Yakovlev Yak-141

O Yakovlev Yak-141 (russo: Яковлев Як-148; OTAN: Freestyle), também conhecido como Yak-41, foi um caça supersônico soviético VTOL desenvolvido pela Yakovlev. Foi usado para testes. História Antecedentes da criação Por muito tempo, na URSS, o papel dos porta-aviões foi negado, sendo chamados de nada menos que "armas de agressão". Na opinião da liderança do país, a União Soviética não precisava de tais armas. A Marinha de Guerra era vista pela liderança do país exclusivamente como defensiva, operando perto de suas costas natais. Dessa forma, sua cobertura aérea poderia perfeitamente ser garantida pela aviação naval baseada em terra. Os poucos projetos de criação de navios porta-aeronaves foram encerrados em estágios iniciais, nunca se concretizando. No entanto, o surgimento no final da década de 1950 de uma nova ameaça na forma de submarinos nucleares com mísseis balísticos forçou a União Soviética a entrar no Oceano Global. As principais tarefas da frota passaram a ser a busca e o rastreamento de submarinos porta-mísseis de um provável inimigo, o que permitia sua destruição instantânea, se necessário. Para este propósito, foram criados os primeiros helicópteros baseados em navios da URSS — Ka-10, Ka-15 e Ka-25. Este último tornou-se amplamente utilizado e foi adicionado ao armamento de grandes navios de guerra. O próximo passo foi o projeto e a construção de cruzadores porta-helicópteros antissubmarino (PKR) do projeto 1123 "Kondor". Na parte traseira desses navios havia um amplo convés de voo que permitia operações de pouso e decolagem de vários helicópteros simultaneamente. O grupo aéreo incluía 14 helicópteros Ka-25. No entanto, durante a operação dos dois navios construídos da série, descobriu-se que, para garantir a busca e o rastreamento constantes de submarinos, era necessário ter um número maior de helicópteros a bordo. As alterações correspondentes foram incorporadas no terceiro PKR planejado para construção. Ao mesmo tempo, na URSS, o programa de criação de aeronaves de decolagem e pouso vertical (ADPV / V/STOL) ganhava força. Os testes da plataforma voadora — o Turbolet, e depois da aeronave experimental Yak-36 progrediam intensamente. Após a demonstração do Yak-36 para a mais alta liderança política e militar do país, representantes da Marinha se interessaram pela aeronave. Os projetistas foram encarregados de estudar a possibilidade de usar o V/STOL no terceiro PKR do projeto 1123 que estava planejado para ser construído — o "Kiev". O Yak-36, apesar de todas as tentativas dos desenvolvedores de melhorar seu projeto, continuou sendo apenas uma máquina experimental, incapaz de transportar qualquer armamento. No entanto, seus testes forneceram uma quantidade significativa de informações, permitindo a criação de um V/STOL de combate completo, o Yak-36M, que entrou em produção em série como Yak-38. Em vez do terceiro "Kondor", foram projetados e construídos navios de uma nova classe — cruzadores pesados porta-aeronaves (TAKR) do projeto 1143 "Krechet". Eles tinham os atributos "típicos" de porta-aviões — uma superestrutura deslocada para estibordo ("ilha"), um convés de voo angular e um grande hangar abaixo do convés com dois elevadores de aeronaves. Durante a operação do Yak-38, foram reveladas graves deficiências da máquina que reduziam seu potencial de combate. A aeronave tinha um pequeno raio de ação e uma pequena carga de combate. Além disso, o uso dos "Yaks" em latitudes ao sul era muito dificultado devido à deterioração das características de empuxo dos motores em altas temperaturas. O aprimoramento do design do Yak-38 foi realizado em várias etapas. Para aumentar o raio de combate, foi introduzido o método de decolagem com rolagem curta. O próximo passo foi o desenvolvimento e a produção em série de uma versão modernizada da aeronave de ataque — o Yak-38M. Foram desenvolvidos muitos projetos para melhorar ainda mais as características do Yak-38 (Yak-38I, Yak-38MP, Yak-38MTs, etc.). A última etapa foi o desenvolvimento de uma nova aeronave multifuncional baseada no "trinta e oito", o Yak-39, que, entre outras coisas, deveria carregar um radar de bordo multimodo, o que expandia a gama de armamentos utilizados. Mas todos esses projetos foram gradualmente encerrados, enquanto as forças do OKB Yakovlev se concentravam no desenvolvimento de um V/STOL completamente novo e supersônico. Projeto Os primeiros estudos sobre a aparência da futura aeronave começaram em novembro de 1973, quando o Yak-38 ainda nem havia feito seu primeiro pouso em um cruzador porta-aeronaves. Supunha-se que a aeronave seria supersônica, teria um radar a bordo e um raio de combate aumentado. Apesar do fato de que V/STOLs supersônicos já haviam sido criados no exterior (o alemão EWR VJ 101 e o francês Dassault Mirage IIIV), todos eles eram aeronaves exclusivamente experimentais, enquanto o novo "Yak" estava sendo criado desde o início como uma aeronave de combate em série. Portanto, assim como no desenvolvimento do Yak-38, os projetistas tiveram que seguir seu próprio caminho. A criação da nova máquina estava ligada à criação de um motor principal de sustentação fundamentalmente novo — o turbofan R79V-300 (artigo 79). Os trabalhos nele ocorreram no AMNTK "Soyuz" sob a liderança de O. N. Favorsky. Em 26 de junho de 1974, foi emitida uma diretiva do CC do PCUS e do Conselho de Ministros da URSS, que deu início oficialmente ao desenvolvimento do novo V/STOL e estabeleceu o prazo para a apresentação do projeto concluído. Numa fase inicial, pretendia-se utilizar um sistema de propulsão unificado com um único motor de sustentação e propulsão (PMD) com empuxo de 15.000 kgf. Foi montada a primeira maquete em tamanho real da aeronave. Mas já durante os trabalhos nela, ficou claro que seria quase impossível estabilizar uma máquina com esse layout em modos de voo vertical. A comissão estadual, após se familiarizar com a maquete, chegou às mesmas conclusões. Portanto, foi tomada a decisão de mudar para um sistema de propulsão combinado, cuja experiência de criação e operação já havia sido obtida no Yak-38. Em 1975, a aeronave projetada recebeu o índice Yak-41 e a designação interna de artigo 48. A próxima diretiva do CC e do Conselho de Ministros, lançada em 11 de novembro de 1977, instruiu o OKB Yakovlev e o AMNTK "Soyuz" a desenvolverem, respectivamente, o caça V/STOL de convés Yak-41 e o motor PMD R79V-300 para ele. A diretiva continha uma lista de requisitos básicos para eles, bem como o prazo para apresentar a aeronave para os testes de estado — 1982. Em 30 de março e 5 de abril de 1978, os requisitos para a nova máquina foram apresentados, respectivamente, pelo Comandante-em-Chefe da Marinha, o Almirante da Frota da União Soviética Gorshkov, e pelo Comandante-em-Chefe da Força Aérea, o Marechal Chefe da Aviação Kutakhov. No início, considerou-se uma variante de layout em que dois motores de sustentação foram colocados no nariz da aeronave, entre o radar e a cabine do piloto. No entanto, descobriu-se que, neste caso, os gases de exaustão entrariam nas tomadas de ar do motor principal. Então, decidiu-se usar o esquema do Yak-38 e colocar o compartimento com os motores de sustentação atrás da cabine do piloto. O motor principal tinha um único bocal rotativo, que deveria estar localizado perto do centro de massa da aeronave. Portanto, os projetistas tiveram que usar um esquema não padronizado com duas vigas em balanço abrangendo a área de exaustão do motor, nas quais o estabilizador vertical e os estabilizadores horizontais totalmente móveis foram colocados. Ao contrário do Yak-38, que era de asa média, o "quarenta e um" foi projetado como de asa alta, e sua asa deveria ter extensões especiais na raiz. Como muitas aeronaves baseadas em porta-aviões, a asa do Yak-41 deveria ser dobrável para que ocupasse menos espaço no hangar do cruzador porta-aeronaves. Até julho de 1980, as questões gerais sobre o layout e a estrutura interna do Yak-41 foram resolvidas, e o OKB iniciou o detalhamento do projeto. Para o caso de o R79 não fornecer as características exigidas, estudou-se a opção de usar em seu lugar um motor turbofan D-30 altamente modificado. No entanto, todo o trabalho nessa linha foi interrompido em 1982 por ordem pessoal do projetista geral A. S. Yakovlev. Uma nova maquete foi montada, a qual passou com sucesso pela comissão de estado (liderada pelo Coronel-General A. N. Tomashevsky). Isso foi seguido pela decisão de construir um lote experimental de quatro aeronaves. A primeira máquina (artigo 48-1) destinava-se a testes em solo da unidade de potência e de todos os sistemas de bordo. A segunda (artigo 48-2) e a terceira (artigo 48-3) máquinas eram protótipos de voo, destinadas, respectivamente, para testes em modo de voo normal e em modo V/STOL. A quarta máquina (artigo 48SI) destinava-se a testes estáticos. Simultaneamente, trabalhou-se numa versão de treinamento do "Yak" com uma fuselagem alongada e assentos em tandem para os pilotos, que recebeu o índice Yak-41UT e a designação interna artigo 48U. Também se supunha estudar a possibilidade de criar uma aeronave de ataque com base nesta máquina. No OKB, planejavam iniciar os testes de voo em 1982, conforme prescrito pela diretiva do Conselho de Ministros. Mas as dificuldades tecnológicas que surgiram não permitiram cumprir o prazo. Um dos principais problemas foi o desenvolvimento de um bocal rotativo para o motor principal. Inicialmente, o AMNTK "Soyuz" estudou a opção com um bocal bidimensional plano, mas devido à falta de experiência nesta área, decidiu-se mudar para um bocal axissimétrico tradicional. Para sua rotação, foi utilizada uma solução original — o bocal foi dividido em três segmentos que, girando em direções opostas em relação uns aos outros, garantiam o desvio do vetor de empuxo no plano vertical para um ângulo de até 95° (usado para pouso/decolagem vertical). Para realizar decolagens com rolagem curta, o bocal era posicionado em 62°. Pela primeira vez na prática mundial, tornou-se possível usar o pós-combustor nos modos de voo tanto horizontal quanto vertical (embora, de acordo com algumas fontes, um bocal com design semelhante já tivesse sido desenvolvido e testado pela empresa Rolls-Royce em estandes de solo). Devido a atrasos no desenvolvimento do bocal, em 25 de novembro de 1983 foi emitida uma ordem adiando os testes de estado do Yak-41 para 1985. Testes inacabados No primeiro trimestre de 1984, foi concluída a montagem do modelo para testes em solo (artigo 48-1), que recebeu o número de cauda 48. No entanto, só foi possível transportá-lo do galpão de montagem para o local de testes em junho, devido a um atraso na entrega do primeiro motor R79V-300. O segundo motor pronto para voo foi entregue em julho — destinava-se a testes no laboratório voador Tu-16LL (n/c 02), que começaram em agosto. A segunda metade de 1984 foi difícil para o projeto — em 17 de agosto, o projetista-geral do KB Alexander Yakovlev se aposentou, e em 20 de dezembro morreu o Ministro da Defesa da URSS Dmitry Ustinov, que era um defensor ativo do uso de V/STOLs. No entanto, os trabalhos continuaram de qualquer maneira. Foi tomada a decisão de construir um banco de forças e momentos (SSM) para testar o artigo 48-1. O objetivo deles era determinar os parâmetros operacionais do sistema de propulsão em diferentes posições da aeronave no espaço. O principal era determinar o impacto dos gases de exaustão dos motores no revestimento da aeronave. Os testes incluíram três etapas: a etapa "G" — trabalho no modo de voo horizontal, durou de 26 de setembro a 12 de dezembro de 1984; a etapa "V" — modo de pairar, de 8 de fevereiro a 25 de agosto de 1985; e a última etapa — testar a máquina no modo de transição do voo pairado para o voo horizontal e vice-versa, que durou de 5 de junho de 1986 a 24 de abril de 1987. No total, durante este tempo, a unidade de energia foi iniciada 94 vezes, e durante 1989 — mais 63 vezes. Mais tarde, em 1991, o SSM foi usado para medir o impacto dos gases de escape em objetos suspensos sob as asas para garantir que as armas não superaquecessem ou detonassem durante os pousos ou decolagens verticais. O segundo Yak-41 (artigo 48-2, o primeiro protótipo de voo) foi finalmente montado em dezembro de 1985 e recebeu o n/c 75. Ele tinha uma diferença importante em relação ao primeiro protótipo — tinha propulsores a jato para controle de guinada localizados nas extremidades das vigas de cauda. Ao mesmo tempo, os especialistas do OKB finalmente conseguiram obter o motor R79V-300 com o empuxo máximo exigido de 15.500 kgf. Ele foi imediatamente instalado na aeronave, que foi entregue em 5 de maio de 1986 ao LII Gromov. Em julho, a montagem do artigo 48SI foi concluída, e os testes começaram em 5 de setembro. Os testes continuaram até 31 de março do ano seguinte. Nesse ponto, surgiu outro fator desagradável para o andamento dos testes — o cliente começou a mudar os requisitos para a futura aeronave. Agora ela deveria se tornar multifuncional, com capacidade de decolagem curta, transportar uma ampla gama de armas e um canhão embutido GSh-30-1, bem como ter um sistema de mira e navegação mais avançado. A aeronave recebe um novo índice Yak-41M e a designação interna artigo 48M. Uma maquete em tamanho real foi mostrada aos representantes da Força Aérea e da Marinha. Os especialistas da Fábrica de Aviação de Saratov (onde a produção em série da máquina era pretendida) calcularam que o ciclo completo de produção do novo "Yak" levaria 420 dias. Ao mesmo tempo, os testes do lote piloto foram constantemente atrasados devido à falha do AMNTK "Soyuz" em cumprir os prazos de entrega dos motores. Em fevereiro de 1987, o TsIAM emitiu um relatório dando luz verde aos voos do Yak-41. O piloto de teste líder deste programa foi A. A. Sinitsyn, que já tinha experiência voando o Yak-38. Primeiro ele treinou no simulador do Yak-41 desenvolvido no OKB, e então passou muito tempo no artigo 48-1 (que ainda estava no SSM) se acostumando com o comportamento da máquina. A isso se seguiram os táxis ao longo da pista e voos pairados em baixas altitudes do modelo de voo, artigo 48-2. Em 9 de março de 1987, Andrei Sinitsyn levantou pela primeira vez o "quarenta e um" no ar e fez o primeiro voo no perfil de avião.[[:}]] ([}|action=edit}} editar] | [[:|página de conteúdo]] | [}|action=history}} histórico] | [}|action=info}} informações] | [}|limit=5000}} afluentes] | [}|diff=cur&oldid=prev}} última edição] | [}|action=watch}} vigiar] | registros | registros do filtro de edições)</ref> Nos dias 12 e 16 de março, mais dois voos semelhantes foram feitos. Depois disso, três motores R79 dos artigos 48-1 e 48-2, bem como os testados no Tu-16LL, foram devolvidos ao fabricante para verificação e algumas alterações. Durante o ano de 1989, foram realizados mais 6 voos no modo horizontal. Nesta mesma época, a nova aeronave foi descoberta por satélites espiões americanos e recebeu a designação de código temporária RAM-T ("RAM" significa o local onde a aeronave desconhecida foi detectada — aeródromo de Ramenskoye). Na primavera de 1988, o "Yak" foi mencionado publicamente pela primeira vez pelo contra-almirante William Studeman, diretor da Inteligência Naval da Marinha dos EUA, já sob o nome Freestyle. Uma imagem do novo V/STOL soviético apareceu no anuário "Soviet Military Power". Além disso, há informações de que o Yak-41 poderia ter recebido a designação de código Fulmar. Em junho de 1987, foi concluída a montagem do segundo protótipo de voo (artigo 48-3), que recebeu o n/c 77. Ao contrário do primeiro protótipo, não havia propulsores a jato nas extremidades das vigas de cauda aqui — eles foram substituídos por um único bocal rotativo pequeno na seção do nariz da aeronave. A estrutura da fuselagem foi reforçada em muitos lugares após o recebimento dos resultados das pesquisas conduzidas no artigo 48SI. Em 2 de abril de 1989, ele fez seu primeiro voo. Devido a atrasos, a designação da máquina foi alterada novamente — para Yak-141. Em 29 de dezembro, ocorreu o primeiro voo em modo pairado, e em 13 de junho de 1990 — no perfil de voo completo, com decolagem e pouso verticais. Em 30 de janeiro de 1991, o número de voos nas duas máquinas chegou a 108. Em abril de 1991, o piloto de testes Andrei Sinitsyn confirmou as capacidades únicas da máquina ao estabelecer 12 recordes mundiais no "Yak" em taxa de subida, carga máxima e altitude de voo com carga. Embora os voos não tenham sido conduzidos em condições ideais (a temperatura estava acima de +15 °C), eles mostraram a total superioridade da máquina sobre o "Harrier" na presença de cargas suspensas (sem elas o Yak-141 era inferior ao rival em taxa de subida). Ao mesmo tempo, devido à temperatura elevada, havia uma margem de cerca de 10 segundos para possíveis recordes subsequentes. Em 24 de setembro de 1991, os dois modelos de voo foram enviados para Severomorsk para testes a bordo do TAKR "Almirante da Frota da União Soviética Gorshkov". Em 26 de setembro, o piloto A. A. Sinitsyn fez o primeiro pouso no convés do cruzador de aviação. Uma hora depois, V. A. Yakimov trouxe o segundo avião. Em 30 de setembro, foi realizada a primeira decolagem a partir do porta-aviões. O objetivo dos testes era determinar a compatibilidade da aeronave e de seus sistemas com o navio, além de praticar o lançamento de emergência — cruzando o convés de voo diretamente da posição técnica. No entanto, o segundo ponto nunca foi praticado devido a um acidente. Em 5 de outubro de 1991, ao meio-dia, começaram os voos de teste. Primeiro Sinitsyn voou no primeiro modelo de voo. Então Yakimov deveria voar no segundo. O avião dele era mais pesado — uma quantidade maior de combustível foi colocada nos tanques e maquetes de mísseis foram penduradas nos pilones sob as asas. O piloto também fez uma decolagem curta, deu uma volta e começou a aproximação para pouso. O avião se aproximou lentamente e finalmente pairou sobre o convés. No entanto, começou a descer mais rápido do que deveria. A máquina caiu no convés, o trem de pouso principal perfurou as paredes do tanque de combustível, e começou um incêndio. Após repetidos comandos do controlador de voo, Vladimir Yakimov se ejetou e foi imediatamente pego pela tripulação de um bote de resgate. O piloto não se machucou. A aeronave em chamas foi apagada, mas descobriu-se que não seria possível restaurá-la para voo. A causa do acidente foi erro do piloto, que excedeu a velocidade vertical limite de descida. Ao mesmo tempo, o controlador de voo não deu instruções ao piloto para garantir uma velocidade de descida segura. Encerramento dos trabalhos O acidente do "Yak" nº 2 foi um verdadeiro golpe para todo o programa. Serviu de pretexto formal para suspender os testes, embora antes também se planejasse a participação do Yak-141 nos testes de estado do novo TAKR "Almirante da Frota da União Soviética Kuznetsov". Nas condições da situação catastrófica da economia durante a desintegração da União, era impossível encontrar fundos para construir outra máquina experimental para substituir a que havia caído e continuar os testes. Além disso, a esta altura, os militares tinham desenvolvido uma atitude bastante negativa em relação aos "verticais" em geral, causada pela decepção após a operação dos aviões de ataque Yak-38. O resultado de tudo isso foi o fim do financiamento do programa no final de 1991 e, em seguida, seu encerramento final em 1992. Como resultado, no verão de 1992, ambos os modelos de voo completaram mais de 250 voos no total. Durante os testes, 12 recordes mundiais foram estabelecidos em taxa de subida e altitude de voo com carga. A produção em série da aeronave promissora nunca começou. Então, os funcionários do OKB tentaram oferecer o Yak-141 a estrangeiros. O primeiro modelo de voo que sobreviveu intacto com uma nova pintura foi mostrado ao público mundial pela primeira vez no Salão Aeroespacial de Farnborough de 6 a 13 de setembro de 1992. A aeronave foi muito bem avaliada, mas nenhum pedido foi recebido por ela (potenciais compradores eram considerados a Índia e a China). Os modelos de voo do Yak-141 foram mais tarde demonstrados na Rússia no Salão Internacional de Aviação e Espaço (MAKS) (artigos 48-2 e 48-3 — em 1993 e o artigo 48-2 — em 1995), mas apenas na exposição estática. Na década de 1990, com base nos desenvolvimentos do Yak-141, o OKB Yakovlev criou um projeto para um V/STOL de nova geração, conhecido como Yak-201 (e em paralelo, na década de 1980, estava sendo desenvolvida a versão "terrestre" do Yak-141, o Yak-43), no entanto, também ficou apenas no papel. A breve cooperação do OKB com a empresa americana Lockheed Martin também não deu em nada. O destino exato é conhecido por apenas dois dos quatro protótipos do Yak-141. Hoje, ambos os exemplares de voo (artigos 48-2 e 48-3) estão em museus — o primeiro no Museu de Tecnologia Vadim Zadorozhny, o outro no Museu Central da Força Aérea da Rússia. Há informações de que a seção da cauda da unidade de teste do motor (artigo 48-1) foi usada para restaurar o artigo 48-3 após o acidente. O que aconteceu com o resto da sua fuselagem é desconhecido. O paradeiro e o estado do modelo para testes estáticos (artigo 48SI) também são desconhecidos. A Marinha da Rússia abandonou os trabalhos adicionais em "verticais" embarcados e concentrou-se em aeronaves com decolagem e aterrissagem horizontal (Su-33, MiG-29K, Su-25UTG). O TAKR "Almirante Gorshkov" foi vendido para a Marinha da Índia. Não há informações sobre o desenvolvimento na Rússia de novos projetos de aeronaves de decolagem e pouso vertical, bem como navios-aeródromo para eles. Estrutura Célula O Yak-141 é um monoplano de asa alta em balanço, executado em um layout aerodinâmico normal. A célula da aeronave é 26% (em massa) feita de materiais compósitos, sendo o restante composto por ligas de alumínio-lítio, que possuem baixo peso e são resistentes à corrosão. Alguns elementos da estrutura são feitos de aço endurecido e ligas de titânio resistentes ao calor. Fuselagem A fuselagem do tipo semimonocoque tem seção transversal retangular e foi projetada seguindo a regra das áreas. Em sua parte inferior, estão instalados quatro escudos para aumentar a eficiência da decolagem vertical (2 transversais móveis e 2 longitudinais fixos). Na seção da cauda, acima do bocal do motor principal, há um compartimento com um paraquedas, destinado a parar a aeronave durante o pouso horizontal em caso de falha do bocal rotativo. Asa A asa é trapezoidal de enflechamento reto com baixo alongamento, apresentando extensões na raiz (LERX). Os parâmetros e o perfil da asa foram escolhidos para garantir a conquista de velocidades supersônicas, a capacidade de realizar voos de cruzeiro prolongados e de conduzir combate aéreo manobrável. O ângulo de enflechamento no bordo de ataque é de 30°. O ângulo de diedro é de -4°. Para permitir o baseamento em cruzadores porta-aeronaves, a asa é dobrável, de modo que sua envergadura é reduzida de 10,1 para 5,9 m. Nas partes da raiz e nas seções dobráveis, estão localizados slats basculantes. Além disso, a raiz da asa possui flaps, e a parte dobrável possui ailerons, que têm uma ligação mecânica com os propulsores a jato do sistema de controle por reação. Empenagem A empenagem é dupla (biderivada), fixada a duas vigas em balanço para permitir a acomodação do bocal do motor principal (de sustentação e cruzeiro) entre elas. Ela inclui lemes de direção e estabilizadores horizontais totalmente móveis (estabilatores). A envergadura dos estabilizadores é de 5,9 m. Tomadas de ar As tomadas de ar são retangulares e ajustáveis. Para regular a seção de passagem, utiliza-se um sistema de controle com o auxílio de uma rampa horizontal defletível. Na superfície lateral de cada uma das tomadas de ar, há 4 válvulas de admissão de ar auxiliar para o motor principal quando ele opera em solo. Na tomada de ar esquerda, logo atrás das válvulas, encontra-se o farol de pouso e táxi (no protótipo 48-2, ele está localizado na superfície inferior da seção do nariz da aeronave). Trem de pouso O trem de pouso é do tipo triciclo com amortecedores do tipo alavanca. No suporte do nariz, está instalada uma roda KN-31 com um pneu modelo 1 (500×150 mm), e nos suportes traseiros — uma roda KT-69/4 III em cada, com pneu modelo 31A (880×230 mm). O trem de pouso é capaz de suportar um impacto com o solo equivalente à queda da aeronave de uma altura de 5 metros. Sistema de propulsão A unidade de potência do Yak-141 consiste em um motor de sustentação e cruzeiro (principal) R79V-300 e dois motores de sustentação RD-41. Além disso, para manobras durante o voo vertical, são utilizados propulsores a jato, alimentados pelo motor principal. Motor de sustentação e cruzeiro O motor de sustentação e cruzeiro R79V-300, desenvolvido pelo AMNTK "Soyuz", está localizado dentro da fuselagem da aeronave. O ar é fornecido a ele a partir de duas tomadas de ar separadas. É um motor turbofan de duto duplo com câmara de pós-combustão e vetoramento de empuxo. As características do motor incluem: direção de rotação oposta dos rotores, maior estabilidade dinâmica de gás dos compressores e a presença de queimadores de vórtice exclusivos na câmara de combustão principal. O motor possui um bocal rotativo com área de seção transversal crítica ajustável, que permite desviar o vetor de empuxo no plano vertical em uma faixa de 95°, independentemente do modo de operação do motor. O motor fornece um empuxo máximo de 10.977 kgf a seco e 15.500 kgf ao utilizar o pós-combustor. Motores de sustentação Os dois motores de sustentação RD-41, desenvolvidos pelo KB de Construção de Motores de Rybinsk, estão localizados em um compartimento especial atrás da cabine do piloto a um ângulo de 10° em relação ao eixo vertical. Quando estacionado ou em voo horizontal, este compartimento é fechado acima e abaixo por portas de proteção (1 em cima, 2 embaixo), sendo que a porta superior garante o fluxo de ar para os motores de sustentação. As portas se abrem automaticamente ao ligar os motores de sustentação. O RD-41 é um motor turbojato de duto único e eixo único com um bocal de jato convergente rotativo. Na extremidade do bocal há um bico rotativo que garante o desvio do vetor de empuxo no plano longitudinal vertical num ângulo de ±12,5° do eixo longitudinal do motor. O motor tem um empuxo máximo de 4.100 kgf. Os motores de sustentação podem operar a uma altitude não superior a 2,5 km e a uma velocidade de voo não superior a 550 km/h. Propulsores a jato Para manobras em voo vertical, quando as superfícies aerodinâmicas convencionais não são eficazes, a aeronave é equipada com propulsores a jato, cujo ar é fornecido pelo motor principal. Para o controle de guinada, utiliza-se um único propulsor a jato, localizado na parte frontal da aeronave (no artigo 48-2, utilizavam-se dois propulsores a jato, localizados nas extremidades das vigas da cauda). Para o controle de rolagem, utilizam-se dois propulsores a jato instalados nas pontas das asas. O controle de arfagem (pitch) é realizado variando a relação de empuxo entre os motores de sustentação e o motor principal. Tanques de combustível Os tanques de combustível estão localizados na fuselagem da aeronave (na sua parte central e nas vigas em balanço da cauda), e são capazes de armazenar até 4.400 kg (mais de 5.000 L) de combustível. O projeto também prevê a possibilidade de colocar um tanque de combustível conformável com um volume de 2.000 L sob a fuselagem, além de vários tanques ejetáveis nos pilones sob as asas. Equipamentos e sistemas de bordo O equipamento de bordo do Yak-141 inclui os seguintes componentes principais: Complexo de mira e navegação PrNK-48M (combina elementos do complexo de voo e navegação e vários equipamentos de mira e rádio-eletrônicos) Complexo de comunicação e orientação Equipamentos de registro, monitoramento e alerta Sistema de fornecimento de energia elétrica Estruturalmente, o equipamento da aeronave está localizado em três compartimentos separados: no nariz da fuselagem, perto das tomadas de ar do motor principal e nas vigas em balanço da cauda. Uma lista completa dos aviônicos do Yak-141 e seu diagrama em blocos são fornecidos na tabela recolhível abaixo. Equipamento de mira e rádio-eletrônico O Yak-141 utiliza o sistema de controle de armamento S-41M (M — "modernizado"), que é um desenvolvimento dos primeiros projetos de SUV para o Yak-41 — S-41 e S-41D (D — "modificado"). O sistema é construído em torno do radar de bordo multimodo "Zhuk" com uma matriz de antenas ranhuradas (modificação M002). Esta estação de radar é semelhante ao radar do caça MiG-29M, mas tem dimensões gerais menores. O alcance de detecção de alvos aéreos com uma RCS de 3 m² é de 80 km, de pequenas embarcações de superfície — 110 km. A estação é capaz de rastrear até 10 alvos, e também fornece ataque a 4 alvos simultaneamente. O peso do radar é de 250 kg. Todas as informações recebidas são processadas por um computador digital de bordo e fornecidas ao piloto utilizando o sistema de exibição de informações. Os meios de exibição são o indicador frontal (HUD) e os indicadores multifuncionais (MFD). Estes últimos não foram utilizados nos "Yaks" experimentais, embora tivessem sido instalados numa das maquetes à escala real do cockpit do Yak-41. No cockpit do segundo protótipo de voo, localizado no Museu de Tecnologia Vadim Zadorozhny, está instalado um indicador de visão direta (IPV). O uso de um sistema de designação de alvos montado no capacete também foi planejado. O equipamento de identificação IFF é representado pelo sistema "Parol", cuja antena está localizada no nariz da aeronave, em frente ao vidro do cockpit. Elementos do sistema de contramedidas eletrônicas (ECM) estão localizados nas pontas das asas e no topo dos estabilizadores verticais. Na cauda da aeronave, é possível colocar dispensadores de chaffs e flares (iscas térmicas). A aeronave também conta com um sistema de controle de armas (SUO), que verifica o estado das armas de aviação colocadas em todos os pontos de fixação, as prepara para o uso e as lança posteriormente. Nos modelos de produção em série do Yak-141, planejava-se usar um sistema de mira a laser e televisão emparelhado com um telêmetro a laser e o radar de bordo. Complexo de voo e navegação O equipamento de navegação do Yak-141 consiste em um sistema de navegação inercial, um sistema de rádio de navegação de curto alcance RSBN-6S "Romb" e o equipamento de bordo do sistema de pouso automático no porta-aviões "Resistor-K4". Além disso, é possível usar o sistema de navegação por satélite GLONASS na aeronave. O complexo de voo e navegação também inclui sistemas de controle de trajetória e de controle remoto da aeronave, além de alguns outros componentes. Para controlar tanto os elementos da cauda como os propulsores a jato, é utilizado um sistema de controle digital fly-by-wire totalmente autônomo (EDSU) com redundância tripla. Existe também um sistema de controle mecânico de backup (um dos protótipos foi equipado com um EDSU analógico e sem sistema mecânico de backup). Complexo de comunicação e orientação É representado por duas estações de rádio nas bandas de VHF e UHF, equipamento de aviso por voz e equipamento de criptografia. Sistema de fornecimento de energia O sistema de fornecimento de energia de bordo do Yak-141 inclui dois geradores de corrente alternada trifásica (tensão de 200/115 V e frequência de 400 Hz), dois inversores estáticos, dois retificadores e duas baterias. Equipamentos de registro, monitoramento e alerta Consiste em um sistema automatizado de teste integrado de bordo e alerta à tripulação (BITE), um dispositivo de gravação de voo (FDR) e um sistema de alerta de emergência. A caixa preta está localizada em um compartimento na parte de trás da viga de cauda esquerda da aeronave (no primeiro protótipo de voo, ela estava localizada em um compartimento especial localizado acima do bocal do motor principal e deslocado para a esquerda). Cabine A cabine do Yak-141 tem um canopi de duas seções feito de vidro acrílico com um para-brisa plano de vidro blindado. A parte ejetável da capota abre-se para o lado direito, tal como no Yak-38. O piloto senta-se no assento ejetável K-36LV. Durante os modos de voo vertical e transicional, um sistema de ejeção automática (SAK) de segunda geração, o SK-EM, opera. Ele é acionado quando o bocal do motor principal se desvia da horizontal num ângulo superior a 30° e dispara quando a aeronave atinge uma certa combinação de ângulos e velocidades angulares de rolagem, mergulho (pitch down) e cabragem (pitch up). Se a porta superior dos motores de sustentação estiver fechada, a ejeção ocorre após a remoção explosiva do canopi; se estiver aberta, o piloto ejeta-se diretamente através do vidro do canopi. O complexo de instrumentos do primeiro protótipo de voo consiste em um conjunto de indicadores analógicos, alguns dos quais foram posteriormente removidos e substituídos por um HUD e um display de visão direta. O modelo de pré-produção também possuía indicadores analógicos, mas a localização de alguns deles era diferente. Como foi observado acima, em todas as aeronaves experimentais faltavam displays multifuncionais (MFDs), embora estivessem instalados numa das maquetes em tamanho real do cockpit do Yak-141. Os "Yaks" de produção podiam ser equipados com MFDs monocromáticos em tubos de raios catódicos, semelhantes aos MFDs dos caças MiG-29M e MiG-29K. Armamento O "Yak" está armado com o canhão GSh-30-1. Armamentos adicionais podem ser instalados em 4 suportes sob as asas. A nomenclatura de armamentos adotada para o Yak-141 corresponde à sua finalidade como aeronave polivalente (multirole). Portanto, as armas incluem mísseis guiados ar-ar de curto e médio alcance para combater outros alvos aéreos; mísseis ar-superfície, antinavio e antirradiação para destruir alvos terrestres, navios, estações de radar e comunicações inimigas; bem como pods de foguetes não guiados (NAR), casulos de canhão e bombas de queda livre, permitindo à aeronave desempenhar papéis de ataque e bombardeiro. Canhão O canhão de aviação GSh-30-1, desenvolvido pelo Gabinete de Design de Instrumentos (KBP), está localizado sob a fuselagem a bombordo (montado de forma fixa e parcialmente recuado no corpo da aeronave). É um canhão de cano único, calibre 30 mm, usado na maioria das aeronaves soviéticas/russas (MiG-29, Su-27, etc.). Capacidade de munição: 120 tiros. O canhão é equipado com sistema de resfriamento a água e também com um mecanismo para eliminação de falhas (misfires). O peso da arma é de 50 kg, a taxa de tiro é de 1.500—1.800 disparos por minuto. O disparo pode ser contínuo ou em rajadas. O alcance de tiro efetivo contra alvos aéreos é de 200—800 m, contra alvos terrestres/de superfície é de 1.200—1.800 m. Projéteis incendiários de alto poder explosivo (HEI - OFZ) ou traçantes perfurantes (AP-T - BT) podem ser usados para atirar. O canhão é eficaz contra alvos terrestres com blindagem leve, de superfície e aéreos. Também é possível suspender até quatro casulos de canhão UPK-23-250 nos pilones sob as asas. Cada pod desse tipo contém um canhão de aviação GSh-23L. É um canhão de cano duplo, calibre 23 mm. Capacidade de munição: 250 tiros. O peso do pod carregado com munição é de 218 kg (vazio — 78 kg), a taxa de tiro é de 3.400 tiros/min. Alcance de tiro efetivo — 2.000 m. Mísseis guiados As armas baseadas em mísseis guiados são a base do arsenal do Yak-141. A aeronave é capaz de transportar várias modificações dos mísseis R-77 (RVV-AE), R-27, R-73, R-60, Kh-25, Kh-31, Kh-35. O míssil ar-ar de curto alcance R-60 foi desenvolvido no Combine de Produção e Design (PKPK, futuro NPO "Molniya"), e este é o primeiro míssil guiado soviético de sua classe. O calibre do míssil é de 120 mm, massa de 43 kg, alcance de lançamento de 0,3 a 10 km (dependendo da altitude), velocidade de voo de Mach=2,5—3. O míssil está equipado com um cabeçote rastreador térmico (infravermelho). As opções de ogiva são alto-explosivo de fragmentação, estilhaçamento ou barra (contínua). No Yak-141, é possível utilizar tanto a versão padrão como a versão modernizada do míssil — o R-60M. O míssil ar-ar de curto alcance R-73 também foi desenvolvido na NPO "Molniya". O calibre do míssil é de 170 mm, massa de 105—110 kg dependendo da modificação, alcance de lançamento de 0,3 a 40 km (também depende da modificação), velocidade de voo de até 2.500 km/h. O míssil está equipado com um cabeçote rastreador (seeker) térmico (infravermelho) de maior sensibilidade e imunidade a ruído. A ogiva é do tipo haste (barra contínua). O míssil ar-ar de médio alcance R-27 foi desenvolvido na Fábrica de Construção de Máquinas Vympel (futura GosMKB "Vympel"). O calibre do míssil é de 230—260 mm dependendo da modificação, a massa é de 253—355 kg, o alcance de lançamento é de 0,5 a 130 km (o alcance de lançamento e o peso também dependem da modificação), a velocidade do voo é de Mach=4,5. As modificações do míssil são equipadas com diferentes cabeçotes de rastreio (seekers). Ogiva — fragmentação de alto explosivo ou barra contínua. É possível utilizar os mísseis R-27R (com seeker por radar semiactivo e inercial) e R-27T (com seeker térmico/infravermelho). O míssil ar-ar de médio alcance R-77 (RVV-AE) também foi desenvolvido na MKB "Vympel". O calibre do míssil é de 200 mm, a massa é de 175—225 kg, dependendo da modificação. O alcance de lançamento também depende da modificação e é de 0,3 a 110 km; a velocidade do voo é de Mach=4—5. O míssil é equipado com um seeker de radar ativo. A ogiva é de barra contínua, com micro-elementos cumulativos (hastes) perfurantes. O míssil ar-superfície de curto alcance Kh-25 foi desenvolvido pelo OKB "Zvezda". O calibre do míssil é de 275 mm, a massa é de 295—320 kg, o alcance de lançamento é de 2 a 40 km (o alcance de lançamento e a massa dependem da modificação), a velocidade de voo é de 400—900 m/s. Modificações do míssil são equipadas com vários buscadores (seekers). A ogiva pode ser de alto explosivo ou fragmentação de alto explosivo. O míssil ar-superfície de médio alcance Kh-31 também foi desenvolvido pelo OKB "Zvezda". O calibre do míssil é de 360 mm, a massa é de 600—715 kg, o alcance de lançamento é de 7,5 a 250 km (o alcance de lançamento e a massa dependem da modificação), a velocidade de voo é de até 1.000 m/s. Existem duas versões básicas do míssil — a versão antirradiação (Kh-31P, com seeker de radar passivo e ogiva de fragmentação de alto explosivo) e a versão antinavio (Kh-31A, com radar ativo e ogiva penetrante explosiva-cumulativa). No "Yak" é possível utilizar ambas as versões. O míssil antinavio de médio alcance Kh-35 também é um desenvolvimento do OKB "Zvezda". O calibre do míssil é de 420 mm, a massa é de 520 kg, o alcance de lançamento de 5 a 130 km, a velocidade de voo de Mach=0,9. O míssil está equipado com um radar ativo. A ogiva é de fragmentação perfurante de alto explosivo. Foguetes não guiados O armamento do Yak-141 inclui foguetes não guiados de aviação (NAR) e pods de lançamento NAR de calibre 80-240 mm. Pods B-8M1 com vinte foguetes S-8 cada; Pods B-13L com cinco foguetes S-13 cada; Dispositivos de lançamento APU-68U (UM e UM3) com um foguete S-24 em cada. O foguete não guiado de aviação S-8 foi desenvolvido no Gabinete de Projetos de Engenharia de Precisão (OKB-16). O calibre do foguete é de 80 mm, a massa varia de 11 a 15 kg dependendo da modificação, e o alcance de lançamento também depende da modificação, situando-se entre 1.200 a 4.000 m. O pod (bloco) B-8M1 possui 20 tubos de lançamento, e o peso do bloco vazio é de 160 kg. Existem modificações do míssil com diferentes tipos de ogivas - fragmentação cumulativa (S-8KOM), antibunker/perfurante de concreto (S-8BM), detonação volumétrica (S-8DM), alto explosivo (S-8DF, equipada com mistura de detonação termobárica/volumétrica), ogiva tandem (S-8T), iluminadora (S-8OM), marcadora (S-8TsM), bem como com ogiva na forma de dispensadores de chaff (S-8PM). O foguete não guiado de aviação S-13 foi desenvolvido no Instituto de Física Aplicada (Novosibirsk). O calibre do foguete é de 122 mm, a massa varia de 57 a 75 kg dependendo da modificação, e o alcance de lançamento fica entre 1.100 a 4.000 m. O pod B-13L possui 5 tubos de lançamento, com o peso do bloco vazio sendo 160 kg. Existem as seguintes modificações de foguetes: com ogiva antibunker (S-13), ogiva penetrante de módulo duplo (S-13T), fragmentação de alto explosivo (S-13OF), detonação volumétrica (S-13D) e termobárica (S-13DF). O foguete de aviação não guiado S-24 foi desenvolvido numa filial do NII-1. O calibre do foguete é de 240 mm, massa de 235 kg, alcance de lançamento de até 2.000 m. Os foguetes são fixados de forma individual em trilhos de lançamento universais APU-68U (UM e UM3). A ogiva é de fragmentação e alto explosivo, pesando 123 kg. Bombas É possível suspender até 6 munições de aviação de queda livre (bombas) calibradas até 500 kg. Isso inclui: Bombas de alto explosivo — FAB-100, FAB-250, FAB-500 Bombas de fragmentação e alto explosivo — OFAB-100, OFAB-250, OFAB-500 Bombas perfurantes de concreto e antissubmarinas — BetAB-500, PLAB-250 Bombas incendiárias e de detonação volumétrica (termobáricas) — ZAB-100, ZAB-250, ZB-500, FZAB-500, OFZAB-500 Bombas de fragmentação (cluster) — RBK-100, RBK-250, RBK-500 Navios portadores Em diferentes épocas, planejou-se incluir o Yak-141 no grupo aéreo dos seguintes navios: TAKR do projeto 1143 ("Kiev", "Minsk") — os primeiros navios soviéticos com um grupo aéreo de V/STOL, entraram na frota em 1975 e 1978, respectivamente. Supunha-se que o Yak-141 se tornaria um substituto para os antigos Yak-38 do grupo aéreo naval. No entanto, devido a atrasos na criação do novo V/STOL e ao forte desgaste das estruturas, ambos os navios foram retirados da frota em 1993, sem nunca receber os novos aviões. TAKR do projeto 1143.3 ("Novorossiysk") — o terceiro TAKR soviético, construído de acordo com um projeto modificado, e seu grupo aéreo já deveria consistir nos novos "Yaks" supersônicos. Incorporado à frota em 1982. No entanto, os atrasos voltaram a cobrar o seu preço, e o navio recebeu a bordo os subsônicos Yak-38. Foi retirado da frota em 1991, também sem receber as novas aeronaves. TAKR do projeto 1143.4 ("Almirante da Frota da União Soviética Gorshkov") — assim como o "Novorossiysk", foi originalmente projetado para os V/STOL Yak-141. Em comparação com os cruzadores porta-aeronaves anteriores, tinha uma área de convés angular aumentada, bem como um defletor de gases de exaustão especial e dispositivos de retenção para garantir a decolagem em grupo de aeronaves com rolagem curta. O hangar podia acomodar 12 (segundo outras fontes, 14) Yak-141. Como no caso do "Novorossiysk", o TAKR "não esperou" pela chegada das novas aeronaves e foi armado com aeronaves de ataque Yak-38M modernizadas. Em setembro — outubro de 1991, o Yak-141 passou pela fase de testes embarcados no "Almirante Gorshkov", mas o acidente de uma das máquinas ocorrido em 5 de outubro levou, de fato, ao encerramento deste programa. O próprio TAKR foi vendido e reconstruído em 2004 para as necessidades da Marinha da Índia, mas como um navio portador de aeronaves de decolagem e pouso convencional (MiG-29K). TAKR do projeto 1143.5 ("Almirante da Frota da União Soviética Kuznetsov") — o quinto navio do projeto 1143 foi projetado como portador de aeronaves de decolagem e pouso horizontal, mas, no entanto, foi planejado que o Yak-141, juntamente com o Su-27K e o MiG-29K, formaria a base do grupo aéreo do navio. O TAKR poderia levar a bordo até 28 dos "cento e quarenta e um". No convés do navio, foram equipadas 3 pistas para o pouso vertical da aeronave (foram pavimentadas com placas resistentes ao calor AK-9FM), e sua decolagem poderia ser realizada tanto a partir da terceira posição técnica (rolagem curta) quanto da primeira ou segunda posições — neste caso, uma rampa (sky-jump) era usada e a carga de combate aumentava. Mas os atrasos no desenvolvimento, e depois o acidente, não permitiram que o "Yak" participasse dos testes realizados a bordo do "Almirante Kuznetsov" em 1989-1991. Atualmente, o cruzador porta-aeronaves faz parte da Frota do Norte da Marinha da Rússia. TAKR do projeto 1143.6 ("Varyag") — um navio da mesma classe do "Almirante Kuznetsov", mas com algumas mudanças de design. Podia transportar o mesmo número de "Yaks". Não foi concluído e foi vendido pela Ucrânia para a China. ATAKR do projeto 1143.7 ("Ulyanovsk") — o primeiro de uma série de TAKRs com propulsão nuclear. O projeto original planejava a presença de vários Yak-141 como parte do grupo aéreo. Foi desmanchado pela Ucrânia na rampa de lançamento em 1992. Além disso, o Gabinete de Design do Norte (Severnoye PKB) desenvolveu dois projetos de navios porta-aeronaves para o V/STOL Yak-141 — o "Merkuriy" e o "Delfin". Eles usavam um convés reto contínuo com 3 a 5 posições para decolagem e pouso vertical, bem como uma rampa (sky-jump) para fornecer decolagem com rolagem curta. Estava planejado um grupo aéreo de pelo menos 10 "Yaks", bem como vários helicópteros Ka-27. O projeto destes navios foi interrompido após o cancelamento do programa Yak-141. Também estava previsto o baseamento do Yak-141 em uma das variantes dos navios de assalto anfíbio universais do projeto 11780. Mais tarde, decidiu-se abandonar esta opção. O desenvolvimento foi interrompido. Exemplares Modelos em escala Durante o estágio inicial de design, foram elaboradas duas variantes principais da futura aeronave — com um sistema de propulsão único (um motor de sustentação e cruzeiro) e combinado (um motor de sustentação e cruzeiro e vários motores de sustentação). Foram fabricados vários modelos em escala demonstrando as características do design escolhido. Variantes com sistema de propulsão único: Modelo com n/c 41 — uma variante usando uma câmara de pós-combustão remota em vez de motores de sustentação. Era um monoplano de asa média, caracterizado por tomadas de ar altas e o uso de um bocal bidimensional plano no motor principal. Modelo com n/c 71 — versão inicial da variante aceita como principal no início do desenvolvimento (tinha o apelido de "Monstro de Shekhter" em homenagem ao líder da equipe de desenvolvimento — Leon Shekhter). O único motor principal (PMD) estava localizado na frente da fuselagem, e seu bocal ficava próximo ao centro de massa da aeronave. Esse arranjo do motor fazia a variante se parecer com o Yak-36. Modelo com n/c 74 — versão posterior do "Monstro de Shekhter". Entre as diferenças, uma fuselagem alongada, a tomada de ar do PMD foi complementada com um semiconoide (cone de choque), e o trem de pouso traseiro na posição retraída agora estava alojado em carenagens especiais nas asas, não mais na fuselagem. Variantes com sistema de propulsão combinado: Modelo sem n/c — monoplano de asa média, feito em um layout aerodinâmico sem cauda. Modelo com n/c 01 — uma variante com um layout próximo ao do Yak-38. Aqui, em vez do bocal do PMD, também são usados dois bocais rotativos; possui tomadas de ar de formato semelhante e um único estabilizador vertical. Modelo com n/c 41 (segundo) — uma variante próxima da versão final, distinguida por tomadas de ar semicirculares com semiconoides (semelhantes aos usados, por exemplo, no F-104). Modelo com n/c 47 — versão final. Modelo com n/c 70 — uma variante próxima à versão final, diferenciando-se pela localização dos motores de sustentação no nariz, à frente da cabine do piloto, e também pelo uso de um bocal plano bidimensional no PMD. Modelo com n/c 74 (segundo) — uma variante próxima à versão final, distinguida por duas portas laterais que escondem o bocal do PMD por baixo durante o voo horizontal (em vez de uma porta localizada transversalmente ao eixo de simetria na versão final). Modelo com n/c 77 — monoplano de asa baixa, projetado no esquema "canard". O PMD possui dois bocais axissimétricos. Modelos para túnel de vento Modelo preto do "Monstro de Shekhter" — usado para determinar a direção do fluxo dos gases de escape do PMD. Modelo da versão final — tinha suportes especiais que permitiam que fosse instalado com diferentes ângulos de ataque. Modelo da versão final na cor preta Modelo em tamanho grande da versão final — um modelo em escala 1:10 com elementos de cauda móveis. Foi demonstrado em 1991 no salão internacional de aviação em Le Bourget. Bancos de teste e maquetes de cabine Estande complexo de modelagem semi-física (Hardware-in-the-loop) para testar os equipamentos de bordo Estande para testar o sistema de propulsão — foi suspenso no laboratório voador Tu-16LL (n/c 02). Maquete inicial da cabine — com instrumentos analógicos, foi implementada nos protótipos. Maquete final da cabine — com MFD em tubos de raios catódicos. Simulador do Yak-41 — com ele, o piloto de testes Andrei Sinitsyn começou sua familiarização com o "Yak". Maquetes em tamanho real (Mock-ups) Maquete da versão inicial do Yak-41 — com um único PMD. Maquete da versão posterior do Yak-41 — com um sistema de propulsão combinado. Maquete dimensional de peso (Mock-up de massa) do Yak-41 — usado no Estaleiro do Mar Negro durante a construção do TAKR "Baku". Maquete do Yak-41M Protótipos (Amostras experimentais) Um total de quatro aeronaves experimentais foram construídas, duas delas para testes de bancada e duas para testes de voo. "Artigo 48-1" (aeronave com n/c 48) — o primeiro de uma série de protótipos do Yak-141, sua montagem foi concluída no primeiro trimestre de 1984. Destinava-se a testes no banco de forças e momentos (SSM), que incluíam testes do funcionamento da unidade de potência e verificação de todos os sistemas da máquina. Apesar da presença dos motores, não podia voar. Os testes do artigo 48-1 começaram em setembro de 1984 e continuaram até 1991. No decorrer deles, o trabalho do sistema de propulsão do novo "Yak", o efeito dos gases de escape quentes tanto na própria aeronave quanto nas armas suspensas sob as asas, foram cuidadosamente investigados. Foi no artigo 48-1 que o piloto de teste Andrei Sinitsyn se familiarizou pela primeira vez com o funcionamento do sistema de propulsão do novo caça "ao vivo". Exceto durante a montagem, o artigo 48-1 esteve sempre localizado no LII Gromov. No início da década de 1990, sua cauda foi usada para restaurar o segundo protótipo de voo que havia caído. "Artigo 48-2" (aeronave com n/c 75) — o primeiro modelo de voo, o segundo de uma série de protótipos do Yak-141, sua montagem foi concluída em dezembro de 1985, e em 5 de maio de 1986 a aeronave foi entregue ao LII Gromov. O artigo 48-2 fez seu primeiro voo em 9 de março de 1987 (piloto Andrei Sinitsyn). Foi apresentado pela primeira vez no Salão Aeroespacial de Farnborough de 6 a 13 de setembro de 1992 com um novo n/c 141, onde realizou voos de demonstração (piloto Vladimir Yakimov). Depois disso, foi demonstrado no show aéreo MAKS-93 e 95, mas apenas em exibição estática. A aeronave foi então exposta no museu OKB Yakovlev. Em julho de 2009, foi transferido para o Museu de Tecnologia Vadim Zadorozhny, onde está localizado atualmente. A aeronave possui a pintura antiga, seu antigo n/c 75 foi devolvido e mockups dos mísseis R-73 e R-27R estão suspensos nos pilones das asas. "Artigo 48-3" (aeronave com n/c 77) — o terceiro da série de protótipos do Yak-141 e cronologicamente o último modelo de voo de pré-produção. Foi finalmente montado em junho de 1987. Tinha diferenças em relação à primeira máquina no complexo de instrumentos e no layout do cockpit, além de algumas diferenças no design. Fez seu primeiro voo em 2 de abril de 1989 (piloto Andrei Sinitsyn). Em 5 de outubro de 1991, sofreu um acidente (o piloto Vladimir Yakimov não se feriu) e foi posteriormente restaurado como peça de museu (ao mesmo tempo em que recebeu o n/c 141 e uma nova pintura). Desta forma, a aeronave foi exibida na exposição estática do show aéreo MAKS-93 em sua instalação de Moscou (Campo de Khodynka). Agora está localizado no Museu Central da Força Aérea Russa em Monino. Uma evidência externa desse acidente é a ausência de um motor na máquina. "Artigo 48SI" (aeronave sem número de cauda) — o último da série de protótipos do Yak-141, cronologicamente o terceiro, foi finalmente montado em junho de 1986. Foi utilizado para ensaios estáticos (daí as letras SI (СИ) no nome), que duraram de 5 de setembro de 1986 a 31 de março de 1987. Os resultados dos testes foram levados em consideração na montagem do artigo 48-3 e na modernização do artigo 48-2. O paradeiro do artigo 48SI é atualmente desconhecido. Além disso, em vários momentos, houve planos de construir mais algumas máquinas experimentais: "Artigo 48-4" e "Artigo 48-5" — de acordo com o plano de 1984, eles deveriam ser equipados de forma semelhante ao artigo 48-3. "Artigo 48UT" e "Artigo 48UTSI" — respectivamente, um modelo de voo e um modelo para testes estáticos da versão de treinamento do Yak-41. De acordo com planos posteriores, estava planejado construir um lote piloto de 8 aeronaves na Fábrica de Aviação de Saratov (1 modelo para testes em solo e 5 modelos de voo do Yak-41M, além de dois modelos de voo do Yak-41UT). Esses planos nunca se concretizaram. No entanto, de acordo com algumas fontes, a montagem da primeira aeronave de treinamento de dois lugares Yak-41UT não apenas começou, mas chegou a 85% de conclusão no momento do encerramento do projeto. Pintura A descrição dos esquemas de pintura e as suas representações gráficas aproximadas baseiam-se em fotografias a cores disponíveis da aeronave. Modelo da variante inicial do Yak-141 O modelo à escala, que refletia o layout selecionado, foi pintado de cinza. O radome (cone do nariz), a parte inferior da fuselagem e das asas, bem como os bordos dos estabilizadores verticais foram pintados de branco. Uma pequena parte do nariz em frente ao cockpit foi pintada de preto. O "ângulo" de aviso (chevron) à frente das entradas das tomadas de ar foi pintado com tinta vermelha, com a "ponta" virada para cima. Imagens da Estrela Vermelha foram aplicadas em ambas as partes da asa de ambos os lados, bem como em menor tamanho — nas faces externas dos estabilizadores verticais. O número de cauda (bort number) foi aplicado com tinta amarela e contorno escuro na superfície lateral das tomadas de ar sob o local onde a extensão da asa começava. Artigo 48-1 O primeiro protótipo (artigo 48-1) apresentava a cor cinza que se tornou padrão para o Yak-141. O radome do nariz foi pintado de cinza escuro, e os bordos dos estabilizadores verticais de branco. O "ângulo" de aviso (chevron) à frente das tomadas de ar foi pintado de vermelho, com a "ponta" virada para baixo. No interior do "ângulo", estava a palavra "PERIGO" (ОПАСНО) escrita a vermelho. A tampa do compartimento do paraquedas de frenagem também foi pintada de vermelho. Imagens da Estrela Vermelha foram aplicadas em ambas as partes da asa de ambos os lados e nas faces externas dos estabilizadores verticais. Durante os testes no banco de forças e momentos, não havia estrelas na aeronave. O número de cauda foi aplicado com tinta amarela e contorno escuro na superfície lateral das tomadas de ar à frente das válvulas de admissão do motor principal. Artigo 48-2 O primeiro modelo de voo (artigo 48-2) na altura do seu primeiro voo (9 de março de 1987) tinha a mesma pintura do artigo 48-1, mas com ligeiras diferenças. Uma pequena parte do nariz em frente ao cockpit, bem como uma parte dos estabilizadores verticais na superfície inferior dos lemes de direção, foram pintadas de preto. O número de cauda foi pintado de branco com contorno escuro. A tampa do compartimento do paraquedas de frenagem foi pintada de cinza. Durante os testes a bordo do TAKR "Almirante da Frota da União Soviética Gorshkov" (setembro-outubro de 1991), o artigo 48-2 tinha uma pintura ligeiramente modificada — as áreas do nariz e cauda anteriormente pintadas de preto estavam ausentes, e os bordos dos estabilizadores verticais foram pintados de cinza escuro. Além disso, apareceu a imagem da Bandeira Naval da URSS — foi aplicada em ambos os lados da aeronave, logo atrás do radome do nariz. A imagem da bandeira da Marinha da URSS não esteve presente no artigo 48-2 durante todo o período de testes — está ausente em algumas fotografias. Antes de sua estreia pública no show aéreo de Farnborough, o artigo 48-2 recebeu uma nova camuflagem de dois tons. O número de cauda (alterado para "141") foi pintado de branco com contorno vermelho. As imagens da Estrela Vermelha na asa foram removidas, e nas faces externas dos estabilizadores verticais — substituídas pelo tricolor russo. Tornando-se uma peça do museu de Vadim Zadorozhny, o artigo 48-2 recebeu a sua antiga cor cinza. A imagem da Bandeira Naval da URSS está ausente, e a tampa do compartimento do paraquedas de frenagem está pintada de vermelho. O número de cauda tem um contorno vermelho. Este esquema é perfeitamente ilustrado, por exemplo, por esta fotografia. Artigo 48-3 A pintura do segundo modelo de voo (artigo 48-3) na altura do seu primeiro voo (2 de abril de 1989) era semelhante à pintura do artigo 48-2 em 1991, mostrada acima. A diferença foi a ausência da imagem da Bandeira Naval da URSS, bem como o gravador de voo (caixa preta) pintado de vermelho na ponta da viga de cauda esquerda. Restaurado após o acidente, o artigo 48-3 adquiriu uma camuflagem de dois tons semelhante à do artigo 48-2. O número da cauda foi pintado de branco sem contorno. Modificações Voos Decolagem O Yak-141 é capaz de realizar a decolagem de seis maneiras: método convencional — neste caso, o bocal do motor principal (PMD) mantém a posição de 0°, e os motores de sustentação estão desligados. com rolagem curta — após o início do movimento, os motores de sustentação são ligados, e o bocal do PMD começa a mudar o ângulo da direção do empuxo para até 62°. O comprimento da rolagem de decolagem é de cerca de 120 metros. com rolagem curta e uso de dispositivos de retenção — usado para baseamento em navios porta-aeronaves. Para que a aeronave não saia do lugar sob a ação do empuxo do motor, retentores especiais para as rodas do trem de pouso são instalados no convés do TAKR. A rolagem neste caso é reduzida quase pela metade e é de cerca de 60 a 80 metros. com rolagem ultracurta — aqui os retentores também são usados, mas mesmo antes do início da rolagem, o bocal do PMD é girado para um ângulo de 62° e os motores de sustentação são ligados. A rolagem é reduzida para 6 metros. com o uso de rampa (ski-jump) — planejado para o baseamento dos "Yaks" nos TAKRs dos projetos 1143.5, 1143.6 e 1143.7. verticalmente — neste modo os motores de sustentação são ligados, e o bocal do PMD é desviado para o ângulo máximo de 95°, o motor permite a decolagem a qualquer velocidade. Pouso O pouso do Yak-141 pode ser realizado de duas maneiras: método convencional — para isso, a aeronave possui um paraquedas de frenagem. verticalmente — deveria ser usado para baseamento em cruzadores porta-aeronaves. Voos mais significativos No total, durante os testes nos dois protótipos de voo do Yak-141, foram realizados mais de 250 voos. Abaixo está uma lista dos mais importantes deles. Voos de recorde O piloto de teste Andrei Sinitsyn durante o mês de abril de 1991 estabeleceu no Yak-141 12 recordes mundiais, registrados na Federação Aeronáutica Internacional (FAI). Classe C — aviões com motor. Subclasses: H (V/STOL), H-h (V/STOL com peso de decolagem de 12.000 kg a menos de 16.000 kg) e N (STOL). Grupo 3 — turbojato. A lista completa de recordes é apresentada na tabela abaixo. Comparação com análogos Comparação com outros V/STOLs do OKB Yakovlev Yak-38 / Yak-38M O Yak-141 é um desenvolvimento das ideias incorporadas no Yak-38. No entanto, apesar do layout semelhante (1 motor principal e 2 motores de sustentação), essas máquinas têm muitas diferenças. De acordo com o piloto de testes Andrei Sinitsyn, as três diferenças importantes entre o Yak-141 e seu antecessor são: boa mecanização da asa, tornando a aeronave mais manobrável; boa relação empuxo-peso, permitindo aceleração rápida após a decolagem vertical, que também é totalmente automatizada; distância de frenagem mais curta (cerca de um quilômetro, o que é cerca de 2,5 vezes menor do que a do "trinta e oito"), que é garantida pela capacidade de desviar o bocal do PMD em -95° (onde 5 graus criam um componente horizontal negativo). Além disso, o Yak-141, ao contrário de seu antecessor, possuía um radar de bordo (o Yak-38 só era capaz de atacar alvos no campo de visão do piloto), e também podia "trabalhar" em alvos supersônicos. A poderosa unidade de potência permitia transportar uma ampla gama de armas, e os tanques de combustível internos aumentados (1,6 vezes em comparação com o Yak-38), juntamente com o uso de tanques de combustível externos, permitiram aumentar o raio de combate para 900 km, que era quase 10 vezes maior que o do "trinta e oito". Yak-39 O trabalho no Yak-39 começou em 1979 e por algum tempo decorreu em paralelo com o trabalho no Yak-41. Como o "quarenta e um", o Yak-39 deveria se tornar uma aeronave multifuncional — para isso foi planejado instalar um radar de bordo. O Yak-39 deveria ter um raio de combate maior do que o seu antecessor — o Yak-38. No entanto, o Yak-39 ainda era uma aeronave subsônica, o que a tornava inferior ao Yak-41 supersônico. Na nova máquina, foi planejado usar o R28V-300 como motor de sustentação e cruzeiro, cujas características de empuxo eram significativamente inferiores às do PMD do Yak-41 (empuxo máximo — 7.100 kgf versus 15.500 kgf do R79V-300). A proposta dos projetistas de usar o mais promissor R30V-300 (que emprestou alguns elementos de design do R79V-300 e estava em desenvolvimento) foi rejeitada. Assim como no Yak-41, o Yak-39 planejava usar bocais rotativos nos motores de sustentação. Os planos de construção de protótipos da nova aeronave não foram concretizados, já que em 1985 o programa do Yak-39 foi reduzido em favor do seu "irmão" supersônico — o Yak-41. Comparação com os V/STOLs do tipo "Harrier" Aeronaves V/STOL do tipo "Harrier" tornaram-se as primeiras aeronaves de produção desta classe e foram as principais rivais do Yak-38 e do Yak-141. Eles foram construídos de acordo com um layout de design diferente — com um único motor de sustentação e cruzeiro, cujos jatos eram direcionados por meio de quatro pequenos bocais rotativos. Na época do primeiro voo do Yak-141, as forças armadas dos estados da OTAN já operavam ativamente a segunda geração de aeronaves do tipo Harrier (BAE Harrier II e McDonnell Douglas AV-8B Harrier II), bem como aeronaves modernizadas de primeira geração. Ainda sendo uma aeronave subsônica, o "Harrier" atualizado já possuía um radar de bordo. Segundo Andrei Sinitsyn, a manobrabilidade do "Harrier" é melhor que a do Yak-141 graças ao uso do vetoramento de empuxo. Mas ao mesmo tempo há uma diminuição na componente horizontal e a frenagem da aeronave, o que em combate real pode levar à derrota. Ao mesmo tempo, no Yak-141 Andrei Alexandrovich "virava as esquinas" com sucesso (fazia curvas acentuadas) usando o pós-combustor, do qual o "Harrier" é desprovido. Tanto o "Yak" como o "Harrier" foram usados para estabelecer recordes na classe V/STOL. Sem carga de combate a altitudes de até 3 km, o "Harrier" teve um desempenho melhor. Comparação com outros V/STOLs supersônicos O Yak-141 estava longe de ser o primeiro V/STOL supersônico — projetos para criar tais aeronaves foram trabalhados nas décadas de 1950 e 1960. Apenas quatro sucessos deles (ou seja, voaram e quebraram a barreira do som) são conhecidos — o francês Mirage IIIV e o alemão VJ 101, bem como dois participantes do programa americano de caças de quinta geração Predefinição:Il (décadas de 1990 — 2000) — o X-32B e o X-35B. Os projetos britânicos Predefinição:Il e Predefinição:Il foram fechados e permaneceram apenas no papel, e o americano Predefinição:Il embora construído, revelou-se incapaz de voo vertical. Mirage IIIV e VJ 101 Como o Yak-141, o "Mirage" e o VJ tinham um sistema de propulsão combinado. Foi notado acima que estas aeronaves eram apenas máquinas experimentais (3 e 2 exemplares foram construídos, respectivamente), incapazes de transportar armas. O "Mirage", tendo 1 motor principal e 8 motores de sustentação, em 12 de outubro de 1966 foi capaz de atingir uma velocidade de Mach 2,04. O peso dos vários motores tornou quase impossível suspender quaisquer armas (a carga de combate da aeronave de produção deveria ser de 900 kg, e isto apesar do fato de ser vista por seus criadores como um caça-bombardeiro tático, portador de armas nucleares), e a sua operação foi incrivelmente complexa. Além disso, o Mirage alcançava velocidades supersônicas apenas com decolagem horizontal. Caiu 4 meses após o seu primeiro voo, sem nunca ter quebrado a barreira do som após uma descolagem vertical. O sistema de propulsão do VJ 101 consistia em 6 motores (4 de sustentação e cruzeiro e 2 de sustentação), e sua conquista máxima foi — M=1,04 (embora o projeto previsse uma velocidade máxima correspondente a M=2). O VJ excedeu apenas ligeiramente a velocidade do som, após o que o projeto também foi encerrado em favor do V/STOL subsônico VFW VAK 191B. O "Yak", por sua vez, atingiu a velocidade de Mach 1,5, ao mesmo tempo que tinha capacidade para transportar até 2.600 kg de armas. As capacidades da aeronave foram comprovadas com sucesso por 12 recordes mundiais. Ao mesmo tempo, sua unidade de potência consistia em um número menor de motores. Semelhanças e diferenças com o F-35B Apesar da semelhança externa, o F-35B (modificação V/STOL do F-35) difere do Yak-141 em design e layout. No F-35B, assim como no Yak-141, é utilizado um sistema de propulsão combinado Rolls-Royce LiftSystem (1 PMD + 1 ventilador de sustentação/lift fan). O compartimento com o ventilador de sustentação (ele desempenha a mesma função que os dois motores de sustentação no "Yak") também está localizado atrás da cabine do piloto, mas é exatamente devido ao uso de um ventilador "frio" em vez de dois motores de sustentação (como no Yak-38, Yak-141 e outros semelhantes a eles) que a estabilidade aumenta devido à redução do efeito de sucção, que se forma por causa do ar quente ao voar perto do solo. O bocal do motor de sustentação e cruzeiro também é flanqueado por vigas de cauda, embora o seu comprimento seja menor (devido à ausência de propulsores a jato nelas, como no Yak-141) e tenham um sistema adicional para baixar a temperatura dos fluxos de gases de exaustão para reduzir a assinatura na faixa do infravermelho (IR). O projeto do bocal do PMD utiliza a ideia incorporada no R79V-300 do Yak-141 (segmentos girando em direções opostas). Mas, historicamente, os EUA tinham experiência na criação de motores com bocal rotativo; o primeiro protótipo foi fabricado na década de 1970 para o projeto V/STOL Convair Model 200. Além disso, o Reino Unido (Rolls-Royce) juntamente com a Alemanha (MAN Turbo) no final da década de 1960 fabricaram o motor de bocal rotativo RB.153 para o projeto VJ 101E. Existem apenas dois propulsores a jato e estão localizados sob partes da asa, enquanto no Yak-141 eles estão localizados ao redor do perímetro da aeronave (cauda, nariz e pontas das asas). Apesar de tudo isso, de 1991 a 1997, a empresa desenvolvedora do F-35, a Lockheed Martin, colaborou com o OKB Yakovlev. De acordo com alguns relatos, em 1995, os membros do Yakovlev, com a permissão do governo russo, venderam aos americanos toda a documentação sobre o Yak-38 e o Yak-141. Outro projeto de V/STOL supersônico de quinta geração é o X-32B da "Boeing". Ele utiliza um layout como o das aeronaves do tipo "Harrier" — com um único motor de sustentação e cruzeiro F119-614C. Este motor é uma modificação do motor desenvolvido para o avião F-22 "Raptor", mas além de um bocal plano, possui dois pequenos bocais frontais e propulsores a jato para decolagem/pouso vertical. As principais vantagens do X-32B, bem como do F-35B, sobre o "Yak" são a sua baixa observabilidade (stealth), a presença de um compartimento interno de armas e um grande raio de combate. Ambas as aeronaves também superam o Yak-141 em carga máxima de combate — 2.600 kg para o "Yak" contra 6.350 kg para o X-32B e 6.800 kg para o F-35B. Além disso, uma vantagem importante do F-35B (bem como das últimas modificações do "Harrier") é a possibilidade de reabastecimento aéreo, o que permite aumentar o raio de combate. Características de desempenho e de voo Fontes Características técnicas Tripulação: 1 pessoa Comprimento: 18,3 m Envergadura: com as asas dobradas: 5,9 m com as asas desdobradas: 10,1 m Altura: 5 m Área da asa: 31,7 m² Peso (Massa): vazio: 11.650 kg peso máximo de decolagem: com rolagem de 120 m: 19.500 kg na decolagem vertical: 15.800 kg peso de combustível: interno: 4.400 kg em tanques externos (PTB): 1.750 kg Carga alar: no peso máximo de decolagem: 615/498 kg/m² Motores: Motor principal de sustentação e cruzeiro R79V-300 tipo de motor: turbofan de duto duplo com pós-combustor e vetoramento de empuxo quantidade: 1 empuxo: máximo: 1 × 10.977 kgf com pós-combustor: 1 × 15.500 kgf peso do motor: 1.850 kg vetoramento de empuxo: -95° Motor de sustentação RD-41 tipo de motor: turbojato de duto único com vetoramento de empuxo quantidade: 2 empuxo: máximo: 2 × 4.100 kgf vetoramento de empuxo: ±12,5° Relação empuxo-peso: no peso máximo de decolagem: 0,78/0,98 kgf/kg Características de voo Velocidade máxima: a uma altitude de 11 km: 1.800 km/h (Mach = 1,7) ao nível do mar: 1.250 km/h (Mach 1,05) Alcance prático: na decolagem/pouso vertical (V/STOL) sem carga: a uma altitude de 10-12 km: 1.400 km ao nível do mar: 650 km na decolagem/pouso curto (STOL) com carga de 1 ton: a uma altitude de 10-12 km: 2.100 km ao nível do mar: 1.010 km Teto operacional: 15.000 m Raio de combate: até 900 km Tempo de patrulha a uma distância de 100 km: 90 min. Comprimento da rolagem de decolagem: 120 m (ou decolagem vertical) Limite de força G (sobrecarga) operacional máximo: 7 g Armamento Canhões: Canhão de aviação de 30 mm GSh-30-1, 120 projéteis Carga de combate: com rolagem de 120 m: 2.600 kg na decolagem vertical: 1.000 kg Pontos de fixação (hardpoints): 5 Opções de suspensão: Míssil ar-ar: R-77 R-27 R-73 R-60 Míssil ar-superfície: Kh-25 Kh-31 Kh-35 casulos de canhão: 23 mm, 250 projéteis pods de foguetes não guiados (NAR) com calibre de 80 a 240 mm até seis bombas de calibre até 500 kg Tabela comparativa de características de voo de vários V/STOLs Características gerais Devido as problemas apresentados com o Yak-38, além de experiência adquirida após seu desenvolvimento, a Yakovlev resolveu desenvolver um caça supersônico VTOL para uso marítimo. Possuía armamentos e radar iguais os caças utilizados pela Força Aérea Soviética. Em vez de utilizar um único motor com vetorização para decolagens em vertical, os engenheiros da Yakovlev resolveram utilizar um sistema similar as aeronaves anteriores, com três motores, dois localizados no meio da fuselagem e um na cauda da aeronave. Houve a necessidade de modificação do esquema aerodinâmico para proposicional estabilidade. Possui similaridades no desenho com o F-35B. O Yak-141 bateu recordes, entre eles 12 km de voo vertical. Seu programa de testes ocorreu no início dos anos de 1990, sendo construídos 4 unidades no total. O programa foi cancelado devido a instabilidade política decorrente com a Queda da União Soviética. Ver também Yakovlev Yak-38 Yakovlev Yak-43 Aeronaves similares: BAE Sea Harrier Lockheed Martin F-35 Lightning II McDonnell Douglas AV-8B Harrier II Referências Ligações externas No museu Monino (Rússia)