[科普中國]-雅克-141戰(zhàn)斗機(jī)

1967年的蘇聯(lián)航空節(jié)上，曾展出過三種裝升力發(fā)動機(jī)的短距起落戰(zhàn)斗機(jī)和一種西方稱之為“自由式”的垂直、短距起落轉(zhuǎn)噴口實驗機(jī)。之后，又發(fā)展過一些不同方案的垂直起落研究機(jī)，

1973年曾在“莫斯科”號巡洋艦上作過一系列試驗。雅克-141就是在這些垂直起落技術(shù)的探索研究的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)60年代末開始研制的艦載垂直起落戰(zhàn)斗機(jī)。并在戈爾什科夫蘇聯(lián)海軍元帥號航空母艦上進(jìn)行艦載飛行，設(shè)計完成后準(zhǔn)備在庫茲涅佐夫號等航母上搭載雅克-141戰(zhàn)斗機(jī)。

雅克-141戰(zhàn)斗機(jī)是為了取代雅克-38，由于雅克-38事故率居高不下，過少的載彈量和半徑獲得了"桅桿保衛(wèi)者，和平鴿"的外號。

雅克-38：1980年代中期就退出艦上勤務(wù)1991年就退役。

1975年開始設(shè)計雅克-141，由于財力的限制和研制發(fā)動機(jī)計劃的拖延，直到1987年第一架原型機(jī)才開始試飛。由于1991年一架雅克-141原型機(jī)試飛時意外墜毀，導(dǎo)致計劃很快又被取消。后來雅克福列夫試驗設(shè)計局繼續(xù)研制其陸基和艦基改進(jìn)型，并建造了4架原型機(jī)。有2架一直試飛到1995年，另2架則進(jìn)行發(fā)動機(jī)和結(jié)構(gòu)試驗。到1991年時雅克-141（Yak-141）已試飛了近200余小時，按原計劃雅克-141研制工作將于1995年底全部結(jié)束。1但是由于缺乏資金被迫取消。之后其技術(shù)與洛克希德·馬丁公司合作。

雅克-141是為蘇聯(lián)基輔級航空母艦置備的新艦載戰(zhàn)斗機(jī)。由于設(shè)計的指導(dǎo)思想是艦載截?fù)魴C(jī)和對海（地）攻擊機(jī)，所以它和米格-29戰(zhàn)斗機(jī)一樣，配備多模雷達(dá)。不過，安裝在機(jī)身前端雷達(dá)天線屏蔽器里的雷達(dá)天線要小一些，它的特點有

電傳操縱系統(tǒng)是指把飛行員的操縱指令變換為電信號以操縱飛機(jī)的系統(tǒng)。它由側(cè)桿（微型駕駛桿）、敏感元件、計算機(jī)、伺服機(jī)構(gòu)和助力器等組成。電傳操縱系統(tǒng)不是簡單地用電信號的傳遞來代替機(jī)械傳動，而是把主操縱系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)結(jié)合起來，所以又稱為電子飛行控制系統(tǒng)。
　　電傳操縱系統(tǒng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，體積重量小，易于安裝和維護(hù)；操縱靈敏度高，無滯后現(xiàn)象；便于和機(jī)上其他系統(tǒng)交聯(lián)，為實現(xiàn)主動控制技術(shù)提供了基本條件。2

機(jī)身常規(guī)半硬殼輕合金結(jié)構(gòu)，截面為橢圓形。一體化的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道。在機(jī)身兩側(cè)相當(dāng)于透明座艙蓋后緣前邊的地方設(shè)有附面層刮除板和向下傾斜的進(jìn)氣道唇口。兩側(cè)進(jìn)氣口稍后邊一點

的位置上設(shè)有一排吸入式輔助進(jìn)氣門。在駕駛艙后安裝升力噴氣發(fā)動機(jī)處機(jī)身上部的向后打開的進(jìn)氣艙門上有16個彈簧加載的通氣孔。機(jī)身下向兩側(cè)打開的噴口艙門的相應(yīng)位置與升力發(fā)動機(jī)的前傾保持一致。作為控制系統(tǒng)的一部分，在起飛和降落時，這些艙門的位置是自動調(diào)節(jié)的。在升力發(fā)動機(jī)下方每個艙門的后邊設(shè)有較小的擋板。在小尾錐的兩側(cè)設(shè)有偏航操縱噴管。

尾翼常規(guī)輕合金結(jié)構(gòu)，所有尾翼面都有后掠。水平尾翼具有明顯的下反角。方向舵及升降舵具有軸補(bǔ)償鉸鏈和配平片。從垂尾根部向前伸出一條很長的進(jìn)氣管道以便對設(shè)在機(jī)身后部的電子設(shè)備進(jìn)行冷卻。

起落架可收放前三點式。每個起落架上裝一個機(jī)輪。起落架支柱具有油－氣減震器，機(jī)輪裝在拖車式叉桿上，前起落架向后、主起落架向前收入機(jī)身。在上翹的后機(jī)身下裝有一個小的緩沖器。

雅克-141廣泛使用復(fù)合材料。碳纖材料占飛機(jī)總重量的28%，其他材料主要是鋁-鋰合金。機(jī)身和折疊機(jī)翼的尺寸與“基輔”號上的升降機(jī)相適應(yīng)。機(jī)翼懸臂式上單翼，中等角度后掠，翼根部裝有前緣邊條，機(jī)翼可折疊。有前緣縫翼，后緣裝有分裂式升降副翼和后緣襟翼，翼尖裝有控制飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的噴嘴，由發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)引氣供給噴嘴。

機(jī)身直線型機(jī)身，機(jī)身兩側(cè)敷有大量隔熱材料，機(jī)尾有控制航向的噴嘴。

尾翼雙垂尾布局，垂尾由兩個尾撐支持，略向外傾。全動平尾。

雅克-141和雅克-38一樣，是垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)。為了能在印度洋、太平洋和地中海全年使用，雅克-141是以國際標(biāo)準(zhǔn)大氣加15攝氏度的大氣條件為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，采用升力發(fā)動機(jī)和轉(zhuǎn)噴口發(fā)動機(jī)相結(jié)合的方案布局，機(jī)上安裝一臺R-79矢量推力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，它的升力/巡航噴嘴在飛機(jī)起飛的時候向下偏轉(zhuǎn)。此外還有2臺升力發(fā)動機(jī)發(fā)出相應(yīng)的向后推力矢量，以保持飛機(jī)的平穩(wěn)。機(jī)上安裝K36V火箭推動零零彈射駕駛座位。1

動力裝置機(jī)身后部裝一臺圖曼斯基設(shè)計局研制的R-79推力矢量升力/巡航渦扇發(fā)動機(jī)，最大加力推力約152千牛(15500公斤)，不加力推力88.2千牛(8994公斤)；在靠近飛機(jī)重心處兩個尾撐之間裝圓形可轉(zhuǎn)向噴口，使用壽命為1500個旋轉(zhuǎn)循環(huán)。飛機(jī)短距起飛時，噴口向下偏轉(zhuǎn)65°，打開至全加力狀態(tài)，飛機(jī)滑跑5米可離地。噴口最大向下偏轉(zhuǎn)角為95°，使飛機(jī) 垂直起落時具有一定的減速作用，此時的升力推力約為發(fā)動機(jī)巡航推力的80%。該發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)引氣供給翼尖和機(jī)尾噴嘴時，其最大推力降到137.2千牛。座艙后部機(jī)身串列安裝2臺圖曼斯基設(shè)計局研制的RD-41升力發(fā)動機(jī)，單臺推力41.68千牛(4250公斤)，為飛機(jī)垂直/短距起飛時提供升力，升力發(fā)動機(jī)安裝角與垂直面為15°，推力偏轉(zhuǎn)范圍為±12.5°。飛機(jī)上有發(fā)動機(jī)數(shù)字式電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

座艙一名駕駛員，駕駛艙內(nèi)裝有簡單的儀表，艙內(nèi)左側(cè)設(shè)有偏航操縱桿，用于進(jìn)行垂直/短距起落操縱及對兩臺升力發(fā)動機(jī)的操縱。駕駛桿上設(shè)有一個按鈕，控制主發(fā)動機(jī)噴口的偏轉(zhuǎn)。裝有K-36零－零彈射座椅，可由飛行員控制彈射，也可自動彈射。在飛機(jī)俯仰角度超過規(guī)定值以及橫滾速率超過限制值時可自動彈射。

雅克-141在“基輔”號甲板上起落很平穩(wěn)。垂直起飛后在甲板上空5～6米作平滑的過渡飛行。飛機(jī)以-5°的迎角姿態(tài)加速到55～75公里/小時，再以+5°迎角的姿態(tài)，繼續(xù)使主推力發(fā)動機(jī)噴口后轉(zhuǎn)加速。過渡飛行時間約1分半鐘。

雅克-141降落時從艦后遠(yuǎn)處減速進(jìn)場，最后在距母艦400米處改為平飛，此時距水面30米高，以約10公里/小時的接近速度越過艦尾，在甲板上方10～14米高度慢慢懸停并垂直下降。降落很準(zhǔn)確，估計艦上有某種控制裝置。由于采用一套自動控制系統(tǒng)保證飛機(jī)起飛時升力發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)及推力轉(zhuǎn)向后噴口的旋轉(zhuǎn)角度處于最佳情況，因此這種飛機(jī)已經(jīng)具備短距起飛的能力，從而使有效載荷和航程得到改善。

雅克夫列夫設(shè)計局在雅克-141垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)上修改了外形，成為了具備隱身能力的雅克-43垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)。從雅克夫列夫設(shè)計局在宣傳雅克-141時聲稱該機(jī)具有不次于米格-29的作戰(zhàn)能力來看，雅克-43至少達(dá)到了“四代半”戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計水平，但能否達(dá)到與F-35B抗衡的標(biāo)準(zhǔn)比較難說（有趣的是，洛克希德·馬丁公司在設(shè)計F-35B期間曾經(jīng)向雅克夫列夫設(shè)計局購買雅克-141動力系統(tǒng)構(gòu)形的設(shè)計資料作為參考，也就是說雅克-43和F-35B具有一定的血緣關(guān)系）。3

后來該局又提出了更先進(jìn)的雅克-201設(shè)計方案。然而由于雅克-141發(fā)展并不順利，迄今為止未獲得任何訂單，故雅克-43和雅克-201的發(fā)展也就成為了泡影。4

雅克141使用了大量的復(fù)合材料，安裝了先進(jìn)的飛行控制計算機(jī)，與雅克38相比，飛行總重量提高了近一半，載彈量和航油量增加了一倍多。

武器：機(jī)翼下有4個掛架，載彈量2600千克，可掛載AA-10（即R-27系列）中距空對空導(dǎo)彈和AA-11（R-73系列）、AA-8（R-60系列）近距空對空導(dǎo)彈，并安裝有一門30毫米機(jī)炮。

乘員：1人

長度：18.36米

翼展：10.1米（折疊后為5.9米）

高度：5.00米

機(jī)翼面積：31.7平方米

空重：11,650千克

最大起飛重量：19,500千克

動力系統(tǒng)：1 ×R-79V-300加力發(fā)動機(jī)

加力推力：152 kN

最大飛行速度：1.7馬赫

實用升限：15,500米

航程：1400公里（垂直起飛，內(nèi)部燃油）

2100公里5（短距起飛，帶副油箱）

作戰(zhàn)半徑：未知

爬升率：250米/秒

翼載荷：615千克/平方米

推重比：0.79

載油量：5500千克（內(nèi)部）6

雅克-141進(jìn)行了成功的試飛，但生不逢時，正好趕上蘇聯(lián)解體，軍購急劇縮水。雅可福列夫設(shè)計局用自己的經(jīng)費還勉強(qiáng)支撐了幾年，希望能吸引外國合作伙伴，但沒有結(jié)果。

雅克-141打破了垂直起降戰(zhàn)斗機(jī)的多項世界紀(jì)錄，其中包括：有效載重1000千克時爬升到12000米時間為116.2秒；有效載重2000千克時相應(yīng)的爬升時間為130.5秒；從高度3000米到8000米，爬升速度為250米/秒。該設(shè)計局計劃使雅克-141能成為一種岸基防空和對地攻擊機(jī)。1992年9月范堡羅航展上西方有關(guān)人士認(rèn)為：該機(jī)缺乏實用垂直/短距起落戰(zhàn)斗機(jī)所需要的操縱及任務(wù)靈活性，如它必須在裝有防熱甲板的位置起降，以免高速熱噴氣損壞跑道或艦面。此外飛機(jī)起落操縱性還不夠靈活，僅與鷂式飛機(jī)相當(dāng)。

環(huán)球網(wǎng)報道：美國F-35B戰(zhàn)斗機(jī)的垂直起降技術(shù)源自于蘇聯(lián)時期的雅克141艦載戰(zhàn)斗機(jī)，美國在90年代中后期研發(fā)的F22的F119發(fā)動機(jī)或也受到其影響

海灣戰(zhàn)爭和 ATF 竟標(biāo)后，雅可夫列夫看到隱身對新一代作戰(zhàn)飛機(jī)的影響，將雅克-141 按隱身要求修形成雅克-143，后來還進(jìn)一步改進(jìn)成雅克-201，最后由于資金問題還是無果而終。然而，洛克希德看中了雅克-141 的設(shè)計經(jīng)驗。盡管不能說 X-35 抄襲雅克-141，但 X-35 的設(shè)計受到雅克-141 的影響是沒有問題的，尤其是其升力-巡航發(fā)動機(jī)的安排，這是和雅可夫列夫交流的結(jié)果，洛克希德也供認(rèn)不諱7。