雅克38 雅克-38发展历程

简介

雅克-38(80年代末公开型号之前，西方媒体称之为雅克-36），北约组织给代号“铁匠”(Forger）。该机是专门为在“基辅”级航空母舰上使用而设计，采用升力发动机与旋转喷口发动机结合的组合方案，升力发动机除用于垂直升降外，也可用于调节俯运动和配平。该机“铁匠”A单座型战斗机和“铁匠”B双座教练型。

雅克38是世界第一种服役的垂直/短距起降战斗机。采用中单翼布局的切尖三角翼，并带有下反角。装备一台涡喷发动机和两台升力发动机，主发动机的两个喷口位于后机身下部，两个大型的半圆形进气口位于驾驶舱后方，翼根之前。这种由苏联雅克夫列夫设计局研制的舰截垂直起落战斗机，主要用于对地面和海上目标实施低空攻击和侦察，并且有一定的舰队防空能力。雅克-38于60年代末开始研制的。据信原型机于1971年开始试飞，1975年开始批量生产。雅克-38M是雅克-38的改进型，于1985年6月开始进入前苏联海军服役，一共约生产了50架。

雅克-38是专门为在“基辅”级航空母舰(排水量为37000吨)上使用而设计的，机身和折叠机翼的尺寸与“基辅”号的升降机相适应。与K-25直升机一起配置在四艘“基辅”级航空母舰上，每艘至少装备9架，其主要作战任务是侦察、攻击小型舰艇和舰队防空。由于其非常杯具的载重和作战半径，还是比较鸡肋的，比不上英国同行的“鹞”式，但是它却有着和F-35B型一样的结构。

为了能在印度洋、太平洋和地中海全年使用，雅克-38是以国际标准大气加15摄氏度的大气条件为标准设计的，采用升力发动机和转喷口发动机相结合的方案布局。雅克-38在“基辅”号甲板上起落很平稳。垂直起飞后在甲板上空5～6米作平滑的过渡飞行。飞机以-5°的迎角姿态加速到55～75公里/小时，再以+5°迎角的姿态，继续使主推力发动机喷口后转加速。过渡飞行时间约1分半钟。雅克-38降落时从舰后远处减速进场，最后在距母舰400米处改为平飞，此时距水面30米高，以约10公里/小时的接近速度越过舰尾，在甲板上方10～14米高度慢慢悬停并垂直下降。降落很准确，估计舰上有某种控制装置。由于采用一套自动控制系统保证飞机起飞时升力发动机的工作状态及推力转向后喷口的旋转角度处于最佳情况，因此这种飞机已经具备短距起飞的能力，从而使有效载荷和航程得到改善。

研制历程

20世纪60年代中期，前苏联对垂直起落技术的探索至少可追溯到60年代中期。在1967年的苏联航空节上，曾展出过三种装升力发动机的短距起落战斗机和一种西方称之为“自由画”的垂直、短距起落转喷口实验机。之后，又发展过一些不同方案的垂直起落研究机，1973年曾在“莫斯科”号巡洋舰上作过一系列试验。雅克-38就是在这些垂直起落技术的探索研究的基础上，于60年代末开始研制的舰载垂直起落战斗机。据信，1971年原型机已经试飞。

雅克-36虽然首飞成功，但是仍然暴露出了很多问题。首先就是在垂直起降时机体下方的气流控制。飞机在悬停的时候，高温的气体从发动机喷口喷出，到达地面后便向外扩散。这样就在机体下方形成了一个显著的低压区。这个低压区会把飞机牢牢“吸住”，即suckdown效应，实际上这也是雅克-36首次试飞时没能起飞的原因。而且更糟的是这个低压区极不稳定，在机体运动或有空气流动的情况下都会造成压力突变，最终造成飞机失控。要解决这个问题，首先需要对喷出的气体流向进行计算。并实行有效的控制和修正，尽量使气流在到达地面时不向外扩散而是向机腹聚拢，以再次会合上升来弥补因此所产生的低压区，这就是“喷泉效应”。不过进行这部分工作需要很长的时间。还有一个问题就是从地面返回的高温气流有可能再次被进气道吸入，造成发动机推力损失，经过实验表明，这一问题在高度1.5米时至少造成发动机推力减少了800磅。为了解决高温气流再次被吸入的问题，雅克福列夫的设计者们在机首的空气进气口下面增设了一个很大的可折叠板。

为了提高反作用姿态控制喷口的效率，设计者们还把喷口改在了两翼的翼尖，机体后端以及机首长杆的尖端四个离重心较远的位置。机头、机尾和翼尖有姿态控制喷嘴，其中机头的姿态控制喷嘴在延长杆的顶端。虽然进行了上述的几点改进，但是雅克-38的飞行仍然不是一件容易的事情。1963年1月19日的最初飞行仅在离地面1~2米的高度向前飞行了40米，整个飞行过程不过几十秒。后来试飞员尤里·加鲁那耶夫也在不断摸索和适应，飞行时间不断加长。终于在1963年9月16日成功地完成了从垂直起飞到水平巡航的首次转换飞行。

在1974年7月16日，尤里·加鲁那耶夫试飞卡-22大型运输直升机的时候，由于飞机坠毁而受到重伤，所以雅克-38的下一步试飞只能由巴莱第姆夫来接替了。幸运的是雅克-38一直没发生什么重大的事故，最严重的一次也不过是在1966年时由于液压系统出现故障而造成辅助起落架损坏。1966年秋，布莱第姆夫驾驶着雅克-38在政府要员面前进行了表演飞行，1967年7月9日，布莱第姆夫再次在莫斯科附近的特莫代托堡机场的航空展览会上进行了公开飞行。飞机在垂直起飞后，于40米高度处悬停，并转换到水平前进飞行，然后围绕机场盘旋，在空中停止进行了机体180度回转，垂直着陆。展示结束后，北约为这架神奇的，灵活自如的新飞机取名为“自由画”。那次展览会上只有两架机首号码分别为37和38的雅克-36出场。而另外的机首编号为36的3号机在中央航空力学研究所内用于静力试验而摧毁了，1号机则在莫斯科莫尼诺航空博物馆展出。

1976年7月，当苏联第一艘航空母舰“基辅”号首次进入地中海时，雅克-38曾在舰上垂直起落，估计当时是该机的预生产型装备苏联海军航空兵试用。“基辅”号在取道地中海、大西洋北上到达苏联北方港口摩尔曼斯克之后的一年中，只在公海上航行过两次，15天。舰载飞机也都撤了下来，这说明“基辅”号在使用中出现了严重问题。除了母舰发动机可能出现毛病外，雅克-38从垂直起飞到前飞的过渡时间太长，以致喷出的气浪烧熔甲板可能也是一个重要原因。雅克-38飞机都撤到摩尔曼斯克附近的空军基地，直到1977年底才又重新配置到“基辅”号上向南远航。1978年初，西方国家第一次观察到雅克-38从“基辅”号上起飞进行对地攻击训练，对舰后的拖靶进行扫射和火箭攻击。

在“基辅”号航空母舰上首次看到雅克-38飞机以来，雅克-38一直在不断地改进。在两侧发动机进气道后边增加了辅助进气口。在升力发动机上方铰接舱门的两侧各增加一块挡板，向后一直延伸到翼根前缘处，估计是为了防止进气道吸入反射的废气流。俄罗斯和乌克兰海军共装备86架雅克-38。它与卡-25直升机一起配置在“基辅”号、“明斯克”号、“新罗西斯克”号和“巴库”号航空母舰/巡洋舰上使用，每艘至少装备9架。但是由于过少的载弹量和作战半径，以及在高温高湿环境下的可靠性问题。