Помоги проекту - поделись книгой:
Первый серийный самолёт Як- 36М покинул сборочный цех 20 февраля 1975 г., самолёт Як-36ВМ с двойным управлением – 1 апреля 1976 г. По некоторым данным, всего с 1974 г. было построено порядка 230 самолетов Як-38 и Як-38У. В ноябре 1975 г. в авиацию ЧФ на аэродром Саки поступили три самолета второй серии. В ходе серийного производства в конструкцию постоянно вносились усовершенствования.
Доработки и дополнительные испытания продолжались почти два года, и только 6 октября 1976 г, приказом Министра обороны СССР самолёт Як-36М был принят на вооружение под названием Як-38 со следующими данными: максимальная скорость – 1 200 км/ч (на высоте 2 000 м), практическая дальность без подвесок – 530 км, две ракеты уменьшали дальность на 100 км, максимальный взлётный вес самолёта – 10 300 кг. В начале эксплуатации имелся ряд ограничений: угол пикирования (кабрирования) до 45 град, перегрузка при выводе из вертикальных фигур – не свыше 4 ед, минимальная эволютивная скорость – 450 км/ч. Большинство ограничений впоследствии было снято.
Оба противолодочных крейсера пр. 1123 ("Москва" и "Ленинград") имели палубу закрытого типа, малопригодную для полётов СВВП. Кроме того, корабли этого проекта имели небольшой по площади ангар, ограниченные емкости для авиационного топлива и не обладали высокой мореходностью. Руководствуясь этими соображениями, корпус находившегося на стапеле в Николаеве третьего корабля пр. 1123 в начале 1970 г. разобрали и 21 июля того же года заложили головной корабль – ТАКР пр. 1143 "Киев" (до 1977 г. он назывался "ПКР с авиационным вооружением"), а через два года – второй – "Минск". Программой строительства предусматривалось строительство пяти кораблей подобного проекта, фактически построено четыре, пятый корабль уже существенно отличался от своих предшественников.
Крейсер "Киев" и последовавшие за ним три корабля рассчитывались на базирование и обеспечение боевой деятельности до 30 ЛАК. Согласно расчётам запасы топлива на корабле (цистерны общей емкостью 1598 м
Для взлета и полётов ЛАК предназначалась палуба длиной 184 м, шириной 24 м, пристыкованная под углом 6 град к носовой части корабля, занятой противокорабельными ракетами П-500. Её общая площадь, включая техническую позицию, составляла 6 200 кв. м. На палубе, одна за другой, через 24 м размещались позиции семи ВППл, причём носовая предназначалась только для вертолёта. Предполагалось, что сквозная палуба обеспечит равномерное обтекание её воздушным потоком. Однако этого не произошло из-за нагромождения надстроек, располагавшихся по правому борту корабля (на третьем корабле пр. 1143 площадь надстроек несколько уменьшили). Размещение так называемого "острова" справа, а не слева объясняется физиологическими способностями лётчиков: при исправлении ошибки решение и разворот самолёта (вертолёта) влево выполняются быстрее, чем в правую сторону.
На палубе размещено специальное светотехническое оборудование: опознавательные кодовые огни в верхней части фок или грот мачты корабля; заградительные огни (синего цвета на ближайших к ВППл препятствиях, фок и грот мачтах); ограничительные огни (по контуру полётной палубы, красные); огни общей подсветки; огни подсветки ветроуказателя; автоматический световой указатель положения полётной палубы. Для уточнения ряда показателей Черноморский судостроительный завод установил в 1972 г. на аэродроме ЛИИ натурный отсек корабля с участком полетной палубы, на котором проводили гонки двигателей самолёта Як-36М, чтобы определить степень температурного влияния реактивной струи на поверхность и подпалубное пространство и замерить уровень шума в помещениях.
Самолёты размещались в ангаре, для доставки их на полётную или техническую палубу предназначались два подъёмника.
На кораблях пр. 1143 устанавливалось навигационное оборудование для обеспечения полётов: навигационный комплекс (азимутально- дальномерный маяк, аппаратура обработки, передачи данных и изображения), комплекс обеспечения инструментального захода на посадку (курсо-глиссадный радиомаяк); посадочный радиолокационный комплекс (две посадочные РЛС, аппаратура обработки и индикации). Организация технического обеспечения на корабле имела много особенностей: ограниченные площадки; сильный воздушный поток, сопровождаемый шумами; взлёт и посадка самолётов вблизи корабельных надстроек и механизмов создавали завихрение воздушных потоков; высокая влажность воздуха, воздействие на палубу электромагнитных полей, ограничение количества отладочных и регулировочных работ, необходимость перемещения ЛА по палубе и в ангаре. Особое значение уделялось изучению влияния качки корабля на выполнение взлёта и посадки.
Первая посадка двух самолетов Як-36М на ТАКР "Киев" состоялась 18 мая 1975 г. Серийный самолет №02 пилотировал летчик-испытатель ЛИИ МАП О.Г. Кононенко, самолёт №04 – летчик-испытатель НИИ ВВС полковник В.П. Хомяков (третий опытный Як-36М из-за отказа канала САУ-36 был вынужден произвести посадку по-самолетному на аэродром Саки). 20 мая Кононенко демонстрировал Як-36М в воздухе Министру обороны А.А. Гречко и главкому ВМФ С.Г. Горшкову. Испытания Як-36М на ТАКР "Киев" завершились 24 октября 1975 г.
В ходе испытаний были получены более обстоятельные данные о температурах и поле турбулентного потока над палубой, вызываемом газовыми струями от работающей силовой установки, действующих на самолёт в процессе взлёта и посадки. Влияние этих возмущений усугублялось статической неустойчивостью самолёта на этих режимах, и расход струйных рулей, как показывали исследования, в отдельных случаях достигал 0,72-0,78 их полного диапазона.
Из материалов испытаний следовало, что скорость газовых струй после встречи с палубой существенно снижалась, они растекались вдоль неё на расстояние 25-30 м от самолёта, поднимались вверх, взаимодействовали с набегающим потоком и подогревали его на 25-30 град. И эта смесь выхлопных газов с воздухом возвращалась на входные устройства ПД самолёта, что уменьшало их тягу. А так как температурное и скоростное поля результирующего потока носили нестабильный характер, то наряду с общим падением тяги ПД возникал помпаж (неустойчивая работа компрессора), что затрудняло взлёт или исключало его. Растекание выхлопных струй существенно осложняло групповой взлёт.
Приработка самолёта Як-38 к кораблю шла практически в течение всего периода сдаточных и ходовых испытаний последнего. И следует отметить значительный вклад в успешное завершение этого процесса вице-адмирала Е.И. Волобуева и генерал-лейтенанта авиации Г. В. Павлова (впоследствии командующий авиацией ТОФ, погибший в авиационной катастрофе на самолёте Ту- 104 в феврале 1991 г. в Ленинграде).
Первый корабль пр. 1143 "Киев" 16 декабря 1976 г.вошёл в состав ВМФ.
Самолёт Як-38 – одноместный цельнометаллический среднеплан клёпаной конструкции нормальной аэродинамической схемы со стреловидным крылом, хвостовым оперением, убирающимся в полёте трёхопорным шасси и комбинированной силовой установкой.
Фюзеляж – стрингерный полумонокок переменного овального сечения с силовым набором из 40 шпангоутов, стрингеров и лонжеронов. Фюзеляж состоит из головной и хвостовой частей. В головной расположены гермокабина и отсеки оборудования, двигателей и передний топливный бак. Под кабиной находится ниша передней опоры шасси, за ней – воздухозаборники и воздушный канал ПМД.
В хвостовой части расположены поворотные насадки ПМД и второй топливный бак.
Крыло состоит из центральной части (ЦЧК) и двух складывающихся частей (СЧК). Каждая СЧК крепится к ЦЧК двумя шарнирными узлами и в полётном положении запирается двумя штырями. Для удобства размещения в самолётном ангаре СЧК с помощью гидропривода поворачиваются относительно ЦЧК вверх на 102 град. Площадь крыла составляет 18,7 м
Крыло оборудовано выдвижными закрылками щелевого типа, установленными на роликах в двух направляющих рельсах в неотъёмной части крыла, перемещаемых гидроцилиндрами. Закрылки имеют только два положения: 0 и 35 град. Выпущенные закрылки обеспечивают приросткоэффициента подъёмной силы крыла до 0,26.
В хвостовой части каждой СЧК самолёта Як-38 на трёх узлах подвешиваются элероны. Правый элерон снабжён триммером.
Хвостовое оперение самолёта Як-38 однокилевое с низкорасположенным стабилизатором. Каждая половина руля высоты подвешена к стабилизатору в трёх точках. Правая половина руля высоты снабжена триммером.
Шасси самолёта трёхопорное. Передняя нога с нетормозным самоориентирующимся в пределах до 110 град, в каждую сторону колесом. Главные ноги рычажного типа с тормозными колёсами. В процессе разработки самолёта колею шасси после аварии в 1971 г. не только увеличили на 50 см, но и изменили конструкцию основных стоек.
Парашютно-тормозная система предназначена для сокращения длины пробега и состоит из контейнера и тормозного парашюта ПТК-36, створок, замка и др. деталей. Тормозной парашют площадью 13 м
По принятой схеме двигатели установлены в разных отсеках фюзеляжа.
Подъёмно-маршевый Р27В-300 расположен в задней части фюзеляжа, имеет однорежимные воздухозаборники по бортам фюзеляжа за кабиной лётчика и работает в течение всего времени полёта. Двигатель выполнен по двухвальной схеме. Двигатель снабжён криволинейным полусферическим реактивным соплом с двумя поворотными сужающимися насадками для изменения направления вектора тяги, приводимыми во вращение гидромоторами. Перевод сопла из вертикального положения в горизонтальное занимал по времени 6 с. Из горизонтального положения в вертикальное сопло переводилось бесступенчато, при обратном перемещении – с фиксацией на 25 и 45 град, от вертикали по вектору тяги, что обеспечивалось электрической блокировкой. Одновременно с изменением тяги ПМД на этих режимах в целях сохранения продольной балансировки самолёта автоматически изменялась тяга ПД.
Подъёмно-маршевый двигатель обеспечивал питание сжатым воздухом струйной системы управления самолётом и раскрутку роторов ПД при их запуске. На ПМД установлены стартёр-генератор, два гидронасоса, генератор переменного тока.
Тяга ПМД на взлётном режиме 5900 кгс.
Два подъёмных двигателя РД36- 35ФВ размещались в отсеке передней части фюзеляжа за кабиной лётчика по схеме "тандем" и использовались только на вертикальных и переходных режимах полёта. Воздухозаборники ПД находились в верхней части фюзеляжа и закрывались сверху створкой. Благодаря применению титановых и алюминиевых сплавов двигатель имел относительно небольшой вес. Подъёмный двигатель по сравнению с ПМД проще и состоит из шести- ступенчатого компрессора, прямоточной камеры сгорания, одноступенчатой турбины и нерегулируемого реактивного сопла. Продольные оси ПД наклонены вперёд на 10 град, от вертикали, причём сопло первого развёрнуто назад на 15 град (25 град, от вертикали)., а заднего – вперед на такой же угол (5 град, от вертикали). Допустимое время работы ПД не более 2 мин (за ресурс допускалось использовать 20 продлённых циклов по 5 мин). Тяга каждого двигателя – 2900 кгс; ресурс – 1030 циклов, вес 199 кг.
Расположение ПД по схеме "тандем" вызывало некоторые опасения, что и подтвердили дальнейшие события. Так, 30 января 1984 г. произошла авария самолёта Як-38У ВВС ТОФ, пилотируемого старшим лейтенантом Волоховым с контролирующим капитаном Десятниковым. Через 55 с после взлёта на высоте 240 м и скорости 200-240 км/ч самолёт перешёл на пикирование. При достижении угла 28 град, и непрекращающейся тенденции к его увеличению лётчики катапультировались и приводнились недалеко от корабля. Причина аварии: останов первого ПД на этапе разгона из-за разрушения диска первой ступени компрессора. Во второй двигатель попали лопатки компрессора первого двигателя и, он также вышел из строя.
Топливо для двигателей (авиационный керосин в количестве 2 750 кг (при сверхштатной заправке на 150 кг больше) размещалось в двух баках-кессонах и вырабатывалось в автоматическом или ручном режимах. Первый бак являлся расходным. Перекачивающий насос, установленный в днище бака №2, подавал топливо в бак №1. Гидротурбонасосы в баке обеспечивали подачу топлива к двигателям при их режимной работе. Питание ПМД на режимах, связанных с отрицательными перегрузками, обеспечивали два топливных аккумулятора. Автоматическая выработка топлива производилась в следующей последовательности: из переднего бака расходовалось 190 л, затем открывался кран и перекачивалось 500 л в первый бак (до остатка 190 л во втором баке). Предусматривалась подвеска двух сбрасываемых топливных баков по 400 кг.
Управление самолётом состояло из обычного и реактивного. Управление рулями высоты и элеронов снабжено необратимыми гидроусилителями, питающимися от основной или дублирующей системы со следящей жёсткой обратной связью. Усилия на рулях каналов управления создавались пружинными механизмами загрузки. Управление рулём поворота безбустерное. Для балансировки самолёта по курсу предназначен триммер руля направления, а балансировка по тангажу и крену производилась с помощью триммеров руля высоты и элеронов, но только при безбустерном управлении.
Органы обычного и реактивного управления кинематически связаны. Вся проводка управления самолётом и двигателями выполнена жёсткими тягами, к которым подсоединены датчики углового перемещения. К управлению подключена система автоматического управления САУ-36.
Система реактивного управления включала заслонки отбора воздуха, установленные по обе стороны ПМД; блок заслонок подачи воздуха; две заслонки носовых и хвостовых рулей; четыре струйных руля; воздухопроводы. От компрессора ПМД отбиралось до 10 кг/с давлением до 16 кгс. При нейтральном положении рулей максимальный расход воздуха через носовые и хвостовые струйные рули составлял 7,2 кг/с. Температура воздуха, поступающего по трубопроводам системы струйного управления достигала 350-370 град.
Система струйного управления характеризуется жёсткими кинематическими зависимостями. Заслонки подачи воздуха на раскрутку ПД, носовой струйный руль и заслонки отбора воздуха, управляемые от гидросистемы самолёта, имеют два положения (открыто, закрыто). Углы отклонения остальных заслонок зависят от положения органов управления.
При нейтральном положении руля высоты дроссельная заслонка хвостового струйного руля открыта на 60 град, (от нейтрали). При отклонении ручки управления от себя заслонка носового струйного руля приоткрывалась на 48 град., хвостового на 45 град.; при взятии ручки на себя дроссельная заслонка носового струйного руля приоткрывалась на 38 град., хвостового – на 40 град.
Нейтральному положению ручки управления по крену соответствовали закрытые верхние окна и открытые на 5 мм нижние окна обоих крыльевых струйных рулей. При перемещении ручки управления влево нижние окна правого крыльевого струйного руля открывались полностью. При перемещении ручки управления вправо крыльевые струйные рули занимали противоположные положения.
При полной даче педали ножного управления в ту или иную сторону руль поворота отклонялся на 30 град., носовой и хвостовой струйные рули – на 45 град, от вертикали (в противоположные стороны).
Реактивная система, а точнее, ее недоработки, нередко завершались катастрофами и авариями.
Так, 18 мая 1979 г. произошла катастрофа самолёта Як-38, пилотируемого лётчиком лейтенантом Гусен- ковым. Лётчик выполнил зависание над ВПП на высоте 10-12 м для последующей посадки, довернул самолёт против ветра и начал снижение. На высоте 4-5 м у самолёта появился левый крен 7,5 град, через 2 с- правый крен, достигший 21,5 град. После этого самолёт с левым креном более 90 град коснулся левой консолью ВПП, перевернулся, ударился хвостовым оперением и фонарём лётчика и разрушился (отключил систему аварийного катапультирования). Причина катастрофы: нарушение управления из-за отказа заслонок системы отбора воздуха от ПМД на струйные рули.
Но не все отказы завершались столь трагично.
Авария самолёта Як-38, пилотируемого капитаном Новичковым, случилась 7 июня 1977 г. На высоте 8- 10 м после взлёта лётчик начал выполнять доворот. Из-за запоздалой дачи ноги самолёт начал разворачиваться с набором высоты и увеличением скорости. На высоте 150 м и скорости 90 км/ч сложилась аварийная ситуация с возникновением правого крена в 31 град. Лётчик катапультировался, так как его усилия парировать крен оказались безуспешными. Причина аварии: отказ системы реактивного управления самолётом по каналам курса, тангажа и крена из-за потери герметичности магистрали подвода воздуха к струйным рулям от ПМД.
Реактивная система кроме струйного управления обеспечивала также раскрутку ПД при их запуске. Открытие створок и запуск ПД производились автоматически с помощью рычага "стоп-запуск" в кабине лётчика. Воздух для раскрутки ротора ПД подводился от компрессора ПМД, если его сопло находилось в горизонтальном положении. По окончании цикла запуска ПД выходили на малый газ. После этого управление всеми двигателями производилось с помощью РУД подъёмно-маршевого двигателя с автоматической модуляцией тяги ПД и ПМД при отклонении органов управления по тангажу, дополняя систему реактивного управления на вертикальных и переходных режимах. Конструктивно это обеспечивалось единой, жёсткой для всех двигателей системы, связывающей поводки их насосов-регуляторов с РУД и ручкой управления при отклонении сопла ПМД на угол больше 25 град, от горизонтального положения. Таким образом, независимо от лётчика осуществлялась жёсткая связь между оборотами всех двигателей и положением руля высоты (фактически положением дроссельных заслонок носового и хвостового струйных рулей).
Теоретически подобная система должна была обеспечить высокую надёжность, но и она иногда оказывалась причиной нештатных ситуаций. Так, 6 июля 1981 г. потерпел аварию самолёт Як-38, пилотируемый лётчиком ВВС СФ старшим лейтенантом Евграфовым. На пятой секунде после взлёта по вертикали у самолёта появился пикирующий момент. Несмотря на прилагаемые лётчиком усилия, самолёт продолжал опускать нос. Система автоматического катапультирования СК-ЭМ сработала на высоте 4 м с углом тангажа 27 град, и выбросила лётчика. Самолёт с углом 90 град, столкнулся с ВПП. Причина аварии: рассогласование усилий систем синхронизации тяг двигателей силовой установки вследствие конструктивно-производственных недостатков. 28 июля 1986 г. произошла катастрофа самолёта Як-38, на этот раз при заходе на посадку. Проход ДПРС выполнен в нормальном режиме с вертикальным положением сопла ПМД. На удалении 1,5 км от аэродрома и поступательной скорости 100 км/ч самолёт перешёл на снижение и с углом тангажа 41 град, столкнулся с землёй. Система СК-ЭМ не сработала. Катастрофа произошла из-за изменения режимов работы ПД вследствие рассогласования тяги обратной связи системы управления двигателя по причине КПН.
Система автоматического управления самолетом включала два автопилота, в качестве датчиков для них использовалась инерциальная курсо- вертикаль ИКВ-2 и невыбиваемая курсовертикаль НКВ-2. Кроме того, с САУ взаимодействовала пилотаж- но-навигационная система. Совместную работу САУ и лётчика обеспечивали рулевые агрегаты (РАУ), выполненные в виде раздвижных тяг, установленных в проводку управления самолётом последовательно, и другие устройства.
Система автоматического управления имела режимы работы: ВВП; "демпфер"; "стабилизация", "совмещённое управление".
В первый режим САУ переходила автоматически при переводе сопла ПМД в вертикальное положение (на углах 60-65 град, от вертикали) или включалась лётчиком. Стабилизировались крен и тангаж, которые были в момент включения.
Режим "Демпфер" обеспечивал гашение короткопериодических колебаний, особенно в болтанку.
В режиме стабилизации подканалы крена и тангажа работали в режиме "Демпфер" и стабилизировали крен, тангаж и курс, которые были в момент включения.
При использовании режима работы "Совмещённое управление" лётчик пилотируя самолёт вручную, выводил его в новое положение (на новый курс и т.п.) и отпускал кнопку "Совм. упр", после чего самолёт стабилизировался с новыми углами крена, тангажа и курса.
Кабина лётчика была обеспечена необходимыми средствами жизнеобеспечения, в том числе и созданной для Як-36М катапультной установкой К-36ВМ, электрической системой автоматического катапультирования СК- ЭМ, устройством отделения откидной части фонаря, бортовой системой управления катапультированием, механизмом сброса левой руки лётчика с РУД .
Кресло К-36ВМ состояло из сиденья, комбинированного стреляющего механизма КСМУ-36-1, коробки механизмов и систем.
Первая ступень двухтрубного стреляющего механизма работало при ходе кресла по направляющим до 1045 мм и придавала ему за 0,2 с начальную скорость не менее 14,5 м/с; пороховой реактивный двигатель второй ступени работал 0,4 с и развивал тягу 3300 кгс. При ходе кресла свыше 1705 мм вводилась в действие вторая ступень. Пороховой реактивный двигатель снабжён механизмом "переброса" сопла, который приводился в действие только при автоматическом катапультировании на вертикальных и переходных режимах полёта и способствовал увеличению высоты траектории катапультного кресла. Сторона "переброса"сопла зависела от направления изменения и величины угла тангажа при аварии. Катапультирование на самолётных режимах производилось вручную от ручки катапультирования.
Автоматическое катапультирование на вертикальных и переходных режимах обеспечивала система СК-ЭМ, которая включалась в рабочее состояние при отклонении поворотного сопла свыше 55 град, от вертикали. Информация об углах, угловой скорости тангажа и крена самолёта, поступавшая от различных датчиков, обрабатывалась СК-ЭМ, и в случае их критических значений (крен-20-30 град., угловая скорость 28-38 град./с) она выдавала сигнал на автоматическое катапультирование. Система включалась и выключалась лётчиком. Кроме ручного управления системой СК-ЭМ предусматривалось её автоматическое отключение, если угол отклонения сопла ПМД превышал 67 град, от вертикали независимо от положения ручного переключателя.
При эксплуатации самолёта с корабля на кресло устанавливался механизм для отклонения траектории полёта кресла влево при катапультировании. Это сделано, чтобы исключить вероятность столкновения с надстройками, расположенными по правому борту. При перелётах с корабля на береговой аэродром посадку рекомендовалось производить по-самолётному, так как при катапультировании с левым креном и с подключённым механизмом безопасная высота покидания самолёта увеличивалась.
Поделиться книгой: