Энциклопедия техники - як
Як
Лёгкие самолёты (и некоторые примыкающие к ним ЛА большей массы). Деятельность Яковлева в авиастроении началась с создания двухместного спортивного самолёта АИР-1. Этот самолёт в беспосадочном перелёте Севастополь — Москва 19 июля 1927 установил первые в СССР мировые рекорды (неофициальные), положив начало развитию самолётного спорта в СССР, в частности дальним перелётам лёгких самолётов. АИР-1 — расчалочный одностоечный биплан цельнодеревянной конструкции с открытыми кабинами. Построен в 1 экземпляре. Незначительно отличался от него АИР-2 «Пионер» (первый полёт в 1928). Все последующие самолёты, кроме экспериментального Як-12Б (1960), строились по схеме моноплана, более отвечающей возраставшим скоростям полёта. По типу АИР-1, но без нижнего крыла, строились монопланы-парасоли: АИР-3 «Пионерская Правда» (1929), АИР-4 (1930), а также АИР-8 (1933), которые выпускались в нескольких экземплярах и активно использовались в авиаспорте и для пропаганды авиации. Затем ОКБ перешло на аэродинамически более выгодную схему низкоплана (с учётом дальнейшего роста скоростей) — АИР-9 (1934), АИР-9бис (1935). К двухместным спортивным самолётам можно отнести также АИР-7 (1932) с рекордной для СССР скоростью полёта (332 км/ч в 1933) и АИР-12 (1936) — рекордный по дальности. Оба построены в 1 экземпляре. АИР-9бис послужил базой для создания первых в СССР массовых учебно-тренировочных монопланов УТ-2. Построено 7243 экземпляра. Прототипом УТ-2 стал АИР-10 (1935) смешанной (деревянно-металлической) конструкции, успешно прошедший государственные испытания, но для облегчения производства переделанный в цельнодеревянный самолёт № 20, который был принят в серийное производство. Отработанная в ОКБ схема двухместного низкоплана с расположением мест членов экипажа по схеме тандем, начиная УТ-2, стала в СССР классической. Таким образом, последовательное, на протяжении 10 лет, развитие двухместного спортивного самолёта (как типа ЛА) привело к созданию учебного самолёта. В последующие годы УТ-2 совершенствовался для удовлетворения возраставших требований к подготовке лётчиков в связи с прогрессом военной и гражданской авиации. На его основе созданы крупносерийные Як-18 (1946) с убирающимся шасси, закрытой кабиной, воздушным винтом изменяемого шага и большим комплектом приборного оборудования, Як-18У (1951), Як-18А (1956). Построено 6630 экземпляров. На самолётах семейства УТ-2 — Як-18 на протяжении более 25 лет проходил обучение лётный состав ВВС, ГВФ и ДОСААФ. По той же схеме создан Як-52 (1974), широко применяемый в аэроклубах. До конца 1990 построено свыше 1600 экземпляров. Массовый тренировочный самолёт Як-11 (1945) был создан на базе истребителя Як-3. Построено 3859 экземпляров. К самолётам указанного назначения примыкают двухдвигательные учебно-тренировочные бомбардировщики УТ-3 (1938) и Як-200 (1953), а также первый в СССР реактивный учебно-тренировочный самолёт Як-30 (1960). Построено соответственно 12, 2 и 3 экземпляра. На основе двухместных учебно-тренировочных самолётов или независимо от них создаются с 1936 одноместные спортивно-пилотажные самолёты, отличающиеся уменьшенной массой, увеличенной прочностью, допускающей высокие перегрузки в прямом и обратном пилотаже, и соответственно повышенной энерговооружённостью и высокими пилотажными характеристиками. Начало этому положил АИР-14 (в серии УТ-1; построено 1241 экземпляр). Выступая с 1960 на самолётах Як-18П, ЯК-18ПМ , Як-18ПС, Як-50 и Як-55 , советские лётчики занимали призовые места на чемпионатах мира и Европы по высшему пилотажу. Построено соответственно 125, 31, 3, 301 и 112 экземпляров. К этой группе относятся выпущенные в одном или нескольких экземплярах самолёты № 18 и 21 (1937), Як-5 (1944), реактивный Як-32 (1961), Як-53 (1981). Третью группу лёгких самолётов Як составляют четырёхместные многоцелевые самолёты, применявшиеся в качестве связных, пассажирских, санитарных, сельскохозяйственных, лесопатрульных, спортивных, учебных и т. д. Это подкосные высокопланы с неубирающимся шасси и каркасом из сварных труб; АИР-5 (1931), АИР-6 (1932), Як-10 (1945), массовый Як-12 (1947) и ряд его вариантов, включая Як-12А (1957), низкопланы Як-13 (1945) и Як-18Т (1967), применявшийся в качестве учебного для подготовки экипажей пассажирских самолётов в училищах МГА СССР (построено 537 экземпляров). К этой группе примыкают низкопланы: трёхместный АИР-11 (1936) и пятиместный АИР-16 (1937), предназначенные в основном для перевозки пассажиров. В 1932—50 на большинстве лёгких самолётов ОКБ использовались различные модификации двигателей М-11, АИ-14, М-14. Лёгкие самолёты ОКБ отмечены наградами ФАИ — дипломом Тиссандье, Золотой медалью и почётным дипломом.
Боевые самолёты. Первый из них — двухдвигательный № 22 (1939). В нём была воплощена идея максимально достижимого в то время аэродинамического совершенства, что в сочетании с малой массой и высокой энерговооружённостью позволило получить рекордную для СССР скорость полёта 567 км/ч (в 1940—574 км/ч). Преимущество в скорости должно было защищать самолёт от истребителей противника в большей мере, нежели вооружение. Были созданы варианты разведчика (Р-12), ближнего бомбардировщика (ББ-22) с двумя пулемётами ШКАС, истребителя сопровождения (И-29) с двумя пушками ШВАК. В серии строились трёхместные бомбардировщики под обозначением Як-2 с ПД М-103 и Як-4 с 2ПД М-105 (построено 600 экземпляров). В мае 1939 ОКБ включилось в конкурсное проектирование истребителей и в январе 1940 выпустило самолёт И-26 (в серии Як-1). Вооружённый пушкой ШВАК и двумя пулемётами ШКАС, Як-1 отличался оптимальным сочетанием скорости, огня и манёвра, простотой пилотирования, технологичной и лёгкой конструкцией из недефицитных материалов (стальные трубы, полотно, фанера, дерево, минимум дуралюмина). Як-1 был принят в массовое производство на нескольких заводах в середине 1940, ещё до окончания испытаний. Построено 8721 экземпляр. Его развитием явились Як-7 (1940), Як-9 (1942), Як-3 (1943) и свыше 30 их серийных вариантов и модификаций. Всего построено 28016 экземпляров. Наряду с вариантами фронтового истребителя в серии строились истребители сопровождения с дальностью полёта до 2200 км, истребители с пушками калибра 37 мм и 45 мм, истребители-бомбардировщики с внутренней подвеской до 400 кг бомб, высотные перехватчики ПВО с потолком до 13 тыс. м, разведчики с фотооборудованием, двухместные учебно-тренировочные истребители. Проходили испытания опытные истребители: высотный И-28 со скоростью 665 км/ч и потолком 12000 м (1940), трёхпушечный И-30 (1941), Як-7 с двумя дополнительными ПВРД (1944), Як-3 с дополнительным ЖРД, показавший скорость 782 км/ч (1944), и др. Все они имели ПД М-105 или ВК-107 в различных модификациях. Истребители Як имели отработанную на спортивных самолётах АИР конструкцию: каркас фюзеляжа из стальных труб, деревянные (позже из дуралюмина) лонжероны, полотняную и фанерную (позже из дуралюмина) обшивку крыла. В условиях военного времени в ОКБ был выбран путь развития конструкции самолётов посредством систематического внесения сравнительно небольших изменений от серии к серии без ущерба для количественного выпуска. Улучшалась аэродинамика планёра и увеличивалась мощность двигателя, что обеспечило рост скорости серийных машин с 580 до 720 км/ч; усиливалось вооружение по калибру и числу огневых точек; по мере снижения дефицитности дуралюмина возрастала доля его применения, что позволяло снижать массу конструкции самолёта. Так, Як-3 при массе 2660 кг был самым лёгким и манёвренным истребителем 2-й мировой войны. В ходе войны выявились преимущества истребителей Як перед самолётами, у которых преобладало какое-либо одно качество (например, скорость или мощность вооружения), и истребители Як строились в наибольших количествах — 36737 самолётов (около 60% выпуска всех советских истребителей в годы войны). На экспериментальном Як-3 с ПД ВК-108 в декабре 1944 была достигнута наибольшая скорость для советских самолётов с ПД — 745 км/ч. В декабре 1945 на базе серийного самолёта Як-3 был построен реактивный истребитель Як-15, отличавшийся в основном установкой ТРД в носовой части фюзеляжа с выхлопом под фюзеляж («реданная схема»). Лётные испытания начались 24 апреля 1946 в один день с истребителем МиГ-9. Это были первые советские самолёты с ТРД, положившие начало переходу советской авиации с поршневой техники на реактивную. Сохранение без изменений или с небольшими изменениями значительной части конструкции Як-3, его кабины и пилотажных характеристик облегчило и ускорило освоение Як-15 в серийном производстве и в эксплуатации. Як-15 стал первым реактивным самолётом, поступившим на вооружение отечественной авиации. Развитием Як-15 явились серийные реактивные истребители Як-17 (1946) и Як-23 (1947), находившийся также на вооружении ряда стран; первый в СССР серийный реактивный учебно-тренировочный самолёт Як-17УТИ (1947). Из опытных реактивных истребителей первого поколения можно выделить Як-19 (1947), на котором была применена форсажная камера конструкции ОКБ и ЦИАМ, и Як-50 (1949) с ТРД ВК-1, имевший наибольшую в то время скорость среди советских самолётов — 1170 км/ч (1950). Следующий этап в деятельности ОКБ — создание первого в СССР всепогодного перехватчика Як-25 (1952), поступившего в серийное производство. Размещение двух ТРД АМ-5 под крылом позволило освободить место для установки радиолокатора в носовой части фюзеляжа и обеспечить увеличение запаса топлива. Самолёт обладал рекордной для реактивных истребителей того времени продолжительностью полёта и мог длительное время барражировать при любых погодных условиях, а также ночью. По двухдвигательной схеме с крыльевой установкой ТРД были созданы серийные реактивные самолёты-разведчики Як-27 (1956), высотные самолёты Як-25РВ (1959), установившие четыре мировых рекорда; семейство сверхзвуковых боевых самолётов Як-28 (1658), включавшее первый советский сверхзвуковой фронтовой бомбардировщик, разведчики с большой дальностью обнаружения целей, перехватчики. Все модификации Як-28 имели одинаковые размах (11,64 м) и площадь (35,25 м2) крыла, длина несколько менялась и составляла около 20,5 м. На самолётах устанавливались по два двигателя Р11АФ-300. Бомбардировщик Як-28Л (1960) с двигателями Р11АФ2-300 имел нормальную взлётную массу 15545 кг (перегрузочная 17465 кг), максимальную скорость 1945 км/ч, практический потолок 16250 м, практическую дальность 2420 км. Вооружение — спаренная пушка ГШ-23Я.
С 60-х гг. ОКБ начало заниматься созданием самолётов вертикального (вертикального и короткого) взлёта и посадки — СВВП (СВ/КВП). Первым отечественным СВВП стал экспериментальный самолёт Як-36 (1963) с двумя подъёмно-маршевыми ТРД с поворотными соплами и дополнительной системой газодинамического управления для вертикального и переходных режимов полёта. Изучение на Як-36 сложных явлений обтекания СВВП вблизи земли, взаимодействия аэродинамических и газодинамических систем управления, поворота вектора тяги и др. дало возможность создать первый в мире палубный СВ/КВП Як-38 (1970, см. 1) с околозвуковой скоростью полёта. Самолёт поступил в серийное производство и на вооружение авианесущих кораблей типа «Киев». Комбинированная силовая установка Як-38, состоящая из одного подъёмно-маршевого двигателя и двух подъёмных двигателей, оказалась подходящей и для сверхзвуковых скоростей полёта без принципиальных изменений аэродинамической схемы самолёта, которая и использована при создании первого в мире сверхзвукового СВ/КВП Як-141 (1987). По аналогии с Як-38 на Як-141 использованы подъёмно-маршевый двигатель РД-79 с тягой 153 кН (для обеспечения сверхзвуковых скоростей полёта на самолёте впервые в мировой практике применено поворотное сопло с форсажной камерой) и два подъёмных двигателя РД-41 с тягой по 40,2 кН. Самолёт (длина 18,3 м, размах крыла 10,1 м) при максимальной взлётной массе 15,8 т (вертикальный взлёт) или 19,5 т (короткий взлёт) имеет максимальную скорость до 1800 км/ч, дальность полёта 2100 км, потолок 15 тыс. м. С 1980 в ОКБ создаются и передаются в серийное производство беспилотные ЛА с поршневыми двигателями и толкающими винтами для разведки и наблюдений с передачей видеои др. информации в реальном времени.
Десантные планеры и вертолёты. В 1948 в ОКБ был создан планёр Як-14, строившийся серийно. Он мог буксироваться самолётом Ил-12 и предназначался для десантирования личного состава (до 25 человек) и тяжёлой боевой техники общей массой до 3200 кг при собственной массе 3000 кг. Грузовая кабина имела длину 8 м, ширину и высоту 2,4 м. Экспериментальный вертолёт Як с ПД М-11ФР-1, проходивший испытания в 1947, был первой работой ОКБ в области вертолётостроения, положившей начало освоению в СССР соосной схемы. Следующий вертолёт — Як-100 (1948) с ПД АИ-26ГРФЛ имел одновинтовую схему (с рулевым винтом). Як-100 успешно прошёл испытания и был рекомендован в производство, но серийно не строился (в серию был запущен созданный несколько ранее вертолёт Ми-1 ОКБ М. Л. Миля). В серии выпускался вертолёт Як-24 «Летающий вагон» с двумя ПД АШ-82В — крупнейший в мире в 1952—57; на нём были установлены два мировых рекорда грузоподъёмности. Это был первый в СССР вертолёт двухвинтовой продольной схемы, позволявшей осуществить «вагонную» компоновку грузового отсека, весьма удобную для размещения раздельных грузов. В 1959 Як-24 положил начало применению вертолётов в строительстве в качестве летающих кранов (восстановление Екатерининского дворца в г. Пушкине, прокладка газопровода). В процессе создания и доводки Як-24 был решён ряд сложных проблем, свойственных как вертолётам вообще, так и продольной схеме в особенности (в первую очередь — снижение вибраций). В своих модификациях Як-24 был доведён до значительного совершенства. Впервые в СССР в 1958 в систему управления вертолётом было включено устройство автоматической стабилизации по трём осям, значительно упростившее управление. В 1959 установили автопилот, разработанный по оригинальной схеме в ОКБ, и систему автотриммирования.
Пассажирские самолёты. Перевозить двух-трёх пассажиров в закрытой кабине могли рассмотренные ранее многоцелевые самолёты, начиная с АИР-5. Но первым специализированным пассажирским самолётом ОКБ с достаточно высоким для своего времени уровнем комфорта стал шестиместный двухдвигательный самолёт № 19 (Я-19), выдержавший государственные испытания в НИИ ГВФ в 1939 и рекомендованный в производство; однако в серии он не строился в условиях предвоенного времени. Самолёт был создан на базе учебно-тренировочного бомбардировщика УТ-3 и интересен как один из первых примеров удачного использования для создания пассажирского самолёта освоенной в серии конструкции военной машины. Аналогичным образом серийный четырёхместный штабной самолёт Як-6 (1942) послужил основой для создания Як-8 (1944) на 6 пассажиров; оба самолёта — с ПД М-11. В 1947 успешно прошёл государственные испытания Як-16 с ПД АШ-21, вмещавший 10 пассажиров. Все эти самолёты предназначались для сравнительно коротких воздушных линий и имели классическую для пассажирских самолётов схему низкоплана с крыльевой установкой двух двигателей. Для них характерна предельно лёгкая, простая и удобная в обслуживании конструкция. Эти особенности конструкции сохранил и Як-40 (1966) — первый реактивный пассажирский самолёт ОКБ, принесший на местные линии комфорт и скорость реактивных лайнеров. Он эксплуатируется с 1968; в 1966—80 построено свыше 1000 экземпляров, из которых 122 экспортированы в 18 зарубежных стран. Як-40 отличается высокой надёжностью и энерговооружённостью благодаря трём ТРДД АИ-25, расположенным в хвостовой части фюзеляжа; особенно пригоден для трудных условий эксплуатации, например с тропических, высокогорных и грунтовых аэродромов. Высокая автономность эксплуатации с небольших и малооборудованных площадок обеспечивается малой длиной разбега и пробега, наличием вспомогательной силовой установки, собственного трапа, конструкцией шасси и др. В процессе производства удалось увеличить число пассажирских мест с 24 до 32 и дальность с 600 до 1500 км, а также выпустить конвертируемый вариант с грузовым люком, легко переоборудуемый из пассажирского в грузовой. Як-40 — первый советский самолёт, сертифицированный по нормам лётной годности США (FAR-25) и закупившийся Италией, ФРГ. 120-местный Як-42 (1975) с тремя ТРДД Д-36 создан по той же схеме и предназначен для ближнемагистральных и местных линий. На нём впервые в СССР применены высокоэкономичные ТРДД с большой степенью двухконтурности. Як-42 может эксплуатироваться с ВПП длиной 1800 м.
С начала крупносерийного выпуска самолётов Як в 1934 они непрерывно находятся в производстве и эксплуатации. Всего построено около 70 тыс. самолётов — более 100 серийных типов и модификаций.
Табл. 1 — Спортивные и учебно-тренировочные самолеты Московского машиностроительного завода «Скорость»
* Второй самолёт с таким обозначением; был также истребитель Як-50 (см. табл. 2).
Табл. 2 — Боевые самолёты Московского машиностроительного завода «Скорость»
* У опытного самолёта.
Табл. 3 — Вертолёты Московского машиностроительного завода «Скорость»
Табл. 4 — Многоцелевые и пассажирские самолёты Московского машиностроительного завода «Скорость».
* Для поршневых самолётов — техническая дальность, для реактивных — с резервом топлива. Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия
Главный редактор Г.П. Свищев
1994
Вопрос-ответ:
