Den sovjetiska militära ledningen var mycket imponerad av den effektiva användningen av det israeliska flygvapnet av amerikanska AWACS E-2C Hawkeye-flygplan under Libanon-kriget 1982. Vid den tiden hade Sovjetunionen ett begränsat antal tunga Tu-126, som redan hade blivit ganska föråldrade. För att ersätta föråldrade maskiner byggda i mitten av 60-talet genomfördes utvecklingen av A-50-flygplanet med Shmel-radiokomplexet, som var innovativt för Sovjetunionen. Men redan vid designstadiet för AWACS-flygplanet baserat på Il-76 var det klart att det inte skulle kunna bli billigt och massivt. Förutom de "strategiska" tunga flygplanen för radarpatrullen och kontrollen behövde sovjetiska flygvapnet ett taktiskt flygplan med en flygtid på 4, 5-5 timmar och förmågan att upptäcka lågflygande och smygande mål på långa avstånd.
År 1983 kom kommandot för flygvapnet och luftförsvaret med deltagande av forskningsorganisationer och industriföretag överens om kraven för ett nytt medelklass -AWACS -flygplan. Det inbyggda radarsystemet var tänkt att säkerställa upptäckt av låghöjdsmål på ett avstånd av minst 200 km och samtidig spårning av 120 mål. I det passiva läget, med hjälp av en elektronisk spaningsstation, var det tänkt att detektera fungerande markradar (hav) och luftförsvarets missilstyrningsstationer på ett avstånd av upp till 400 km. Dataöverföringsutrustningen var tänkt att tillhandahålla flerkanalig kontroll och vägledning av både i tjänst och lovande jaktavlyssning, samt sända radarinformation till markkommandoposter i realtid.
För ett lovande frontlinje-AWACS-flygplan var två versioner av radiosystem tänkta: decimeter (med den traditionella placeringen av radarantennen i kåpan ovanför flygplanskroppen) och centimeter (med antennavstånd i näsan och svansen på flygkroppen). An-12, An-32, An-72 och Il-18 betraktades som en flygplattform. Vid den tiden hade flygplanen An-12 och Il-18 redan avbrutits, men det fanns många ganska nya och i gott skick maskiner som enkelt kunde omvandlas till AWACS-flygplan. Den lovande medeltransporten An-32 med de nya turbopropmotorerna AI-20D-5M testades precis. Projektet på grundval av lätta transport An-72 med två bypass-turbojetmotorer D-36 verkade mycket lovande. En betydande fördel med An-72 var motorernas höga placering, vilket gjorde det möjligt att använda den från dåligt förberedda fältflygplatser. Användningen av den så kallade Coanda aerodynamiska effekten ökade lyftet avsevärt och minskade startkörningen. Specialister från OKB uppkallad efter OK Antonov lyckades utarbeta projektet mycket noggrant, och militären uttalade sig entydigt för versionen baserad på An-72. Tack vare djup preliminär forskning var det möjligt att gå direkt till detaljdesignen, kringgå stadierna i skissdesign och konstruktionen av en trämodell i full storlek.
An-71
Behovet av att placera den skivformade antennen i radioteknikkomplexet förutbestämde den aerodynamiska layouten. Den roterande antennens stora dimensioner tillät inte optimal placering på ett relativt litet flygplan enligt det traditionella schemat. I detta fall hade antennen ett stort inflytande på svansen, och det fanns zoner med radarskuggning av flygplanselementen. Dessutom, när den installerades med hjälp av pyloner "på baksidan", föll antennen oundvikligen under påverkan av jetstrålar från högmonterade motorer. I detta avseende, efter att ha analyserat alla möjliga scheman, bestämde sig utvecklarna för möjligheten att installera antennen vid spetsen av den vertikala svansen, vilket gav flygplanet ett mycket exotiskt utseende. Övervakningsradarens roterande antenn var belägen inuti kåpan, strukturellt bestående av en metallhalsdel och glasfiberskal.
För att göra detta var det nödvändigt att göra om svansen på flygkroppen och en ny vertikal svans, som hade en omvänd svepning, samt ett stort ackord och tjocklek. För att minska vibrationsbelastningarna höjdes svansdelen av flygkroppen upp, vilket gjorde det möjligt att öka stabilisatorns höjd med en halv meter. Men trots alla ansträngningar var An-71: s styrbarhet markant annorlunda än An-72 till det sämre. Den ovanliga layouten ledde till behovet av att lösa ett antal problem, bland annat otillräcklig stabilitet och styrbarhet i sidokanalerna och längsgående kanaler, och den forcerade installationen av ett stort områdesroder, vilket komplicerade kontrollen och avsevärt minskade effektiviteten hos rodret..
För att förbättra startegenskaperna för An-71 användes kraftfullare D-436K-motorer med en dragkraft på 7500 kg. På militärens begäran installerades dessutom en RD-36A-accelerationsmotor med en dragkraft på 2900 kg under flygplanets svans för att inse möjligheten att lyfta från förkortade banor eller med en inoperativ huvudmotor. Eftersom strömförbrukningen för utrustning ombord ökade betydligt i stället för de två GP-21-generatorer som användes på An-72, användes fyra GP-23-generatorer med en total effekt på 240 kW.
Svansdel av An-71
I jämförelse med transport An-72 har den interna volymen på An-71 genomgått en omorganisation. Konstruktörerna var tvungna att gå till ett antal tweaks för att rymma all nödvändig utrustning och flygkroppen delades nu in i tre fack. Direkt bakom sittbrunnen fanns operatörsarbetsstationer med utrustningsställ och informationsskärmar. I det mellersta facket, isolerat från det beboeliga utrymmet, fanns datorutrustningen för radioteknikkomplexet och flygplanutrustning. Det tredje facket rymde radarutrustningen, boostermotorn, kylsystem och element i styrsystemet. En metallskärmad skiljevägg med en dörr installerades mellan det första och det andra facket.
För att öka tillförlitligheten för radarkomplexet och minska den skadliga vibrationseffekten var utrustningen installerad i det tredje facket placerad på en enda avskrivningsplattform, som samtidigt fungerade som en luftkanal för kylsystemet. En del av utrustningen placerades i flygplanskroppens golvutrymme, landningsutrustningskåpor och vingskärmar. Således var densiteten för utrustningsinstallation på An-71 betydligt högre än på de mycket större A-50-flygplanen. För att komma till en misslyckad elektronisk enhet var det ofta nödvändigt att demontera flera grannar. Och ändå var det nödvändigt att tillhandahålla acceptabla arbetsvillkor för tre operatörer.
Baserat på erfarenheten av att använda de första Tu-126-enheterna ägnades stor uppmärksamhet åt åtgärder för att säkerställa biosäkerhet och normala besättningens levnadsförhållanden. För att förhindra inträngning av skadlig högfrekvent strålning användes inglasning av cockpitkåpan med en skyddande metalliserad beläggning, rörledningar, elektriska kablar och stavar passerade genom skiljeväggarna och elementen i flygplanets flygram med obligatorisk överensstämmelse med kraven på radiotäthet.
Efter det slutgiltiga godkännandet av projektet började byggandet av tre experimentella maskiner. Två flygplan skulle användas för flygprov, och ett för statiska test. Den första An-71 bifogades från den fjärde experimentella An-72. Denna maskin, som hade mycket flygtid och en nödlandning, var inte i flygförhållande innan konvertering. Det andra och tredje exemplaret byggdes inte heller på nytt, utan ändrades från det använda An-72. Den 12 juli 1985 tog en erfaren An-71 fart för första gången.
Det första exemplaret av An-71 under jogging
Om själva utrustningen av flygplanet gick strikt enligt schemat, uppstod problem med radioteknikkomplexet. Den första versionen av radarn och datorkomplexet som skapades på NPO Vega visade otillfredsställande resultat när det gäller att upptäcka luftmål mot jordens bakgrund. Detta ledde till en radikal förändring av radar och datorutrustning. Men vid den tiden hade kundens krav förändrats när det gäller interaktion med jakt- och strejkflygplan. Det var nödvändigt att öka antalet vägledningskanaler, säkerställa interaktion med långväga luftförsvarssystem, öka graden av automatisering av operatörernas arbete och effektivt arbeta på mark- och ytmål, vilket ledde till skapandet av en tredje uppsättning Utrustning.
An-71-testerna utfördes inte bara i Ukraina, utan också i andra regioner i Sovjetunionen, inklusive Kaukasus, Volga-regionen och Centralasien, under olika meteorologiska förhållanden och över olika landskap. Under testerna har hårdvarudelen av radarkomplexet fått en hög tillförlitlighet. Samtidigt kan An-71 fungera isolerat från huvudbasen i en månad, utan minimalt underhåll. Enligt bedömningen av militären och specialister från ministeriet för luftfartsindustrin, som deltog i testerna, kan användningen av An-71 öka effektiviteten av jaktflyg med 2,5-3 gånger.
Vid tester utvecklade ett flygplan med en maximal startvikt på 32100 kg en maxhastighet på 650 km / h. Marschfart - 530 km / h. Servicetaket är 10 800 meter. Tiden för patrullering är 5 timmar. Det vill säga, enligt flygdata var An-71 åtminstone inte sämre än amerikanska E-2C Hawkeye. Enligt information som publicerats av Global Security kan radaren installerad på An-71 detektera mål mot jordens bakgrund på ett avstånd av mer än 200 km, med en patrullhöjd på 8500 meter.
Du kan ofta höra åsikten att An-71 ursprungligen utvecklades som ett bärarbaserat AWACS-flygplan, men så är inte fallet. 1982, efter att den tunga flygplansbärande kryssaren pr 1143.5 lades på Svarta havets varv i Nikolaev, uppstod frågan om bildandet av dess luftvinge. Om allt var mer eller mindre klart med fighters och ubåt- och räddningshelikoptrar, fanns det inga färdiga kandidater för rollen som bärarbaserade AWACS-flygplan i Sovjetunionen vid den tiden.
År 1983, efter att arbetet med frontlinjen AWACS-flygplanet påbörjades, utarbetades däckmodifieringen An-71. Det blev dock snart klart att på grund av den höga höjden på An-71 är det extremt svårt att basera den på en flygbärande kryssare. Om vingarna fortfarande kunde vikas för att spara utrymme, var det inte klart vad man skulle göra med högsvansenheten, kronad med en skrymmande radarantenn. Det största hindret var emellertid avsaknaden av en katapult på fartyget. Detta gjorde det omöjligt för An-71 att lyfta från däcket på grund av otillräckligt tryck-till-vikt-förhållande. För en kort start från en landningsbana med en språngbräda krävdes minst tre accelerationsmotorer, för vilka det var nödvändigt att göra om hela flygplanet. Med hänsyn till dessa omständigheter beslutade kunden, som representerades av försvarsministeriet, att överge ordern om utveckling av ett flygbaserat AWACS-flygplan baserat på An-71 och koncentrera ansträngningarna på en annan modell.
För första gången började de prata om det nya sovjetiska AWACS -flygplanet i väst 1986, efter att ha besökt M. S. Gorbatsjov från Kievs mekaniska anläggning, där på Gostomel -flygplatsen generalsekreteraren för CPSU: s centralkommitté visades lovande modeller av flygplan. I det här fallet föll svansdelen av flygplanet, med symbolerna för Aeroflot med en radarkåpa, i linserna på foto- och videokameror.
An-71: s öde påverkades negativt av de ekonomiska svårigheter som ekonomin stod inför under den sena sovjetperioden. 1990 frös arbetet med An-71, som hade nått en hög grad av beredskap, och efter Sovjetunionens kollaps, under villkoren för förlust av finansiella och ekonomiska band, återvände de inte till dem. Även ur det sunda förnuftets synvinkel behövs relativt billiga AWACS-flygplan från den operationellt-taktiska länken ännu mer för vårt land än den tunga A-50, för det mesta tomgång på flygfältet. Med goda start- och landningsegenskaper och acceptabla driftkostnader kan An-71 användas som ett operativt sätt att förbättra luftkontrollen under en "särskild period" eller under lokala konflikter. Under de två tjetjenska kampanjerna och den väpnade konflikten med Georgien 2008 måste de extremt dyra AWACS A-50-flygplanen användas för att styra militär luftfarts åtgärder.
Enligt amerikanska källor förhandlade Ukraina i början av 2000-talet med Indien om eventuellt utbud av moderniserad An-71 till ett pris av 200 miljoner dollar per flygplan. Samtidigt åtog sig Kiev-företaget "Kvant-Radiolokatsiya" att utveckla en ny radar "Kvant-M" med ett detekteringsområde för låghöjdsmål upp till 370 km. Samtidigt skulle antalet spårmål nå 400 enheter. Affären slöts dock aldrig. Mest sannolikt kunde de indiska företrädarna inte få garantier för att Ukraina verkligen kan fullgöra sina skyldigheter.
Sedan 1979 har A. S. Yakovlev, där de traditionellt behandlade havsbaserade vertikala start- och landningsflygplan, undersöktes det på däckflygplanet AWACS. Den största svårigheten att skapa en sådan maskin, baserat på egenskaperna hos sovjetiska flygbärande fartyg, var flygplanets uppgång i luften i avsaknad av en katapult på däcket. För detta måste flygets dragkraft-viktförhållande, som kunde spendera 4-5 timmar på patrull, vara mycket högt. Ursprungligen försåg flygplanet, som fick beteckningen Yak-44E, för installation av ytterligare fyra startmotorer och två marscherande teatrar. Enligt de uppdragsvillkor som överenskommits med marinen var det radiotekniska komplexet tänkt att upptäcka luftmål på ett avstånd av 150-200 km och rikta marinkrigare mot dem. Detektionsområdet för ytmål är mer än 300 km. När de lagrades på ett fartyg, vinge konsolerna vikta. Antalet Yak-44E-besättningar i originalversionen är 4 personer.
Placeringen av fyra lyftmotorer och extra bränsle lämnade dock inte utrymme för ett skrymmande radiotekniskt komplex och normala arbetsförhållanden för operatörerna. Och den inbyggda radarn och själva kommunikationsutrustningen skapades med stora svårigheter. Det blev snart klart att den här versionen av AWACS -däckflygplanet var en återvändsgränd och projektet omarbetades.
På flygplanet för det uppdaterade projektet beslutades att överge de ytterligare lyftmotorerna, som var "döda" last under flygning. Flygplanets vikt-tryckförhållande ökades genom installationen av två nya D-27 turbofanmotorer med en kapacitet på 14 000 hk. Valet av en motor av denna typ berodde på att den vid en tillräckligt hög subsonisk marschfart hade betydligt bättre bränsleeffektivitet än de tillgängliga turbojetmotorerna. Dessutom, jämfört med turbopropmotorer i startläge, gav det bättre dragegenskaper, tryck-till-vikt-förhållande och ökat lyft på grund av vingblåsning.
Jämförande storlekar på flygplan E-2 Hawkeye, Yak-44 och An-71 AWACS
Som en inbyggd radar för allroundsikt beslutades det att använda en lovande E-700-radar med en antenn i en skivformad roterande kåpa med en diameter på 7, 3 meter på en pylon ovanför flygplanskroppen. Samtidigt började det sovjetiska bärarbaserade AWACS-flygplanet likna mycket den amerikanska Hawkeye, men samtidigt var det något större.
Modell i full storlek av Yak-44E-flygplanet
Sommaren 1989 gick arbetet in i den praktiska fasen av projektet. Det första steget var produktionen av en fullstor strukturell och teknisk modell av flygplanet och en reducerad modell för radioteknisk forskning och förberedelse för konstruktion av prototyper.
Yak-42LL
För flygprov av flygmotorn D-27 förbereddes Yak-42LL flyglaboratorium. Konstruktionen av prototyper av Yak-44E och dess serieproduktion skulle utföras vid Tashkent Aviation Plant. I framtiden var det planerat att denna maskin också skulle levereras till flygvapnet.
Foto för minne. Efter slutförandet av testerna av Yak-44E-modellen på den flygplansbärande kryssaren "Tbilisi"
För att bedöma möjligheten att placera Yak-44E på flygdäcket och i hangaren för den flygplansbärande kryssaren "Tbilisi", levererades en modell i full storlek i augusti 1990 av en pråm ombord på ett fartyg som var testas i Sevastopol -regionen. Under testerna, möjligheterna att placera flygplanet i de interna hangarerna, rulla ut på plattformen från hissen och lyfta från de interna hangarerna, bogsera och förtöja flygplanet på flygdäcket och i hangaren, koppla ihop flygplanet med tekniskt stöd inlägg testades. Efter avslutat utvärderingsprogram återvände modellen till monteringsbutiken på Yakovlev Design Bureau. Efter att ha testat layouten gjordes läggningen av den första prototypen.
Enligt konstruktionsdata kan ett flygplan med en maximal startvikt på 40 000 kg nå en maxhastighet på 740 km / h. Marschfart - 700 km / h. Landningshastighet - 185 km / h. Servicetaket är 12 000 meter. Varaktigheten av patrullering på ett avstånd av 300 km från hangarfartyget i hastighetsområdet 500-650 km / h är 5-6 timmar. Besättning: 2 piloter, 2 RTK -operatörer och en vägledningsansvarig. Jämfört med An-71 utmärktes den däckbaserade Yak-44 av en mycket tät layout.
Layouten på Yak-44
I framtiden, för att öka vistelsetiden i luften, fick flygplanet få ett tankningssystem. På grundval av Yak-44E-flygplanet konstruerades också ett transportbaserat anti-ubåtsflygplan och ett tankfartyg.
Radiokomplexet E-700 gav stabil detektering av luftmål mot bakgrunden av den underliggande ytan på ett avstånd av 220-250 km, beroende på RCS. Ytmål kunde upptäckas på ett avstånd av upp till 400 km. Yak-44E-utrustningen kunde samtidigt spåra 150 mål och rikta 40 krigare mot dem.
Även om layouten i full skala av Yak-44E framgångsrikt testades ombord på hangarfartyget 1143.5, var det klart att på detta fartyg, som dessutom inte hade en katapult, skulle AWACS vara för trångt för transportbaserade flygplan. Totalt skulle hangarfartygets vinge innehålla upp till 4 AWACS -flygplan och 2 tankningsflygplan. Därför utfördes utformningen av däckets "radarpiket" före programmets nedläggning huvudsakligen i förhållande till dess placering på kärnkraftsflygplanet pr.1143.7 "Ulyanovsk". Denna modifiering, avsedd för lansering från en katapult, fick beteckningen Yak-44RLD. Till skillnad från fartyget som nu bär namnet "Admiral of the Fleet of the Sovjet Union Kuznetsov", skulle "Ulyanovsk" bli ett fullvärdigt hangarfartyg med rymliga interna hangarer och en ångkatapult. Den planerade idrifttagningen var planerad till 1995.
Den kärnkraftsdrivna hangarfartyget i Ulyanovsk-klassen kan bli det första sovjetiska flygbärande fartyget, inte sämre i storlek och kapacitet för flyggruppen än de amerikanska kärnkraftsdrivna hangarfartygen i klassen Enterprise och Nimitz. Installationen av ångkatapulter och möjligheten att lyfta AWACS-flygplan utökade fartygets funktioner betydligt i jämförelse med tidigare sovjetiska flygbärande kryssare. I möjligheten att tillhandahålla luftförsvaret för skvadronen ombord på Ulyanovsk, var det tänkt att placera 36 Su-33 och 8 Yak-44.
Det kan se ut som kärnkraftsbågen "Ulyanovsk"
Efter Sovjetunionens kollaps upphörde dock konstruktionen av hangarfartyget "Ulyanovsk" på varvet i Nikolaev, och när cirka 20% av fartyget var klart demonterades fartygets skrov 1992. Samtidigt slutade regeringen i det "nya" Ryssland att finansiera Yak-44-programmet, och detta mycket lovande AWACS-flygplan byggdes aldrig. Eftersom företaget som var engagerat i skapandet av "frontlinjen" An-71 visade sig vara i "oberoende" Ukraina, och med vägran att finansiera den maskin som hade blivit utländsk, kan man fortfarande på något sätt hålla med, Yakovlev Design Bureau förblev i Ryssland, och i vårt land fanns alla möjligheter för konstruktion av prototyper och förfining till serieproduktion av Yak-44. Utan tvekan skulle detta mångsidiga flygplan vara efterfrågat inte bara i marinen, utan också i flygvapnet.
Om An-71 nådde scenen för att bygga prototyper och Yak-44 byggdes i form av en fullstor mock-up, då P-42-flygplanet, utvecklat vid G. M. Beriev i Taganrog lämnade aldrig scenen i projektet. Denna mångsidiga flygplattform liknade utåt det amerikanska S-3 Viking anti-ubåtsbaserade flygplanet. På grundval av P-42 skulle det skapa ett PLO-flygplan, ett tankfartyg, sök och räddning, transport och AWACS. Detta tillvägagångssätt kan spara produktionskostnader och påskynda utvecklingen av flyg- och teknisk personal. Liksom vikingen var det ett måttligt svept övervingande monoplan. Två turbofanmotorer D-36 var placerade under vingen, vars konsoler kunde vikas. Kölen var också vikbar enligt projektet. Planet var tänkt att sjösättas med hjälp av ett fartygs katapult och landa med hjälp av en luftavskiljare. Det var ett ganska kompakt flygplan med en maximal startvikt på 29 000 kg och en besättning på tre. Dess toppfart var tänkt att överstiga 800 km / h. Patrulltid på ett avstånd av 300 km från fartyget - 2,5-3 timmar.
Projektets utseende av flygplanet AWACS P-42
Konstruktionen av en prototyp var planerad till 1976. Det antogs att P-42 skulle bli en del av hangarfartygets flygvinge med ett kärnkraftverk pr. 1160 "Oryol". Utvecklingen av detta projekt har genomförts sedan slutet av 60 -talet på Nevsky Design Bureau. Vid mitten av 80-talet skulle Sovjetunionens flotta ta emot tre av dessa fartyg. Byggandet av hangarfartyg med en kärnreaktor ansågs dock vara för dyrt och 1973 inskränktes allt arbete till förmån för vidare konstruktion av fartyg i projekt 1143. Arbetet med flygplan av familjen P-42 gick inte längre än pappersstadiet.
