值,飞行员将自动弹射(恢复状态时解锁)。
但苏联时期的航电系统比较薄弱,起点虽然好,但容易发生事故,实际使用过程中自动哑火的情况很多(飞行员水平差)。
雅克-38“零-零”弹射座椅测试
测试调试
雅科夫设计局毕竟前期就有雅克-36的研制基础,在明确了上述性能和布局之后,很快就制造出了4架雅克-38原型机,其中1号原型机用于地面电力系统台架测试,2号、3号原型机用于测试飞行品质,4号原型机则用于最重要的舰载测试。
1971年1月15日,第二架飞机成功完成首飞(短距滑跑起飞),同年9月26日完成垂直起飞和悬停,经过多次地面和空中试验,终于在1972年3月完成了从垂直起飞到水平巡航的完美转换。4月,雅克-38的早期实验宣告结束,随后进入定期飞行试验(主要在舰船上进行)。
地面动态测试
1972年11月18日,雅克-38终于迎来了激动人心的时刻,雅克-38战斗机从陆地机场起飞,平稳降落在“莫斯科”号航空母舰上。此前,为了防止降落时喷管烧坏甲板,在“莫斯科”号航空母舰上铺设了30厘米厚的着陆平台。雅克-38的整个降落过程相当完美,首先以高亚音速接近母舰,在之一个标志点启动升力发动机,到达第二个标志点后将主发动机喷管偏转至垂直状态。然后在“莫斯科”号航空母舰尾部被吹上天的海水见证下,缓缓移动到定位降落点,与指定位置的差距仅有10-15厘米。
这次着陆试验创造了苏联航空史上的两个之一:之一架垂直起降战斗机降落在航母上,之一架固定翼战斗机降落在航母上。几天后,2月22日,雅克-38从航空母舰上起飞,完成了任务的后半段。从此,苏联也拥有了之一代固定翼舰载机,尽管它还处于起步阶段。
雅克-38 首次完成航母着舰
雅克-38战斗机
除了在航母上起降测试外,雅克-38还尝试过在大型民用货船上起降,但尾焰对甲板的烧蚀效果非常好,一般情况下无法直接应用。联想到后来的马岛战争,英国人用货船来牵引“鹞”,承担起临时航母的角色。其实两者的思路是一样的,战时对起降平台要求低可以保证其战斗力,在突 *** 况下也可以保证其安全性。比如上世纪80年代,一架英国“鹞”在燃料耗尽的情况下,就直接降落在一艘民用货船上。
雅克-38民船起飞和降落
鹞式战斗机紧急降落在民用货船上
虽然测试近乎完美,但实际表现却不如预期理想,主要问题在于发动机推力不足(以及喷管偏流导致的推力损失),实际更大飞行速度只能达到1210公里/小时,超音速飞行暂时无法实现。在配备两枚AS-7“黑牛”空地导弹(弹重310公斤,射程20公里)的情况下,更大射程也只有500公里(低空)和860公里(高空),作战半径更是只有可怜的195公里。
不管怎样,雅克-38的出现让苏联拥有了之一架舰载固定翼飞机战机世界雅克15,尽管遭到了多方反对,但高层最终还是决定量产。1975年5月18日,雅克-38首次降落在“基辅”号航空母舰上,经过多轮起降试验后,同年10月试飞结束,正式装备海军。
雅克-38战斗机
雅克-38战斗机
结论
西方虽然早有耳闻,但直到1976年7月18日才亲眼见到苏联的这款新型飞机,由于“基辅”号航空母舰需要穿越博斯普鲁斯海峡,因此按照国际惯例通报了土耳其方面,这才让西方真正知道了苏联拥有垂直起降舰载机。
过去苏联喜欢把这些看上去没什么特色的普通航母称为“航母巡洋舰”。如今,它们装备了固定翼战斗机后,已经或多或少成为标准的航空母舰。这更令西方震惊,表明苏联海军也拥有一支强大的航母舰队。按照惯例,北约给它们起了一个新的绰号——铁匠。
雅克-38战斗机
在整个服役期间,雅克-38共坠机36次,无一飞行员丧生,其中自动弹射18次。前面说过,自动弹射设计在飞行控制系统仍处于手动操作状态时,对垂直起降确实存在很大风险,但过于灵敏的自动弹射系统也导致多架无辜飞机坠毁。总结:苏联弹射座椅性能非常强悍,绝对是飞行员保命的必备工具,但自动弹射系统有点过头了,总是喜欢无缘无故地把飞行员弹射出去。
由于升力发动机只在垂直起降时起作用,切换为水平巡航模式相当于拉动两块大铁块,因此自重相当大。该机翼下仅有4个外挂架,更大外挂能力2吨。主要武器包括机枪吊舱、火箭筒、500公斤炸弹、短程空空导弹、AS-7空地导弹或RN-228战术核弹。精确制导武器的缺乏,加上外挂能力有限,意味着200多公里的作战半径在和平时期只是摆样子。
雅克-38战斗机
为了进一步提高性能,苏联于1981年推出了新型改进型雅克-38M战斗机,升力发动机改为RD-38(额外增加1吨外载能力),背部进气口增加两块挡板,改善喷气回吸问题。升级后的雅克-28M战斗机更大起飞重量由10.3吨提高到10.9吨,如果采用短距滑跑起飞,则进一步提高到12吨。受限于发动机性能,使用中总体表现平平,发动机尾喷口高温对航母甲板造成严重破坏,一直被称为“和平鸽/桅杆捍卫者”,直到苏联解体才勉强使用,退出现役。
雅克-38M战斗机
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原文地址:《红铁匠,绰号“桅杆卫士”雅克-38垂直起降战斗机》发布于:2024-06-15



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