远去的红鹰:雅克系列战机(6)——等待新生:雅克-130挑大梁

明鸿羽 2023-10-17 07:28:02

1969年,苏联启动了雄心勃勃的“未来前线战斗机计划(PFI)”,其主要目标是开发一种高性能的空优战斗机,计划中的苏联新型战斗机将具备高机动性和高敏捷性,除此之外还要求拥有较大的航程。苏联PFI计划开启的动因,主要是当年美国麦克唐纳·道格拉斯公司中标了FX实验性战斗机项目(产生了著名的F-15“鹰”重型战斗机),因此PFI计划虽然一开始并没有明确的技战术指标,但是其主要性能将以对标或超过美国的F-15战机为准。

F-15战机

1971年F-X计划已经进入原型机生产阶段,尽管F-15性能强悍,但美国国防部还是认为F-15成本太高了,大量生产势必会造成经费不支。为了尽可能省钱形成战斗力,空军还需要一种9~10吨的低成本战斗机与F-15形成“高低搭配”。这种“高性价比”的轻型战斗机性能不必高于F-15,但要求机动敏捷、航程远,而且具备一定的空战和多用途作战能力,用来辅助F-15战斗机。1972年1月,美国正式开始了轻型战斗机计划(LWF),用来生产一种与米格-21同级别的战斗机,也就是后来的F-16战斗机。

F-16战斗机

1971 年,前苏联空军正式发布设计要求,前苏联当时能设计战斗机的三家设计局米格、雅科夫列夫和苏霍伊全部应邀参加设计竞赛。1972年,苏联航空工业部、空军联合科学技术委员会连同三个设计局召开了一场会议,会议的目的就是要各家设计局的设计团队详细阐述各自战机的优势和性能,并对PFI计划的完成情况进行评估。会议上,各家设计局的总设计师都对委员会和航工部领导阐述了各自战机的优势和性能。

雅科夫列夫设计局作为参与者,也提交了自己的竞标方案——雅克-45。雅克-45方案的唯一优点就是兼顾了三种不同类型的飞机用途,平淡无奇的空气动力布局可以让它同时胜任:“轻型前线战斗机“、”重型前线战斗机”和“前线攻击机”三种用途。

雅克-45/雅克-47战斗机方案:

美国在越南战争汲取了一个重要教训,在越南的空中,拥有强大的空空导弹和雷达的重型战斗机F-4“鬼怪”,经常在近距空中缠斗中被更轻、机动性更灵活的米格飞机摁着揍。这种惨痛的经验在美国催生了战斗机黑手党。1966年,美国推出“FX”项目计划,其工作成果就是F-15“鹰” 。1972年,美国启动了“LWF”(轻型战斗机)项目计划,参与竞标的是洛克希德公司的F-16和诺斯罗普公司的F-17(后来的F-18)。

F-17

为应对冷战对手的新战斗机项目计划,苏联也开始第四代战斗机开发工作。根据米高扬设计局的建议,苏联空军将“未来前线战斗机”(ПФИ)拆分为“重型前线战斗机”(ТФИ)和“轻型前线战斗机”(ЛФИ)两个计划。参与竞标的设计局为米高扬设计局、苏霍伊设计局和雅科夫列夫设计局。1972 年,苏联空军审查了在米高扬、苏霍伊和雅科夫列夫提交的概念设计方案。其中,“轻型前线战斗机”是米格-29、苏-29和雅克-45и,“重型前线战斗机”是T-10、米格-33和雅克-47。

未来战斗机方案

雅科夫列夫亲自向苏联空军和航空工业部提议,他的设计局可以根据同一种空气动力学方案研制一架满足所有三种类型要求的飞机,特别是强击机和轻型战斗机仅仅通过搭载不同的机载设备来区分。采取这种方案,可以大大降低了空气动力学研究和设计的成本。对空军也有好处,可以大大简化飞行员的培训,提高后勤维护的效率。最终的竞标结果,雅克-45最终被淘汰,这并不意味着这架飞机是失败的,只是根据当时的情况,决策部门作出了不同取舍而已。

考虑到中东和越南的战争的经验,我们制定了攻击机和战斗机版本的雅克-45。该飞机的特点是推力大,垂直机动性出色,飞机的尺寸小,航程大,低空超音速飞行速度快,可保证在低空突击和战斗行动中成功执行任务。两个方案具有相同的设计和空气动力学布局,相似的飞行性能,区别仅仅在于武器、瞄准和导航设备不同。该机可以通过大批量生产降低成本,简化操作和降低后期维护成本。

雅克-45

雅克-45是一架采用常规空气动力学方案的单座双引擎中单翼飞机,单垂直尾翼和自行车式起落架。发动机安装在主翼上,位于翼展一半的位置,两个主要的翼梁呈半圆形,从下方覆盖发动机。这种布局具有一定的优势。更换发动机的操作也非常简单。

雅克-45 的另一个特点是采用自行车式起落架,可以保证即使某个支架的气动装置或轮胎损坏,也可以进行正常着陆。主起落架的车轮可制动,支架收起和放下通过液压系统驱动。为了确保飞机在滑行时的稳定性,在机翼末端安装了额外的支架和支撑轮胎,用整流罩封闭。

雅克-45И轻型战斗机的目标是“通过战场的中低空近距离作战,保护地面部队免受敌方的空中袭击”,通过使用“机载瞄准系统和预先目标指示”的自动控制取得空中优势。机载设备包括:“АСП-17”光学量子测距仪、“Бук-10”无线电台、“Озон”敌我识别应答器、“Сирень-3М”警报站、“激进分子”地形导航系统(带有避障雷达)、“Оленёк”无线电罗盘、'Репер-М'无线电高度仪。其他电子设备包括:可以挂载“天竺葵”有源干扰站吊舱、并安装'ИПП-26М'红外干扰发射系统。在携带武器装备方面,在机身与发动机短舱之间机翼的两个挂架,可以挂载两枚“Р-3С”空空导弹或六枚“К-60”导弹(每个挂架可挂载三枚)。此外,标配一门内置23毫米机炮。

雅克-45攻击机的目标是在战场上空的目视距离内执行强击战斗任务,摧毁敌方战术和作战深度中的集群和单独作战的小型和机动地面物目标。非制导炸弹挂载在5个通用挂架上,4个位于机翼,1个位于机腹。这款通用挂架是定制的特殊产品,可以挂载50~500公斤航空炸弹或“ЗБ-500”燃烧弹等。单个挂架通常的挂载组合为,6枚100公斤航空炸弹、3枚250公斤航空炸弹或1枚500公斤航空炸弹。因此,这架飞机可以携带28枚100公斤航空炸弹或13枚250公斤航空炸弹或5枚500公斤航空炸弹。最大载荷为3840公斤。

雅克-45是一种轻型攻击机,用于在可见条件下摧毁战术和最近的作战深度(前线后方200公里)的移动和固定地面目标。该项目材料指出,“高机动性和加速性能使飞机能够成功低空突破敌人的前线防空网”。这正是苏联军方最初在1971年的TTT所要求的。雅科夫列夫于1971年7月22日签署了该设计方案(比战斗机项目晚了两个月)。他指出:“雅克-45具有以下特点:高机动性,所有高度都能达到最高速度,能够使用第三极的前线机场,维护简单快捷,制造成本相对低廉,可以随叫随到的投入作战。”

在执行地面火力支援任务时,雅克-45攻击机的主要目标是核炮兵、战术导弹系统、弹药和燃料补给库、火力点、据点、机场及飞机、无线电技术哨所,部队集结地和行军路线、装甲车、坦克等。执行任务时,可以全部挂载航空炸弹——22枚100公斤炸弹或12枚250公斤炸弹,或者挂载不同类型武器——12枚100公斤炸弹或4枚250公斤炸弹和4具“ГШ-23”航炮吊舱。理论上,地面火力支援任务的有效性取决于能飞机能两次攻击同一目标,据测算,100或250公斤航空炸弹命中小型目标的概率为70%~85%(不包括装甲目标)。100公斤和250公斤航空炸弹命中大型运行目标(过境点、铁路车辆和行军的纵队)概率分别为43%~58%和37%~58%。因此,如果两架雅克-25对主要目标(机动步兵连、停机坪、炮兵和迫击炮连、一个坦克连等)的毁伤绿至少达到30%左右。

最新版本中,轻型前线战斗机(在第一个版本中还没有此类术语)雅克-45И旨在“全天候昼夜环境下,在中低空与敌方战斗机进行空战。可以依靠地面雷达站引导指挥,拦截空中目标,以及摧毁移动和小型地面目标。”,该机的特点是飞机的特点是机翼载荷小,推重比高。优点是超音速、加速好、高机动性、易于维护、最渐变的维护和补给手段。可以在未铺砌的前线机场执行起降任务。

雅克-45和雅克-47

为了在战场前线的所有高度和纵深区域夺取制空权,雅克-45И必须装备复杂的武器装备,实现全天候作战。最终在“轻型前线战斗机”项目竞标过程中,雅克-45И和苏-29输给了米格设计局的米格-29。同时重型战斗机方案雅克-47也输给了苏霍伊的苏-27。

米格-29

雅克-45参数:

绰号:

空重:8700千克

最大起飞重量:14500千克

机长:18.8米

机高: 4.65米

翼展:10.3米

机翼面积:39.77平方米;

发动机:两台Р53Ф-300涡扇发动机,推力2X4860马力

最大速度:1440千米/小时

作战航程:2500千米

作战半径:

升限:11000米

武器:

载弹量:1500千克,最大4000千克

乘员:1名

产量:

雅克-45攻击机

雅克-45强击机

80年代初鉴于美国启动了ATF先进战斗机计划(也就是F-22),在各个领域要与美国一较高下的苏联自然也不甘示弱,开始了自己的四代机(下面按俄罗斯称发改称五代机),起初苏联将自己的第五代战机分成两个项目,一个是双发重型多用途战术战斗机MFI(俄语“多用途前线战斗机”的缩写),另一个是单发轻型战术战斗机LFI(俄语“轻型前线战斗机”的缩写)。

MFI的竞标首先出局的就是雅克设计局的方案,该方案为鸭翼单发布局,苏联无法提供能够供其在单发情况下能保证超音速巡航能力的发动机,同时单发方案被认为不如双发方案安全。苏联当时认为多任务战斗机必须具备两台发动机才能保证生存力,因此雅克设计局的方案并不讨人喜欢,单发要求单台发动机拥有较大推力,对于苏联甚至于美国来说都是巨大的挑战。雅克设计局又一次率先出局。

雅克MFI

雅克MFI

雅克-130教练机:

苏联和俄罗斯空军从20世纪70年代开始至今一直将捷克生产的L-39C信天翁高级教练机作为其教练机机队的主力,该机由捷克沃多乔伊公司研制生产,该机于1968年首飞,1972年开始批量生产,1974年服役。

L-39C信天翁高级教练机

1990年,时任苏联空军总司令亚历山大·耶菲莫夫宣布将启动新一代高教机研制项目,取代捷克国营沃多科迪飞机公司的L-39“信天翁”教练机,为现代化的高性能苏-27和米格-29战斗机培训飞行员。当年6月苏联政府正式命令米格实验设计局着手研制新型双发喷气式教练机,预计装备数量达1200架。苏联空军要求新机的降落速度不超过170公里/小时,起飞和降落滑跑距离不超过500米,并能在无铺装跑道上起降。此外军方还要求该机的数字飞控具有变稳功能,既能模拟机动灵活的战斗机,也能模拟笨重轰炸机/运输机的飞行特性。这个功能被认为非常有必要,能确保该机的训练效果。

S-54方案

1991年1月,该项目从一个单一采购项目扩展到全面招标项目,米格、苏霍伊、雅科夫列夫和米亚西舍夫四大设计局被邀请竞标。苏霍伊提交的S-54方案最激进,基本上是苏-27的缩小版,由一台加力涡扇发动机提供超音速性能。与之形成鲜明对比的是米格的821方案(后来更名为米格-AT),这个平直翼设计相当保守,安装两台L-39C使用的AI-25TL发动机,采用简单的液压机械式飞行控制系统,并不具备变稳功能。米亚西舍夫提出的M-200方案与达索/道尼尔的“阿尔法喷气”教练机非常接近,具有变稳能力。

米格-AT教练机

M-200方案

苏霍伊和米格的方案因不符合要求而被否决,雅科夫列夫和米亚西舍夫进入下一轮竞争。但不久之后,米格设计局凭借强大的政治资源重回竞争,把米亚西舍夫挤出了战局。俄罗斯空军在1993年3月发布了经过明显降低的新技术要求,放宽了转场航程要求,降落速度提高到180-189公里/小时,起降滑跑距离不超过700米,最大允许迎角不得低于25度。

雅科列夫设计局提出的雅克-130的方案,具有适度后掠的中单翼,具有翼根前缘边条,机翼中段与机身融合,通过把机身变成升力体来提高升阻力比。该机最初将安装两台AI-25涡扇发动机,后期换装推力更大更省油的发动机。

M-346

1993年,由于俄罗斯空军经费不足,雅克列夫设计局与意大利阿莱尼亚·马基航空公司合作,共同开发了Yak/AEM-130教练机。1996年4月25日,首架原型机进行了首飞。阿莱尼亚·马基介入后导致雅克教练机出现了一些重大变化,最明显的是性能提高和尺寸/重量增加,主要目的是让该机执行次要的轻型攻击任务,在全球市场上更具卖点。该机的7个挂架上将最多挂载两吨弹药,但付出了降低起降性能的代价。新设计获得了雅克-130/AEM-130的联合编号,除上文提到的特点外,新机机翼前后缘具有变弯度增升襟翼,在结合全动平平尾和前置大型垂尾后,将实现良好的抗尾旋性能。1999年12月,由于市场条件和技术要求的变化,双方分道扬镳,各自发展出雅克-130和M-346两种不同的教练机。

雅克-130早期设计

2002年,俄罗斯国防部资助雅克制造首批4架预生产型雅克-130,这批飞机由下诺夫哥罗德的“猎鹰”飞机制造厂制造,将用于试飞评估。与Yak-130D技术验证机相比预生产型的设计出现重大改进,体形更小,重量更轻,空气动力学性能更好。全新设计的机鼻具有圆形横截面而不是雅克-130D的椭圆形,适合安装雷达或瞄准系统。雅克-130还换装了全新发动机——乌克兰伊夫琴科-进步公司的AI-222-25涡扇发动机,这种发动机使雅克-130获得了0.7的推重比,将由莫斯科的“礼炮”航空发动机公司生产。

AI-222-25涡扇发动机

雅克-130的翼尖增加了两个挂架,可挂载空空导弹或干扰弹吊舱,此外还有六个翼下挂架和一个机腹中线挂架,最多可挂3吨外挂物。为了在无铺装跑道起降,雅克-130采用类似米格-29的防异物吸入系统,起降时进气口被盖住,发动机从边条上方的辅助进气门进气。该机的加强型起落架具有悬臂式减震系统和低压轮胎。

雅克-130量产方案

雅克-130”战斗机翼展10.4米,长11.3米,高4.8米,机翼面积23.52平方米,空重4.6吨,正常起飞重量6.5吨,最大起飞重量为9吨,载油量1650千克。最高飞行速度为每小时1060公里,航程1850千米,转场航程3330千米。飞行高度最高可达1.2万米。起飞滑跑距离340米,降落滑跑距离550米。飞机能吊挂4枚KAB-500改进型音像制导和激光制导航空炸弹,最多可外挂3吨弹药。飞机所用发动机为俄罗斯与乌克兰联合研制的“AI-222-25”发动机,座舱使用装甲材料制成。就飞机性能而言,“雅克-130”教练战斗机超过了国外同类飞机,可以在现代战斗机所能遇到的所有飞行状态下飞行,利用这种教练机训练的飞行员可以驾驶多种战斗机。

雅克-130座舱

雅克-130的前后座舱都具有三个多功能彩色显示器,前座舱还有一个ILS-2-02E平显。量产型号雅克-130的座舱,可见其采用了时下比较流行的玻璃化座舱设计,醒目的三个多功能显示屏从左到右分别显示飞控信息,战术信息和飞机状态作为轻击攻击使用时。该机的SUO-130武器控制系统具有虚拟武器发射的功能,让学员在训练中练习发射俄罗斯所有的现代化制导炸弹和导弹,并能虚拟机炮射击。该系统还能模拟机载自卫套件和雷达。

雅克-130

雅克-130教练-战斗机采用4余度电传操纵系统,最大飞行迎角高达35°。动力装置为两台AI-222-25涡扇发动机,机腹和翼下共有7个外挂点,可带俄制和西方的武器或副油箱,机载武器包括机腹23毫米或30毫米口径航炮吊舱,翼下可带8颗207千克级炸弹、两颗454千克级激光制导炸弹或子母弹投放器、火箭弹发射巢和电视制导炸弹,最外侧的翼下挂架可带近距空对空导弹。雅克-130可携带的制导武器包括9A4172/AT-16反坦克导弹,以及Kh-25ML/AS-10空地导弹。根据研制方与西方厂商的合作协议,雅克-130也具备使用AGM-65“小牛”导弹等西方空地制导武器的能力。

AT-16反坦克导弹

Kh-25ML/AS-10空地导弹

AGM-65“小牛”导弹

机动性强是是雅克-130最出色的性能之一。该机在巡航状态下拥有高达0.7-0.8的推重比(发动机产生的推力与飞机重量之比),使这种飞机具有很强的机动性。在飞行中飞机可以瞬间将机头拉起35度,而不必担心会失控。这种性能在目前世界上最先进的战斗机中也不多见。因此,雅克-130可以完成第三代和第四代战斗机的高难度飞行动作,可以胜任为空军训练新一代战机驾驶员的任务。

雅克-130

雅克-130战斗教练机的设计着眼于模拟第三和第四代超音速战机,其仪器操纵设备的结构布局与苏-27、苏-30、米格-29和米格-31及其他先进战机相近,利用安装在机舱内的调整器可以模拟现有战机乃至下一代战机的所有飞行状态、操纵环境和主要性能。

2004年4月30日,“猎鹰”厂制造的首架预生产型雅克-130“01”号在下诺夫哥罗德的工厂机场首飞,试飞员是罗曼·塔斯卡夫。“02”号于2005年4月首飞,“03”号是在2006年3月。头两架雅克-130由雅科夫列夫自行出资制造,“03”号的资金来自俄罗斯国防部。雅克-130的试飞进展不顺,“03”号在2006年7月因飞控故障坠毁,此后该机就持续受到飞控问题的困扰。随后雅克又制造“04”号机,在2009年6月交付,接替“03”号进行国家试飞。

雅克-130的2号机

雅克-130的4号机

俄国防部早在2006年就订购了首批12架雅克-130生产型,但直到阿赫图宾斯克第929国家试飞中心宣布雅克-130通过初步试飞后,该机才开始大规模生产阶段。2009年两架雅克-130生产型下线,“猎鹰”厂在2010年又完成九架。“猎鹰”制造的12架雅克-130在2010年和2011年交付俄空军,其中一架在2010年5月再次因飞控问题坠毁,机组安全弹射。

雅克-130

2009年4月,雅克-130完成了国家试飞项目的基本武器试飞,同年12月完成了武器扩展试飞。2010年2月,首批4架雅克-130生产型交付利佩茨克战斗训练中心,开始培训教官。2011年12月,俄国防部向伊尔库特飞机公司下达了55架雅克-130订单外加10架意向订单。这些飞机都在伊尔库茨克制造,单价1816万美元。2014年初,俄国防部又为“塔夫里达之翼”飞行表演队订购了12架雅克-130,表演队成员全是鲍里索格列布斯克的教官。

“塔夫里达之翼”飞行表演队

到2016年底,俄空军已经接收了89架生产型雅克-130,其中“猎鹰”厂生产了12架,伊尔库特生产了77架,另外还出口44架。第209训练航空团接收了42架雅克-130,其中8架“猎鹰”厂生产的飞机仅被用于地面教学。第200训练航空团接收了40架,全部由伊尔库特制造。

阿尔及利亚在2006年向伊尔库特订购了16架雅克-130,由于该机接连发生事故需要改进飞控以及伊尔库特要建立新生产线,这批原定在2008-2009年交付的雅克-130被推迟到2011年交付。2010年之后,雅克-130的出口业绩增长,白俄罗斯、孟加拉和缅甸三国陆续在2014-2016年间下达了订单。白俄罗斯在2012年12月订购了8架与俄空军配置相同的雅克-130,头4架在2015年4月交付,另外4架在2016年12月交付。白俄罗斯空军已经开发的雅克-130的全面作战能力,用R-73射击了伞降空靶并投掷了KAB-500Kr电视制导炸弹。孟加拉国是该机的第三个客户,订购了16架雅克-130取代A-5C攻击机,在2016年底之前交付完毕。

KAB-500KR制导炸弹

KAB-500S-E制导炸弹

雅克-130阿尔及利亚

雅克-130白俄罗斯

雅克-130老挝

雅克-130孟加拉

雅克-130缅甸

雅克-130越南

越南方面发布的最新照片显示,其订购的12架雅克-130高级教练机已经开始交付,首批6架已经抵达越南空军富吉基地,就此结束了越南空军没有高级教练机的历史。2023年9月俄罗斯已经向伊朗交付了多架雅克-130高级教练机。这是俄罗斯和伊朗在军事领域合作的最新成果,也是伊朗空军迎来的新生力量。雅克-130高级教练机虽然不是战斗机,但它可以满足四代机训练要求,同时还可以执行低强度作战任务。这对于长期受制裁、装备落后、急需更新换代的伊朗空军来说,无疑是一个重大利好。

雅克-130伊朗

在苏联/俄罗斯飞机设计师设计的飞机中,雅克-130大概是第一架真正意义上原创和概念上的新型飞机,而不是靠复制、仿效美国或西方的产品,并且在这一领域的先进程度更是毫不逊色。雅科夫列夫设计局创新的重点之处在于气动设计和技术方面的先进性,它可以仿效机动性很强的第4代和第5代战斗机。相比于上一代教练机,雅克-130告别了气动设计落后的历史。同时雅克-130也是苏联解体后俄罗斯研制并批量生产的第一款飞机。

英国鹰式教练机

雅克-130届时将会在世界市场上与中国L-15、意大利M-346、英国“鹰”式、韩国T-50、甚至美国T-7A高级教练机的激烈竞争。俄罗斯则希望将雅克-130教练/攻击机整体生产数量提高到500架,其中200架以满足俄国防部自身需求,另外300架将对外出口,一举占领50%的高级教练机市场份额。就装备系统而言,雅克-130可算作第五代原型机。鉴于该机优良的技术性能,可以预见其在国外军火市场上具有无可辩驳的出口竞争力。

T-7A高级教练机

绰号:“米多姆”、“洋葱”

空重:4600千克

最大起飞重量:9000千克

机长:11.3米

机高:4.8米

翼展:10.4米

机翼面积:23.52平方米;

发动机:2台乌克兰伊夫琴科-进步设计局研制的AN-222-25型涡扇发动机,推力2X2500千克

最大速度:1060千米/小时(即为1.035马赫)

作战航程:2000千米

作战半径:

升限:12000米

武器:机身9个外挂点挂载3吨的有效载荷,可以使用俄军现役战术飞机的所有武器,包括500千克以下炸弹、所有口径的无制导火箭弹和空对空导弹以及空对面导弹。还可以携带像KAB-500这样的激光制导炸弹和像Kh-25ML这样的电视制导的空对地导弹。

载弹量:3000千克

乘员:2名

产量:总产量将超过500架

雅克-130

雅克-130

雅克-130

雅克-130

雅克-130

雅克-130

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明鸿羽

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