全球軍武大賞 俄計劃研製具有垂直起降能力的五代機，參考上世紀蘇聯垂直起降技術可行嗎？垂直起降有多難？

2024年2月 俄羅斯聯合航空製造集團向俄羅斯國家技術集團發出合作邀請 計劃開發一款能夠垂直起降的第五代戰鬥機 其中 雅克福涅夫設計局提出了使用上世紀研製的雅克141的設計藍圖 為新戰機的開發提供參考 目前俄軍高層正在討論該方案的可行性 今天我們就來聊一聊這個雅克141到底又是怎樣一款的飛機 俄軍為什麼突然又要重啟垂直起降戰機呢 要想弄清楚雅克141 還要從蘇聯的第一款垂直起降戰鬥機開始說起 不過一說到垂直起降戰鬥機 大家第一時間想到的應該是F35或者是鑰匙戰機 其實啊蘇聯自己也有垂直起降戰鬥機 那就是雅克38 北約代號為鐵匠 這款飛機的名氣呢並不高 很少有人知道 而且總共就生產了231架 是蘇聯海軍航空兵第一款 也是唯一一款可供服役的垂直起降戰鬥機 同時也是蘇聯第一種實用化的固定翼艦載機型號 雅克38的誕生和蘇聯首批可起降固定翼戰機的機輔級航空母艦有著密不可分的關系 可以說雅克38在技術研發及戰術配置上就是專門為機輔級航空母艦而設計的 雅克38的垂直起降系統和AV8鑰匙不同 是沿自雅克36實驗機的設計 全機有三部發動機 分別是機尾的推進升矩發動機和在駕駛艙後方的兩部升矩發動機 當要垂直起降時 駕駛艙後方的蓋打開 內裡的兩部升矩發動機開動 同時在機尾的發動機其噴管向下 三部發動機是一起發功 產生一股向上的總推力 由於在垂直升降時各一面皆失效 所以主發動機有三條氣管 分別向機尾和兩翼端產生推力去控制飛機 而當改為向前飛行 蓋關閉 而兩部升矩發動機也停機 主發動機停止向此三條氣管攻擊 而其噴管也改為水平向後 從而變成和普通飛機一樣向前飛行 這種設計呢 令雅克38比較像普通飛機 從而在飛機設計上比較簡單 而且呢 也不需要像AV8那樣巨大的進氣口 迎風面積減小而有利於高速飛行 但是啊 缺點呢 是在機械結構上比較複雜 因為需要協調三部發動機 從而故障的機會較高 垂直起飛時耗油量也較大 而當向前飛行時 那兩部升矩發動機變成了無用的呆重 而又佔用機內空間 機內原本可以容納燃料的空間都被佔去了 所以雅克38的航程短 攜帶空戰彈要少 垂直升降的作戰半徑只有100公里 主翼的翼載也較高 導致雅克38的機動性差 難以挑戰美國海軍的主力戰鬥機 最多隻能對付北約的反潛直升機 雅克38作為艦載機 其主翼可以向上拆起 以節省存放空間 但總的來說 雅克38本身還是有許多缺點的 需要升級改進的 因此便推出了雅克38的全面升級款 雅克141 據俄媒報道 俄羅斯軍方日前打算重啟雅克141戰鬥機項 並且在其基礎上研發雅克201隱身戰機 所謂的雅克141也被稱為雅克41 北約代號為自由式 是蘇聯時期設計的一款超音速垂直起降戰機 作為雅克38的替代品 它被設計為能夠從蘇聯航母上進行垂直起降操作的超音速戰鬥機 雅克列夫設計局一直認為雅克38不夠完美 只能作為一架過渡飛機使用 其開發目的是下一款垂直起降飛機 積累設計 驗證各種技術猜想 以及磨合各部門之間的協作能力 甚至在雅克38推出之前 蘇聯海軍就想要一架功能更全面 性能比它更強大的飛機 因此 在1975年 雅克夫列夫獲得了一份設計合同 該合同要求飛機只需要承擔一項任務 就是艦隊防空 但是與雅克38不同 這架飛機要具有持續超音速機動性 雷達和武器負載 預計與蘇27和米格29等現役戰鬥機相似 對於蘇聯海軍來說 這架飛機將是他們的下一代垂直起降戰機 對於雅克夫列夫設計局來說 這架飛機則被視為重返蘇聯戰鬥機設計的一種方式 讓雅克夫列夫設計局成為和蘇霍伊米格設計局並駕齊驅的存在 由於該項目的重要性和複雜性 亞歷山大希爾蓋耶維奇雅克夫列夫將他的設計局的很大一部分人員分配給了新垂直起降戰鬥機的開發 不少於10名首席工程師同時致力於所謂的產品48 而軍方將其命名為雅克斯伊 經過一番討論 一共研究了50多種設計 但一個關鍵問題是 設計一架同時具有失量推力和加力燃燒器的飛機 這對於持續超音速至關重要 雙引擎設計曾被考慮過 但由於各種問題還是被放棄了 最終採用了單個發動機和圓形噴嘴 類似於美國的F35的發動機 著陸時 發動機產生的過熱部件由鈦合金製成 整架飛機至少26%的部件由石墨或者複合材料製成 由於熱量急劇 懸停時間被限制在兩分鐘以內 所有三臺發動機均通過一個相互關聯的數字系統進行控制 該系統能夠控制兩臺發動機的啟動 並在著陸和懸停飛行期間調節所有三臺發動機的推力 雙串聯反作用控制噴氣機位於一間 而旋轉偏航噴氣機位於機頭下方 座艙加壓並裝有空調 前面的小座艙蓋是防彈的 它向右腳接 但由於背脊較長 沒有後視鏡 當發動機導管旋轉超過30度 而且空速低於300公里每小時 彈射座椅就會自動啟動 原型機的儀表簡單 與早期的雅克36M的儀表類似 生產板將配備廣泛的航空電子設備以及武器套件 包括多普勒雷達 激光電視測距和瞄準以及平視多功能顯示器 它與米高陽米格29上的頭盔式導彈瞄準系統配合使用 該系統允許飛行員通過將頭部從前方轉動80度來鎖定敵機 起落架為三輪式 配備了最新的多片防滑剎車 可操縱的前輪向後收起 而主起落架向前收起 頂部安裝的機椅與雅克福列夫36類似 但外板後掠可以折疊起來存放在船上 主發動機由四個側面安裝的管道 以及沿上表面的一排大柏葉窗供電 以便在全功率懸停時讓空氣進入發動機 該發動機呢是R79V300 是一種雙軸增強型渦扇發動機 彈道比為1 最大推力為14噸 後噴口可以從0度旋轉到95度 以進行垂直起降 著陸和懸停 兩臺升力發動機是阿迪斯一設計 這是一種簡單的單軸發動機 主要由鈦製成 每個發動機的推力為4100公斤 發動機以85度的角度安裝在駕駛艙後面 與雅克38類似 發動機通過八個彈簧驅動的背金翼吸入空氣 廢氣通過機輔開口排出 該開口被兩個副門覆蓋 隨後 雅克福列夫獲得了四架原型機的資金 第一架編號是480無呼號 用於靜態和疲勞測試的裸機身 第二架481呼號為48 是非飛行動力裝置實驗臺 第三架和第四架分別是482和483 呼號為75和77 主要用於飛行測試 481保持未上漆狀態 而482 483整體塗成了灰色 帶有黑色機筆雷達罩和翼毛天線 當雅克福列夫設計局以為自己能夠成為蘇或伊或者米格一樣的航空巨頭時 蘇聯卻解體了 1991年9月 由於財政緊張 俄羅斯政府宣佈不再為雅克141開發進行資助 因此 雅克福列夫設計局不得不尋求國際合作夥伴 以獲得開發資金維持開發專案 恰逢此時 洛克希德公司正在為競爭聯合先進攻擊技術開發x35 於是兩者一拍即合 1992年9月6號 他們將可以飛行的482原型機拉到英國的法英堡航空展上展示 雅克福列夫還宣佈 他們在1991年最後一個季度就開始了合作 並從中獲得了來自洛克希德的3 851到4億美元的資金支援 並且得以製作多臺新的可飛行原型機 以及一臺用作改進機身設計和航電裝置的靜態測試機 在這繼續開發的這段時間裡 雅克141m的改進目標之一便是將短距起降的最大起飛重量增到21噸 其中一臺新做的原型機還有富士駕駛裝置作為教練機使用 儘管x35實驗機試飛成功後 認為其原型機的部分技術來自於當年的洛克希德從雅克福列夫手上購得的雅克141的圖紙資料 但洛克希德在2014年的官方雜誌中則駁斥了這一說法 並且表示x35的垂直起降系統很早之前就已經設計好了 與雅克福列夫的垂直起降技術並沒有太多關聯 俄軍研製垂直起降戰機的計劃其實早在2017年7月20號就已經基本確立了 當時俄總統普京簽署了俄國防部制定的2030海軍發展計劃 而該計劃的主要內容是想讓俄羅斯海軍成為一個有能力與美國爭奪制海權 並且有足夠的戰鬥力保護俄羅斯的領海安全 這一計劃也被看作是保護俄羅斯國家安全的重要計劃 按照該計劃的目標到2030年俄海軍應該成為世界一流的海上力量 2030年海軍發展計劃中還提到為全面提高海軍綜合實力升級武器裝備必不可少 例如高精度導彈核潛艇等裝備均列入了發展日程 其中就包括第五代垂直起降戰機 不過值得一提的是大兵在翻閱俄軍的這項2030海軍發展計劃時 還發現除了上述的研發內容外 俄軍還計劃要開發一款性能優於美國航母的海上最強航母 俄軍希望這艘航母用途比英美裝備的航母用途更廣 不僅能運送飛機 還能裝備反艦導彈和強力防空系統 在海戰中有自我保護能力 按照俄軍的計劃 該航母長約330米 寬約40米 最大航速可達30節 即55公里每小時 並且可以攜帶90架飛機和直升機 此外 它還將安裝電磁彈射器 從而大大縮短艦載機起飛距離 計劃在2025年前開始建造 如今2024年已接近尾聲了 至於俄羅斯新航母的計劃 目前是一點消息啊也沒有聽到 或許是俄軍的保密工作做得好 至今也沒有洩露一點相關內容 不過用於和航母配套的垂直起降戰機 俄軍倒是有了一定的消息 俄軍想要第五代垂直起降戰鬥機 重啟雅克141確實是最佳選擇 以現在俄羅斯造艦情況來看 基本可以肯定 在2030年前 俄軍想打造一支可以和美國海軍對比的海上力量完全不可能 把庫茲涅佐夫號航母修好 能夠正常服役 不掉鏈子就已經相當不錯了 回顧俄羅斯以往研製的機型 現成技術能夠直接拿來用的 除了雅克141也確實沒別的選擇了 想要重新建立一個項目 一切從零開始當然也可以 但恐怕目前不是俄軍的最優選 雅克141在性能上已經超過了鑰匙 達到了當時垂直起降的較高標準 到了80年代 蘇聯空軍已經感受到了未來隱形技術的發展趨勢 開始了新一輪開拓創新 在雅克141基礎上加入了隱形修身設計 航程和載彈量也都有所增加 但對於蘇聯來說還是不夠 於是雅克201項目啟動了 雅克201廠方代號產品201是雅克141的後續改進版本 計劃配備R79M-300渦扇發動機 它是蘇聯解體前預設的第四代垂直短距起降艦載機 主要有兩個方面大的變化 追求大航程以及高隱身性能 可以配套在未來大型航母上 追平美國裝備上的差距 按照雅克弗列夫設計局的構想 雅克201擁有極度追求隱身性能 採用雙垂尾佈局 雙垂直尾翼大傾角向外延伸 機體大量採用吸波材料 機身飛行員後方安裝兩臺RD41升力發動機 尾部安裝一臺帶旋轉噴口的R79M-300發動機 可偏轉噴口 不僅能提升垂直起降能力 還增強了機動性 整體佈局類似於F35B 由於升力風扇擠佔了寶貴空間 雅克201同樣是一款單座戰鬥機 其最大飛行速度可達1800公里每小時 實用升限15000米 內置彈倉分佈在機腹兩側 還配備了一門GSH301 30毫米航炮 備彈120發 同時還注重多用途 自然呢 也要包括中遠距制空導彈 以及其他大量反艦對地制導武器等 但由於蘇聯解體 飛機研製失去了資金支持 項目也就擱置了 如今俄羅斯想要重新研製垂直起降戰機 重啟雅克201的設計無疑是最佳選擇 大家認為 如果俄軍重啟了雅克201 其性能能夠和美軍的F35B一決高下嗎 歡迎在評論區留言討論 我是大斌 我們下期再見