提到「機場保衛者」,熟悉蘇聯軍事裝備的小夥伴們立刻就能說出對應名字——米格-29戰鬥機,老版基本型作戰半徑也就約500公裡。妥妥的起飛發射彈藥加返航,何況這還是款雙發戰鬥機,腿短的毛病基本成了米格系列產品一個重要標誌。
除此之外,蘇聯時代還有一款「桅杆保衛者」,不知道是該笑還是該哭這回連保衛機場都不用考慮,只要保證能守衛好起降母船就好。約240公裡的作戰半徑,外加2噸載彈量,不要說和同期美國F-4、F-14等艦載機對抗,就是飛上天打發一下速低飛機都覺得費勁,它就是本文主角——雅克-38「鐵匠」垂直起降戰鬥機。
千萬別被下面這張帥氣的圖片迷惑,長得帥並不代表實力強,雖然雅克-38的出現具有跨時代特性,但確實是用於飛行展示好過實戰部署。
研製背景
二戰結束冷戰隨之開啟,原子彈和遠程戰略轟炸機的結合進一步深化,特別是超音速戰略轟炸機帶著核彈呼嘯而來絕對是一幅恐怖的畫面。冷戰格局下北約、華約兩大集團互相開撕展開核威懾,不計後果的核戰換誰都緊張,各國很快意識到戰爭開啟機場將成為第一輪打擊目標。
特別是進入噴氣式時代後,現代戰機對於跑道的長度、規範要求越來越高,如果遇襲之後沒了跑道隱藏再好的戰機也沒有用武之地。因此研製一款能夠垂直/短距起降戰鬥機成了重要選擇,在這個領域英國人步伐最快,1957年就搗鼓並首飛肖特SC.1垂直起降實驗機,1960年實現「鷂」式原型機P1127首飛。前者前三點式固定起落架外加五臺RB108發動機,造型上醜了一點、操作上繁瑣一些,但完全符合垂直起降特性。後者採用一臺「飛馬」推力轉向渦扇發動機為動力,經過優化的動力構成了經典「鷂」式核心。
面對歐洲方向的航空成就,蘇聯航空工業自然不甘落後,特別是作為冷戰霸主之一面子更不能丟。1960年9月雅科夫列夫為團長的代表團參加了英國範堡羅航展,見識過肖特sc.1獨特性能後忍不住回國就提出研製建議,要知道此時的雅科夫設計局已經沒了二戰榮光。先後研製的雅克-15、雅克-25、雅克-28等機型,在和米高揚、蘇霍伊對決過程屢屢落於下風,雅科夫決定以垂直起降飛機作為翻身之本。
於是1961年10月30日,雅科夫設計局開始研製雅克-V,也就是後來的雅克-36垂直起降戰鬥機(實驗機)。1963年就實現了可控飛行,完成了垂直起飛轉水平巡航以及水平轉垂直降落,垂直起降飛機特性基本滿足,但是僅僅555千米的航程以及272公斤載荷沒有任何實戰意義。
空軍對於雅克-36航程短、載彈少的性能完全不能接受,剛好此時蘇聯海軍正處於走向遠洋轉型階段,60年代開啟了1123型載機巡洋艦方案,裝備兩艘15000噸級「莫斯科」號以及「列寧格勒」號直升機航母。對於缺少固定翼艦載機的航母來說,基本的海空攔載、艦隊防空完全依靠直升機是不現實的,因此雅克-36得到海軍支持定位於下代航母配套艦載機,也就是37000噸級的1143型「基輔」級航母(重型載機巡洋艦)。
研製歷程
1967年12月,蘇聯部長會議發文確定研製雅克-36M艦載機,由於需要安裝雷達、先進空空飛彈應對敵機威脅,但是性能上又做不到一步到位。只能先研製一款簡易攻擊型雅克-36M(後來的雅克-38),等成熟後再研製一款雅克-36P截擊型,由些可見垂直起降飛機的研發難度,為閱讀方便後續全部以雅克-38稱呼。
初始性能要求如下:高空最大飛行速度1400千米/小時,最大航程1400千米;海平面最大飛行速度1250千米/小時,最大航程700-750千米,有限載荷均為1噸。還有一個更重要的要求,在非標跑道上可以短距起飛,也就是對於跑道的適應性要求高完全以實戰為準。
初始性能目標鎖定,接下來要解決最核心問題就是發動機,雅克-36本來就是爹不疼娘不愛的產物。和「鷂」式專用飛馬發動機相比,開發初始就沒有專用配套發動機,沒辦法只能在現有發動機中反覆篩選,最後選定R-27V-300(單臺推力6790千克)。
發動機雖然選定,但對於垂直起降機型來說就一臺動力肯定不夠,於是另外增加了兩臺RD-36-35FV升力發動機。這是一款相對成熟的小型發動機,單臺推力可達3571千克,由於發動機直徑很小可以並列安裝在機身中。較小直徑發動機對於機身整體減阻,以及擴大載重、航程都有較大好處。
RD-36-35FV升力發動機安裝在飛行員後方,燃氣向下噴射實現垂直起降,也可用於調節俯仰運動和配平姿態。主發動機R-27V-300則安裝在機身中後部,除保持平衡外,燃氣向機身兩側可轉向噴管噴射,以實現輔助升降及水平巡航。
初始布局確定之後,對於垂直起降飛機的氣動外形開始了高空試驗,由圖-16改裝而來的試驗平臺攜帶雅克-38空氣動力模型上天測試。經過多達1000多次的高空飛行測試,最後雅克-38氣動布局基本確定,同時飛機性能也根據實際情況進行了重新調整。
雅克-38採用中單翼布局切尖三角翼並帶有下反角,前三點式可收放起落架,機身常規半硬殼輕合金結構,截面為橢圓形。採用一體化的發動機進氣道(兩側進氣),兩側進氣口邊緣有一排吸入式輔助進氣道(M型標配,早期型號後來也進行了升級),另外駕駛艙後方安裝了升力發動機配套向後開啟進氣艙門。
1968年,雅克-38最終技術指標調整如下:飛機總重10噸,有效載荷3噸(垂直起飛)、3.5噸(短距起飛)。機長15.6米,翼展6.42,考慮到上艦需求摺疊後翼展4.4米,最大飛行時速和最大航程均為1400千米以符合海軍要求。
隨後雅克-38安裝了SPO-10(魔艙)雷達告警及敵我識別系統,以及蘇-7B「裝配匠」上新配套的射擊瞄準器、轟炸瞄準器。配套兩門固定機炮,也可以攜帶VSPU-36機炮吊艙(內置雙聯裝Gsh-23型23毫米航炮),翼展因此增加到7.02米。由於垂直起降艦載機發生事故概率很高,為保證飛行員安全採用了零-零彈射座椅(極限彈射座椅),配套自動化電子偵測功能,一旦飛行高度及傾斜角度超過安全值會自動將飛行員彈出(恣態恢復時解鎖)。
不過蘇聯時代航電系統相對薄弱,出發點挺好就是容易出意外,實際使用過程就曾多次出現自動誤射(可憐的飛行員)。
測試入役
雅科夫設計局畢竟前期有雅克-36的研製基礎,在上述性能及布局明確後迅速製造了4架雅克-38原型機。一號機用於地面動力系統臺架試驗,二、三號機用於測試飛行品質,四號機用於最重要的上艦測試。
1971年1月15日,二號機成功實現首飛(短距滑跑起飛),同年9月26日完成垂直起飛並實現懸停。經過地面和空中多次試驗,終於在1972年3月完成垂直起飛到水平巡航的完美轉換,截止4月雅克-38前期實驗告一段落,然後進入常規飛行測試(主要是上艦)。
1972年11月18日,雅克-38終於迎來激動人心的一刻,當天從陸地機場起飛的雅克-38戰鬥機順利降落在「莫斯科」號航母上。在此之前為預防降落時噴口朝下燒壞甲板,事先在「莫斯科」號航母上鋪設了一個厚達30釐米的著艦平臺。雅克-38整個降落過程相當完美,首先以高亞音速接近母艦,在第一個標誌點啟動升力發動機,抵達第二個標誌點後將主發動機噴嘴偏轉到垂直狀態。然後在「莫斯科」號航母尾部被吹上天的海水見證下,慢慢移動到定位降落點和規定位置相差僅10-15釐米。
這次著艦測試在蘇聯航空史上創下兩個第一:垂直起降戰鬥機第一次著艦,也是固定翼戰鬥機第一次著艦。幾天後的22月22日雅克-38實現了從航母起飛完成後半截任務,自此蘇聯也有了第一代固定翼艦載機,雖然還只是起步。
除在航母上進行起降測試外,雅克-38也嘗試過在民用大型貨輪上起降,不過尾焰對甲板的燒蝕效果實在太好。正常情況下不可能直接套用,聯想到後來馬島戰爭英國使用貨輪拉「鷂」式,並承擔起臨時航母作用,其實兩者思路是一致的。戰時對於起降平臺要求低可以保證其戰鬥力,意外情況下可以保證其安全性,比如80年代英國一架「鷂」式迷航油料將盡時,直接降落在民用貨輪上。
測試雖然進行的差不多,但實際性能並不如預期那麼理想,問題主要出在發動機上由於推力不足(以及噴口分流造成推力損失)。實際最大飛行速度只能達到1210千米/小時,超音速飛行就暫時別指望了,然後在裝備兩枚AS-7「黑牛」空地飛彈時(彈重310千克,射程20千米),最大航程也才500千米(低空)、860千米(高空),作戰半徑更是可憐的195千米。
不管怎麼說,雅克-38的出現使蘇聯擁有了第一款艦載固定翼飛機,雖然反對聲音不少但最終高層還是決定批量生產。1975年5月18日,雅克-38首次實現在「基輔」號航母著艦,經過多輪起降測試,同年10月結束測試正式開始裝備海軍。
結語
西方對於蘇聯這款新式機型雖然有所耳聞,但一直沒能見到真身,直到1976年7月18日。由於「基輔」號航母需要穿越博斯普魯斯海峽,按照國際慣例向土耳其方面進行通報,這才讓西方真正知道蘇聯有一種垂直起降艦載機。
以往蘇聯喜歡將四不像的航母稱之為「載機巡洋艦」,現在配套固定翼戰鬥機之後多少有了標準航母的樣子。對於西方來說震撼更大,預示著蘇聯海軍也有強大的航母編隊,按照習慣北約又給了新綽號——鐵匠。
雅克-38在整個服役期間,總共墜毀了36架卻沒有一名飛行員因此而死亡,其中包括18次自動彈射。前面提到過自動彈射的設計,確實對於飛控系統還處於手動操作的情況下垂直起降風險很高,但是過於靈敏的自動彈射系統也讓多架無辜戰機墜毀。總結下:蘇聯彈射座椅性能很強大,絕對是飛行員保命的必備工具,但是自動彈射系統有點強人所難總喜歡無故彈飛行員。
由於升力發動機只在垂直起降中起作用,轉換到水平巡航狀態相當於拉了兩個大鐵塊,因此死重不少。飛機兩翼下只有四個外掛架,最大外掛能力2噸,主要武器包括機炮吊艙、火箭發射器、500千克炸彈、近距空空飛彈、AS-7空地飛彈或者RN-228戰術核彈。缺乏精確制導武器,再加上外掛能力有限,短短200多公裡作戰半徑也就是和平時期充充門面。
為進一步提升性能,1981年蘇聯推出新改型雅克-38M戰鬥機,升力發動機改為RD-38(外掛能力加1噸),機背進氣口加了兩道擋板用於改善噴氣回吸問題。升級後的雅克-28M戰鬥機,最大起飛重量從10.3噸提高到10.9噸,如果採用短距滑跑起飛進一步提升到12噸。受限於發動機性能一般用起來馬馬虎虎,而且發動機尾噴高溫對航母甲板損壞很嚴重,一直被稱為「和平鴿/桅杆保衛者」,勉強用到蘇聯解體退出現役。