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巡洋舰上的垂直起降战机雅克-38喷流可烧穿甲板
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巡洋舰上的垂直起降战机雅克-38喷流可烧穿甲板

时间: 2023-08-25 22:00:41 |   作者: 实验台

产品详情

  前苏联在垂直起降领域的探索可以追溯到上世纪60年代。1967年7月9日,在莫斯科附近的特莫代托堡机场的航空展览会上,雅克福列夫设计局研制的雅克-36进行了公开飞行。飞机在垂直起飞后,成功进行了空中悬停和水平飞行之间的切换之后垂直降落。

  由于航程、载重等方面的限制,雅克-36试验机并没有受到苏联军方的青睐。到了60年代末,苏联开始打造自己的直升机母舰和航空母舰。这时候问题出现了:强大的苏联海军远程防空却是靠陆基战斗机来实现的。何不在雅克-36的基础上研制一款舰载垂直起降战斗机呢?

  苏联部长会议的正式命令是在1967年12月18日的1164-413SS(SS代表机密)号决议中下发的。这个决议确定了雅克-36M 的一系列性能指标。计划分为两个阶段,首先生产作为简易攻击机的雅克-36M(后更名为 Yak-38),然后开发截击型的雅克-36P。此后设计师和军方负责人花费整整一年时间里完成了初期的设计。

  到了1968年,最终确定下来的雅克-36M 方案主要技术数据为:总重量10吨,有效载荷3吨(若进行短距滑行载荷可增至3.5吨)全长15.6米,翼展6.42米,主翼折叠后飞机全宽4.4米。起飞时发动机推力6.2吨,两台升力发动机每台推力为 2.9 吨,起飞推重比1.175。1,400千米/时的最大速度和1,400千米的最大航程也基本满足了军方的要求。

  雅克-36M 的原型机一共制造了 4 架,由莫斯科一家名为“速度”的机器制造厂生产,一号原型机 VM-1 被中央流体力学研究所用于动力系统的台架试验,VM-2 和 VM-3 用于测试飞机的飞行品质,而四号原型机 VM-4 则被用于上舰试验。

  二号原型机 VM-2 于 1971 年 1 月 15 日进行了首飞,不过是以常规滑跑方式来进行起落的 9 月 26 日,雅克-36M 首次悬停成功,当时的悬停高度是 5 米。而到了 1972 年 3 月 20 日,雅克-36M 成功进行了从悬停状态转换到巡航飞行状态的转换动作。雅克-36M 的试飞员米哈伊尔.杰克斯巴赫也因此得到了苏联英雄的称号。

  雅克-36M 在实验所遇到的问题与早年的雅克-36 一样,就是气流外溢所造成的低压区干扰了飞机的正常飞行,不过这样的一个问题很快得到了解决,这也得益于雅克设计局早年在这方面的研究。

  雅克设计局对雅克-36M 的实验到 1972 年 4 月就已经基本结束了,所以原型机随后被送到了位于亚哈拖宾斯库的空军研究所。1972 年末,雅克-36M 上舰实验开始。为此黑海造船厂在“莫斯科”号反潜巡洋舰上加装了比飞行甲板要厚 300 毫米的临时降落平台——以防着舰时烧坏甲板设备。

  雅克-36M 样机由重型运输机从莫斯科郊外的朱可夫市运抵乌克兰的费奥多西亚市基洛夫机场。1972 年 11 月 18 日,雅克福列夫设计局的功勋试飞员米哈伊尔.杰克斯巴赫,驾驶飞机从基洛夫机场起飞后冲上阳光明媚的天空。在位于恰乌达海角正前方向的“莫斯科”号上空做了一个低空飞越动作,之后,雅克-36M 开始降落。飞机当时以近音速飞行,在距离“莫斯科”号 3.5 千米和 7 米处设有 2 个标志点。杰克斯巴赫完成了下滑动作,在第一个标志点上,他启动了升力发动机,在第二个标志点上,他把主发动机的喷口转到了垂直状态。

  降落非常成功!进场降落时,飞机发动机的垂直喷射气流在“莫斯科”号舰尾溅起了无数的水点,在秋日阳光的照耀下形成了一道美丽的彩虹,就在这道彩虹的映照下,飞机慢慢地、小心翼翼地接近战舰并最终落在了降落平台的中央(那真是充满幻想的美景)。飞机轮子最后的位置与预定位置之间的误差仅有 10~15 厘米!。这不仅是雅克-38 的第一次着舰实验也是苏联航空史上的第一次固定翼飞机着舰,当时的苏联海军航空兵司令伊万.布勒策夫也亲自到场观看了这次试验。1 1月 22 日,雅克-36M 的第一次舰上起飞实验完成,而整个实验于 1973 年 1 月结束。

  正准备着舰的雅克-36M,升力-巡航发动机的喷口已转到垂直方向,强大的喷射气流使得海面水花四溅

  在亚哈拖宾斯库空军研究所的 A 阶段实验则直到 1974 年 9 月才结束,其结果不甚理想。本来雅克-36M 的设计速度为 1,400 千米/时,而实际上在高度 200 米时只有 1,210 千米/时,10,000 米高度时也只有 1,100 千米/时,根本达不到超音速飞行的性能。而且航程也比设计值要短,在挂载 2 枚 AS-7 导弹时的低空航程只有 500 千米,高空也不过 860 千米,实际作战行动半径只有 195 千米。

  雅克-38 曾经是苏联海军航母化的希望,但只有 2,000 公斤的载弹量和最小 100 公里的作战半径,使雅克-38 的实际作战空域和图中相差不远

  造成这个结果的根本原因是发动机的推力不足,升力/巡航用的 R-27V-300 发动机在实际实验时只有 5,900 千克的推力,达不到设计的 6,200 千克,而且喷流在分流上所造成的推力损失比预定的要大 20%。为此,雅克设计局计划在发动机喷口上安装简易的加力燃烧室,后来因为效果不明显而放弃。不仅如此,试验时雅克-36M 的载重量也临时增加了 300 千克,而且在高空飞行时阻力又大大超过了设计值。

  随后雅克-36M 进行了更进一步的改进。首先为了能够更好的保证飞行员视界,设计局的工作人员将雅克-36M 的机头修改为略微向下垂的形态,抬高了坐舱,扩大了坐舱盖的透明部分的面积。而且为了能够更好的保证发动机的进气量,设计师们还增加大了发动机的进气口。

  另一方面,为了安装通讯用的高频天线M 垂尾作了相应的修改。同时拆除了 AS-7 导弹的制导装置,射击瞄准器暂时使用米格-2 1的 ASP-PFD-21,而轰炸瞄准器则没安装。经过了这些改进后的雅克-36M 二号原型机 VM-2,现在在雅克福列夫设计局的展览馆里展出。

  雅克-38 试验过在民船上垂直起落,由于对甲板烧蚀过于严重,只有在紧急状况下偶尔为之,没有作战价值,最后放弃了

  在雅克-36M 的验收试验结束之后,虽然在政府里面还有很多反对意见,但是雅克-36M 仍然投入了批量生产,并决定上舰试验。1975 年 5 月 18 日,两架雅克-36M 在“基辅”号航空母舰上进行了首次着舰试验,并进入政府验收阶段。在实验过程中,北约的警戒雷达曾无意间探测到这种新飞机,而且这架雅克-36M 还在北约的速度记录仪上留下了 1.5 马赫的最大速度记录,不过北约并未对此引起重视,以为只是一架普通的飞机而已。雅克-36M 的着舰试验于 1975 年 10 月 24 日结束,随后装备部队。

  最初有 6 架雅克-36M 被送到了位于克里米亚半岛的萨基海军训练中心,以进行部队的试验编组。弗科第斯特.马特科夫斯基中校担任了这个特殊的海军航空团的指挥任务。而教官则是由雅克-36M 的试飞员担任的。而首位驾驶雅克-36M 的军方飞行员就是弗科第斯特.马特科夫斯基中校。

  西方首次知晓雅克-36M 是在 1976 年 7 月 18 日,“基辅”号大型载机巡洋舰穿越博斯普鲁斯海峡的时候。当时苏联根据国际法,在己方舰只通过土耳其领海时向土耳其通报了“基辅”号,以及上面搭载的雅克-36M。此后,西方便将这种这种飞机称为“铁匠”(双坐型被称为“铁匠”B),并一度把这种飞机的制式名称当作雅克-36MP。

  最早在海上遭遇雅克-38 时,西方很是为之一震:莫非这是航母化苏联海军的前奏?

  同年 7 月底,当苏联“基辅”号首次进入地中海时,雅克-38 就在舰上垂直起落,估计当时是该机的预生产型装备苏联海军航空兵试用。“基辅”号在取道地中海、大西洋北上到达苏联北方港口摩尔曼斯克之后的一年中,只在公海上航行过两次,共计 15 天。舰载飞机也都撤离了该舰,这说明“基辅”号在使用中出现了严重问题。除了母舰发动机也许会出现毛病外,雅克-38 从垂直起飞到前飞的过渡时间太长,以致喷出的气浪烧熔甲板可能也是一个重要原因。雅克-38 飞机都撤到摩尔曼斯克附近的空军基地,直到 1977 年底才又重新配置到“基辅”号上向南远航。1978 年初,西方国家第一次观察到雅克-38 从“基辅”号上起飞进行对地攻击训练,对舰后的拖靶进行扫射和火箭攻击。

  事实上直到 1976 年 8 月 11 日,雅克-36M 才正式服役,并更名为雅克-38。为了这一天,苏联的设计者和飞行员都付出了很大的代价,多架飞机在实验和训练中损毁。最初损失的雅克-38 是 0302 号机,属于第 2 生产批次的第 3 架飞机。当时是 1975 年 4 月 4 日,由米哈伊尔.迪克斯驾驶的飞机在萨拉托夫机场着陆时发动机突然停车,造成飞机机首下沉坠毁,机身着火,飞行员负重伤。

  还有一次事故则是在 1976 年 3 月 4 日,苏共中央第 25 次党代会期间发生的。事故飞机属于第 3 批次的 9 号机,飞行员弗拉基米尔.谢普科夫。当时飞机垂直起飞 40 秒后,开始做转换飞行,当喷口转到 60 度时弹射坐椅突然将飞行员弹到空中,飞行员安全降落。不过飞机没有马上坠毁,因为事故发生时飞机正在进行转换飞行,升力发动机仍然在工作,而自动控制系统也仍然在保持飞机的飞行姿态,所以飞机在无人驾控的情况下继续向前飞行。

  然而此时正值苏共 25 大时期,如果飞机朝莫斯科方向径直飞去并坠毁在克里姆林宫的会议所在地,那简直是不可想象的。于是整个苏联防空军进入戒备状态,不过还好这架“无人机”并没有朝莫斯科飞去,而是在绕了个大圈子之后飞向了萨拉托夫,速度为 650 千米/时,高度 10,000 米。此后速度逐渐减慢高度增加,结果在速度为 225 千米/时,高度为 8,000 米的时候飞机开始螺旋下坠,不过主发动机还在工作。在进行了 18 分 42 秒的飞行之后,飞机坠毁在彼尔哥德罗州的农场上,随后飞机开始起火,好在被附近的一个司机扑灭了。

  这次事件与后来在 1989 年 7 月 4 日苏联空军驻波兰部队的一架米格-23,在飞行员已经跳伞的情况下,无人驾驶飞行穿越北约 5 国事件有着相同之处。不过从这个侧面也反映出苏联的产品不象西方描绘的那样粗糙,反而证明其可靠性是值得信任的。

  正在起飞的雅克-38M,能够正常的看到,前升力发动机的进气门和排气门已经打开,升力-巡航发动机的喷口也转向垂直

  按照设计,雅克-38 只能垂直起落,但飞行员们创造性地使雅克-38 短滑跑起落,大大改善了航程和载弹

  服役之初的雅克-38 武器挂载明显不足,所以 1981 年 8 月 27 日,苏共中央委员会要求再增加 1,000 千克的武器挂载。改型后的飞机称为雅克-38M,并采用一套自动控制系统保证飞机起飞时升力发动机的工作状态及推力转向后喷口的旋转角度处于最佳情况,在两侧发动机进气道后边增加了辅助进气口。动力系统则采用 R-27V-300 发动机和 RD-38 升力发动机。1982 年 12 月 8 日,雅克-38M 原型机由尤里.米第科夫进行了首次飞行。雅克-38M 起飞重量由 10.3 吨提高到 10.9 吨(滑行起飞时为 12 吨)。

  停放在明斯克号上的雅克-38M,因为基辅级大型载机巡洋舰上用于提升垂直/短距起降飞机的升降机位于舰岛中央左侧,所以升降机前的甲板空间也就成了“铁匠”们扎堆的地方

  为了尽可能增加航程和载弹量,苏联海军飞行员最后走上德国和英国同行的路,采用短滑跑起落。但早期的雅克-38 没考虑滑跑起飞,前机轮不能控制转向。雅可夫列夫设计局的改进型雅克-38M,不光前机轮可以转向,而且在机背升力发动机进气口两侧,增加了纵向的挡板,可以缓解一点喷气回吸的问题。苏联曾经想过将雅克-38 用于前线近距对地支援,但地面垂直起落时造成的巨大尘土大幅度提升发动机的磨损,也严重恶化了飞行员视界,危害飞行安全。很高的地勤支援要求也使前线部署不实际,这个想法很快就放弃了,雅克-38 再也没作为陆地起落的战斗机部署过。苏联解体后,军费剧减,雅克-38 在92年就退出现役,配套的“基辅”级航空母舰也很快推出现役,其中的“明斯克”和“基辅”号成了中国人的海上主题公园,“巴库”号静悄悄的待在摩尔曼斯克的军港中生锈,而“诺沃罗西斯克”克号则被韩国人拆成了废铁。

  进行短距滑跑起飞试验的雅克-38M,能够正常的看到一个小角度的滑跃跑道,升力发动机进气口也装上了网罩

  雅克-38 在使用中对飞行员的操控要求十分苛刻,一个不小心就会出事故。雅克为此专门设计自动弹射救生系统,在垂直起落阶段,一旦机体倾斜超过某些特定的程度,就自动弹射,当速度和高度达到某些特定的程度时则自动解除。从某一种意义上说,雅克-38 是为了和“基辅”级航空母舰配套而匆匆投入到正常的使用中的。作为作战飞机,雅克-38 并不成功,只有 2,000 公斤的载弹量、100 公里的作战半径和有限的机载电子设备,在实战中,很难作为同时代的 F-14、F-18 的对手,充其量也就是拦截一下诸如 S-3“北欧海盗”和 A-6“入侵者”乃至 P-3 之类的低速飞机,或者攻击一些小型舰艇。雅克-38 的可靠性也十分糟糕,据说第一个中队的 6 架雅克-38 随“基辅”号出航时,出发伊始,就有一半不能飞,等到一个月后返航时,只剩一架还能升空了。

  停放在甲板上的雅克-38M 机群,图中标有“M”的大白圈就是它们的着舰位置

  伴随着强大祖国解体的是“铁匠”的退役,这些鼎盛时期红海军照片见证了“铁匠”曾经的荣光

  在雅克-38长达15年的服役期间里,一共坠毁了 36 架,不过并没有人员死亡。其中弹射坐椅工作 33 次,全部弹射成功,包括18次自动弹射,13次手动弹射。

  在决定研制雅克-36M 的决议中,还有一个计划就是开发双坐型的雅克-36B,不过设计工作是在雅克-36M 的试验开始后才进行的,雅克-36B 因为增加了教官坐舱,所以机首比单坐型更长。而为了配平,飞机的尾部也做了相应的加长。其结果就是造成了雅克-36B 形成了长细比高达 2.54 的奇怪造型。雅克-36B 还把控制管理系统改为 SAU-36V,换装 K-36VMU 弹射坐椅,而且还增加了 SPU-9 通信系统。最大起飞重量 12.35 吨,最大速度 850 千米/时,升限 5,000 米。

  1973 年 3 月 23 日,雅克-36B 的飞行试验在茹科夫斯基飞行试验场展开,1976 年 12 月 27 日进行了着舰实验。1978 年 11 月 16 日开始在海军航空兵服役,并更名为雅克-38B。

  雅克-38M 原型机的工厂试验于 1983 年 6 月 3 日结束,政府验收试验也在 1985 年 6 月完成。随后,雅克-38M 郑重进入部队。此外雅克-38M 的 0413 机(第 13 生产批次的 4 号机)换装了新型 Aл-21 发动机,不过飞机在 1985 年 4 月 12 日的第 101 次飞行中坠毁,幸运的是飞行员安全跳伞。

  与此同时,鉴于仅能使用火箭弹和航炮执行对空任务的战斗机在现代空战中没有生存能力,雅克设计局还对雅克-38 的武器系统实施了改进,使之具备了使用 AA-2“环礁”和 AA-8“蚜虫”近距格斗导弹的能力。这对提高雅克-38 在复杂的高强度战场环境的生存能力有至关重要的作用。

  雅克-38M 是雅克-38 的改进型,外表上最明显的改动,就是机背升力发动机进气口两侧的挡板,用于改善喷气回吸的问题。有消息证明,部分雅克-38A 也在服役后加装了挡板。不太明显的改动是前机轮改为可转向,便于短滑跑起落时的控制

  雅克-38 在 1973 年到 1983 年间共生产了 143 架,随后生产线 架之后也被画上了休止符,这中间还包括 38 架雅克-38B。这些雅克系列全部服役于苏联海军,空军则一架也没购买,也没有出口。此后,雅克-38 则平分给了以摩尔曼斯克为基地的北方舰队和以海参威为基地的太平洋舰队,除此以外还有少数配备给了克里米亚半岛的萨基海军航空训练中心。

  停放在摩尔曼斯克海军机场的雅克-38M,并没有依规定在进气道侧面涂上苏联海军军旗和两位数的黄色机号,很可能是一架刚刚服役的新机

  对于雅克-38 首次参加的实战是在苏军入侵阿富汗的时候。不过效果很不好,因为在高温高原地带发动机推力严重不足,飞机起飞困难,尤其是在上午 9 点以后。所以一般来说雅克甚至需要在早上 5 点的时候起飞,再加上雅克-38 的任务可完全由苏-25 和米-24 胜任,“铁匠”便失去了他在阿富汗存在的价值,由于实战效果不好,政府取消了截击型的发展计划。

  苏军曾试图将雅克-38 用于陆上的近距空中支援,但垂直起落造成的沙尘对发动机寿命和飞行员视野影响太大,其载弹、航程又太低,对地勤的要求也太高,远远不如武装直升机实用,很快放弃了

  这架雅克-38M 为防止吸入异物而加装了进气道网罩,但在地面垂直起落时造成的巨大烟尘会极大的增加发动机的磨损,也严重恶化了飞行员视界,危害飞行安全,所以苏联人很少在陆地机场使用雅克-38

  对于雅克-38 来说,没有实际制造的发展计划还有好几个。其中之一就是雅克-38I 计划,采用留里卡的 AL-21 作为升力/巡航发动机。从苏联方面公开的模型中我们大家可以得知,雅克-38I 机体粗短,没有升力发动机,只是在机体前部安装了一台升力/巡航发动机。主翼,尾翼都没有过大的变化。不过主起落架改为收起在主翼上的整流罩内。而且雅克-38I 有机首雷达整流罩。

  还有一种就是雅克-38MS,这其实就是截击型的雅克-38P 难以付诸实施的一种折中方案,不过为了给后来的雅克-141 让开道路,雅克福列夫设计局上层终止了雅克-38MS 计划。到了 80 年代,雅克设计局还进行了雅克-39 的设计,这其实就是一种雅克-38 的对地支援火力加强型。其加大,加厚了主翼,在机首安装了为卡-50 和苏-25T 的肖.科巴雷达(很可能就是大名鼎鼎的“弩”式火控雷达的早期型号),并能挂载电视制导导弹,反辐射导弹等对地攻击武器。不过,这个计划同样也是无疾而终。

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