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提到“机场保卫者”,熟悉苏联军事装备的小伙伴们立刻就能说出对应名字——米格-29战斗机,老版基本型作战半径也就约公里。妥妥的起飞发射弹药加返航,何况这还是款双发战斗机,腿短的毛病基本成了米格系列产品一个重要标志。
除此之外,苏联时代还有一款“桅杆保卫者”,不知道是该笑还是该哭这回连保卫机场都不用考虑,只要保证能守卫好起降母船就好。约公里的作战半径,外加2吨载弹量,不要说和同期美国F-4、F-14等舰载机对抗,就是飞上天打发一下速低飞机都觉得费劲,它就是本文主角——雅克-38“铁匠”垂直起降战斗机。
千万别被下面这张帅气的图片迷惑,长得帅并不代表实力强,虽然雅克-38的出现具有跨时代特性,但确实是用于飞行展示好过实战部署。
雅克-38“铁匠”垂直起降战斗机研制背景
二战结束冷战随之开启,原子弹和远程战略轰炸机的结合进一步深化,特别是超音速战略轰炸机带着核弹呼啸而来绝对是一幅恐怖的画面。冷战格局下北约、华约两大集团互相开撕展开核威慑,不计后果的核战换谁都紧张,各国很快意识到战争开启机场将成为第一轮打击目标。
特别是进入喷气式时代后,现代战机对于跑道的长度、规范要求越来越高,如果遇袭之后没了跑道隐藏再好的战机也没有用武之地。因此研制一款能够垂直/短距起降战斗机成了重要选择,在这个领域英国人步伐最快,年就捣鼓并首飞肖特SC.1垂直起降实验机,年实现“鹞”式原型机P首飞。前者前三点式固定起落架外加五台RB发动机,造型上丑了一点、操作上繁琐一些,但完全符合垂直起降特性。后者采用一台“飞马”推力转向涡扇发动机为动力,经过优化的动力构成了经典“鹞”式核心。
肖特sc.1垂直起降验证机面对欧洲方向的航空成就,苏联航空工业自然不甘落后,特别是作为冷战霸主之一面子更不能丢。年9月雅科夫列夫为团长的代表团参加了英国范堡罗航展,见识过肖特sc.1独特性能后忍不住回国就提出研制建议,要知道此时的雅科夫设计局已经没了二战荣光。先后研制的雅克-15、雅克-25、雅克-28等机型,在和米高扬、苏霍伊对决过程屡屡落于下风,雅科夫决定以垂直起降飞机作为翻身之本。
于是年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)。年就实现了可控飞行,完成了垂直起飞转水平巡航以及水平转垂直降落,垂直起降飞机特性基本满足,但是仅仅千米的航程以及公斤载荷没有任何实战意义。
雅克-36垂直起降战斗机空军对于雅克-36航程短、载弹少的性能完全不能接受,刚好此时苏联海军正处于走向远洋转型阶段,60年代开启了型载机巡洋舰方案,装备两艘10吨级“莫斯科”号以及“列宁格勒”号直升机航母。对于缺少固定翼舰载机的航母来说,基本的海空拦载、舰队防空完全依靠直升机是不现实的,因此雅克-36得到海军支持定位于下代航母配套舰载机,也就是吨级的型“基辅”级航母(重型载机巡洋舰)。
“莫斯科”号直升机航母研制历程
年12月,苏联部长会议发文确定研制雅克-36M舰载机,由于需要安装雷达、先进空空导弹应对敌机威胁,但是性能上又做不到一步到位。只能先研制一款简易攻击型雅克-36M(后来的雅克-38),等成熟后再研制一款雅克-36P截击型,由些可见垂直起降飞机的研发难度,为阅读方便后续全部以雅克-38称呼。
初始性能要求如下:高空最大飞行速度千米/小时,最大航程千米;海平面最大飞行速度千米/小时,最大航程-千米,有限载荷均为1吨。还有一个更重要的要求,在非标跑道上可以短距起飞,也就是对于跑道的适应性要求高完全以实战为准。
雅克-38三视图初始性能目标锁定,接下来要解决最核心问题就是发动机,雅克-36本来就是爹不疼娘不爱的产物。和“鹞”式专用飞马发动机相比,开发初始就没有专用配套发动机,没办法只能在现有发动机中反复筛选,最后选定R-27V-(单台推力千克)。
发动机虽然选定,但对于垂直起降机型来说就一台动力肯定不够,于是另外增加了两台RD-36-35FV升力发动机。这是一款相对成熟的小型发动机,单台推力可达千克,由于发动机直径很小可以并列安装在机身中。较小直径发动机对于机身整体减阻,以及扩大载重、航程都有较大好处。
雅克-38结构图RD-36-35FV升力发动机安装在飞行员后方,燃气向下喷射实现垂直起降,也可用于调节俯仰运动和配平姿态。主发动机R-27V-则安装在机身中后部,除保持平衡外,燃气向机身两侧可转向喷管喷射,以实现辅助升降及水平巡航。
R-27V-发动机可偏转角度R-27V-发动机可偏转角度初始布局确定之后,对于垂直起降飞机的气动外形开始了高空试验,由图-16改装而来的试验平台携带雅克-38空气动力模型上天测试。经过多达多次的高空飞行测试,最后雅克-38气动布局基本确定,同时飞机性能也根据实际情况进行了重新调整。
雅克-38全尺寸气动模型雅克-38全尺寸气动模型雅克-38采用中单翼布局切尖三角翼并带有下反角,前三点式可收放起落架,机身常规半硬壳轻合金结构,截面为椭圆形。采用一体化的发动机进气道(两侧进气),两侧进气口边缘有一排吸入式辅助进气道(M型标配,早期型号后来也进行了升级),另外驾驶舱后方安装了升力发动机配套向后开启进气舱门。
雅克-38战斗机年,雅克-38最终技术指标调整如下:飞机总重10吨,有效载荷3吨(垂直起飞)、3.5吨(短距起飞)。机长15.6米,翼展6.42,考虑到上舰需求折叠后翼展4.4米,最大飞行时速和最大航程均为千米以符合海军要求。
随后雅克-38安装了SPO-10(魔舱)雷达告警及敌我识别系统,以及苏-7B“装配匠”上新配套的射击瞄准器、轰炸瞄准器。配套两门固定机炮,也可以携带VSPU-36机炮吊舱(内置双联装Gsh-23型23毫米航炮),翼展因此增加到7.02米。由于垂直起降舰载机发生事故概率很高,为保证飞行员安全采用了零-零弹射座椅(极限弹射座椅),配套自动化电子侦测功能,一旦飞行高度及倾斜角度超过安全值会自动将飞行员弹出(恣态恢复时解锁)。
不过苏联时代航电系统相对薄弱,出发点挺好就是容易出意外,实际使用过程就曾多次出现自动误射(可怜的飞行员)。
雅克-38零-零弹射座椅试验测试入役
雅科夫设计局毕竟前期有雅克-36的研制基础,在上述性能及布局明确后迅速制造了4架雅克-38原型机。一号机用于地面动力系统台架试验,二、三号机用于测试飞行品质,四号机用于最重要的上舰测试。
年1月15日,二号机成功实现首飞(短距滑跑起飞),同年9月26日完成垂直起飞并实现悬停。经过地面和空中多次试验,终于在年3月完成垂直起飞到水平巡航的完美转换,截止4月雅克-38前期实验告一段落,然后进入常规飞行测试(主要是上舰)。
五花大绑地面动力测试年11月18日,雅克-38终于迎来激动人心的一刻,当天从陆地机场起飞的雅克-38战斗机顺利降落在“莫斯科”号航母上。在此之前为预防降落时喷口朝下烧坏甲板,事先在“莫斯科”号航母上铺设了一个厚达30厘米的着舰平台。雅克-38整个降落过程相当完美,首先以高亚音速接近母舰,在第一个标志点启动升力发动机,抵达第二个标志点后将主发动机喷嘴偏转到垂直状态。然后在“莫斯科”号航母尾部被吹上天的海水见证下,慢慢移动到定位降落点和规定位置相差仅10-15厘米。
这次着舰测试在苏联航空史上创下两个第一:垂直起降战斗机第一次着舰,也是固定翼战斗机第一次着舰。几天后的22月22日雅克-38实现了从航母起飞完成后半截任务,自此苏联也有了第一代固定翼舰载机,虽然还只是起步。
雅克-38首次着舰雅克-38战斗机除在航母上进行起降测试外,雅克-38也尝试过在民用大型货轮上起降,不过尾焰对甲板的烧蚀效果实在太好。正常情况下不可能直接套用,联想到后来马岛战争英国使用货轮拉“鹞”式,并承担起临时航母作用,其实两者思路是一致的。战时对于起降平台要求低可以保证其战斗力,意外情况下可以保证其安全性,比如80年代英国一架“鹞”式迷航油料将尽时,直接降落在民用货轮上。
雅克-38民船起降“鹞”式战斗机迫降民用货轮测试虽然进行的差不多,但实际性能并不如预期那么理想,问题主要出在发动机上由于推力不足(以及喷口分流造成推力损失)。实际最大飞行速度只能达到千米/小时,超音速飞行就暂时别指望了,然后在装备两枚AS-7“黑牛”空地导弹时(弹重千克,射程20千米),最大航程也才千米(低空)、千米(高空),作战半径更是可怜的千米。
不管怎么说,雅克-38的出现使苏联拥有了第一款舰载固定翼飞机,虽然反对声音不少但最终高层还是决定批量生产。年5月18日,雅克-38首次实现在“基辅”号航母着舰,经过多轮起降测试,同年10月结束测试正式开始装备海军。
雅克-38战斗机雅克-38战斗机结语
西方对于苏联这款新式机型虽然有所耳闻,但一直没能见到真身,直到年7月18日。由于“基辅”号航母需要穿越博斯普鲁斯海峡,按照国际惯例向土耳其方面进行通报,这才让西方真正知道苏联有一种垂直起降舰载机。
以往苏联喜欢将四不像的航母称之为“载机巡洋舰”,现在配套固定翼战斗机之后多少有了标准航母的样子。对于西方来说震撼更大,预示着苏联海军也有强大的航母编队,按照习惯北约又给了新绰号——铁匠。
雅克-38战斗机雅克-38在整个服役期间,总共坠毁了36架却没有一名飞行员因此而死亡,其中包括18次自动弹射。前面提到过自动弹射的设计,确实对于飞控系统还处于手动操作的情况下垂直起降风险很高,但是过于灵敏的自动弹射系统也让多架无辜战机坠毁。总结下:苏联弹射座椅性能很强大,绝对是飞行员保命的必备工具,但是自动弹射系统有点强人所难总喜欢无故弹飞行员。
由于升力发动机只在垂直起降中起作用,转换到水平巡航状态相当于拉了两个大铁块,因此死重不少。飞机两翼下只有四个外挂架,最大外挂能力2吨,主要武器包括机炮吊舱、火箭发射器、千克炸弹、近距空空导弹、AS-7空地导弹或者RN-战术核弹。缺乏精确制导武器,再加上外挂能力有限,短短多公里作战半径也就是和平时期充充门面。
雅克-38战斗机为进一步提升性能,年苏联推出新改型雅克-38M战斗机,升力发动机改为RD-38(外挂能力加1吨),机背进气口加了两道挡板用于改善喷气回吸问题。升级后的雅克-28M战斗机,最大起飞重量从10.3吨提高到10.9吨,如果采用短距滑跑起飞进一步提升到12吨。受限于发动机性能一般用起来马马虎虎,而且发动机尾喷高温对航母甲板损坏很严重,一直被称为“和平鸽/桅杆保卫者”,勉强用到苏联解体退出现役。
雅克-38M战斗机