Учебный реактивный самолет як 130. Авиация россии. Аэродинамика и общая компоновка

МОДИФИКАЦИИ.

Выбранная конфигурация обеспечивает возможность создания на базе Як-130 целого ряда различных модификаций:

РАЗМЕРЫ.

ЧИСЛО МЕСТ.

ДВИГАТЕЛИ
На самолет Як-130 устанавливаются ТРДД РД-35 (2х21,6 кН, 2х2200 кгс), представлящие собой выпускаемую Словацким заводом "Поважске Строяне" модификацию ТРДД ДВ-2С Запорожского моторостроительного КБ "Прогресс", которые создавались для УТС L-59 и были переданы в Словакию для дальнейшего производства.
По желанию экспортных заказчиков могут быть установлены двигатели зарубежного производства (фирмы SNЕСМА или Гаррет).
В настоящее время прорабатывается возможность установки двигателя АИ-222, разрабатываемый за собственный счет, Запорожским моторостроительным заводом, (Украина) с последующей постановкой его на серийное производство на московском заводе "Салют".
Подписано решение о начале работ, предварительные ТЗ, разработан План-график со сроком изготовления двигателей для опытных самолетов в 2003г.

МАССЫ И НАГРУЗКИ , кг:

ОБОРУДОВАНИЕ.
Система управления полетом электродистанционная с возможностью репрограммирования характеристик устойчивости и управляемости для имитации поведения тяжелого самолета и маневренного истребителя. Установлены ИЛС, радионавигационная система, радиовысотомер, приемник спутниковой навигационной системы. Система управления двигателями цифровая.
Основной отличительной особенностью оборудования является развитая система объективного контроля как бортовых систем, так и действий летчиков. Предусмотрен контроль видеокамерой положения рук летчиков, их глаз, внутри- и внекабинного пространства. На видеомагнитофон также постоянно идет запись информации об индикации на ИЛС.
Установлены катапультные кресла К-36-3,5. Приборные доски инструктора и курсанта должны быть оснащены тремя многофункциональными экранными индикаторами (размер экрана 6*8 дюймов). В кабине курсанта установлен ИЛС. Возможно использование нашлемной системы визуализации и индикации.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.
Самолет нормальной аэродинамической схемы с крыльевыми наплывами и размещенными под ними воздухозаборниками. Кабина с тандемным расположением сидений и единым фонарем. Гарантированно безопасный ресурс планера 10000 ч. Ресурс может быть увеличен до 15000 ч, что примерно соответствует выполнению 20000 посадок и календарному сроку службы 30 лет.

ВООРУЖЕНИЕ.
На боевых модификациях на семи внешних узлах подвешиваются пушечные установки, УР, корректируемые и обычные бомбы.
Управляемые ракеты класса "воздух-воздух" ближнего маневренного боя Р-73, Р-60 - 2-4 шт;
Блоки Б8М-1 с неуправляемыми ракетами С-8 - 2-4 шт;
бомбы и РБК калибра до 500 кг - 2-4 шт;
Пушечные контейнеры УПК-23-250 с пушками калибра 23мм и боекомплектом 250 снарядов в каждом - 2-4 шт;
Подфюзеляжный пушечный контейнер НСПУ-130 с пушкой ГШ-23Л калибра 23мм и боекомплектом 110 снарядов - 1 шт.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА.
Интегральный коэффициент учебной эффективности в 1,54 раза превосходит существующие УТС (Alpha-Jet, МВ-339С/D, Hawk-6О) (оценка ЦНИИ 30).
Большой диапазон эксплуатационных углов атаки (проектный до 35, фактически достигнутый 42, тогда как ни один из существующих сегодня УТС нс выходит на углы атаки более 18, а у современных истребителей МиГ-29 максимальный угол до 24, у Су-27 до 26) в сочетании с высокой тяговооруженностью (0,73) позволяет выполнять установившиеся и неустановившиеся маневры, свойственные истребителям четвертого и пятого поколений.
репрограммируемые характеристики устойчивости и управляемости (подтверждено летными испытаниями).

СОСТОЯНИЕ ПРОГРАММЫ.
В стадии летных испытаний. Идет подготовка к серийному производству на нижегородском заводе "Сокол".

СТОИМОСТЬ.
Стоимость УТС составит не более $10 млн. в зависимости от комплектации. Потенциальная стоимость программы Як-130 составляет 140-200 млн. долл.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ.
Як-130 входит в состав учебно-тренировочного комплекса, включающего также дисплейные классы, процедурные и функциональные тренажеры разработки Пензенского КБ моделирования (ПКБМ), а также самолет Як-54 для начальной подготовки.
Принципиальной особенностью УТК является единое информационное и математическое обеспечение, способствующее не только скорейшему освоению самолета, но и формированию творческого тактического мышления курсанта, способности безошибочно ориентироваться в быстротечном воздушном бою или сложной навигационной и метеорологической обстановке.
Самолет предназначен для замены в ВВС стран СНГ около 1000 устаревших УТС L-29 "Дельфин" и L-39 "Альбатрос" чехословацкого производства, которые должны быть сняты с эксплуатации к 2010 г. В конкурсе на новый УТС участвует также ОКБ им. А. И. Микояна.
26 апреля 1996 года шеф-пилот фирмы Андрей Синицын впервые поднял самолет в воздух со взлетной полосы Летно-исследовательского института. В ходе первого 32-минутного полета достигнута скорость 350 км/ч на высоте 2000 м, имитировался заход на посадку с выпуском тормозного щитка, а также осуществлен проход над аэродромом на высоте около 200 м с последующим разворотом на предпосадочную "коробочку".
В последующих испытаниях были подтверждены заявленые ЛТХ и ВПХ, показана возможность управляемого полета до углов атаки 42 градуса.
Выполнено 300 испытательных полетов, в том числе программа совместных специальных испытаний с ГНИКИ-8 ВВС РФ.
Самолет Як-130 принимал участие в авиасалонах в ЛеБурже (1997, 1999 гг.), Жуковском (МАКС-99).

РАЗРАБОТЧИК ОКБ им. А. С. Яковлева.

В течение всей более чем вековой истории авиации «летающими партами» служили машины, относящиеся к устаревшим типам. Считалось, что будущий пилот должен усвоить навыки управления сначала на чем-то простом, прежде чем садиться в кабину современного летательного аппарата. Эту традицию нарушили конструкторы ОКБ им. А. С. Яковлева и НПК «Иркут», создавшие самолет Як-130, технические характеристики которого вплотную приближены к параметрам перехватчиков четвертого, а в чем-то даже пятого поколений.

«Крылатые парты»

Уже четыре десятилетия летные училища используют для воздушных тренировок чехословацкие L-29 и L-39. Ранее будущие пилоты обучались на Як-52, еще раньше - на Як-18. До войны «летающей партой» служил знаменитый У-2 (он же По-2). После распада СССР и всего социалистического лагеря машины, составлявшие технический парк высших авиационных школ, старели, причем не только морально, но и в самом простом, физическом смысле. Прекратились поставки не только самих самолетов, но и запчастей, а моторесурс неуклонно исчерпывался. Ситуация усугублялась отставанием технической учебной базы от реального положения в частях ВВС, в которые начали поступать новейшие перехватчики и фронтовые комплексы МиГ-29 и Су-27. На L-39 готовить пилотов для современных машин становилось проблематично, а то и вообще невозможно. К тому же в России существовала школа обучения летного состава, пользовавшаяся высокой международной репутацией, и терять этот рынок было бы неправильным.

В начале 90-х годов командование СССР инициировало начало проектно-конструкторских работ в области создания новейшего учебного самолета. В конечном счете, лучшим был признан Як-130: технические характеристики его в наибольшей степени соответствовали пожеланиям военных. Произошло это, однако, не сразу, впереди был конкурс.

Конкурсный отбор

Свои соображения относительно УТК (учебно-тренировочного комплекса) представили в начале 1991 г. четыре КБ:

- «ОКБ Сухого».

АНПК «МиГ».

ОКБ им. А. С. Яковлева.

ЭМЗ им. В. М. Мясищева.

ТТЗ было составлено несколько неопределенно, и по этой причине концепции существенно различались. «ОКБ Сухого» предложило модель С-54, представляющую собой версию перехватчика Су-27, адаптированную под учебные задачи. Эта машина скорее подходила для тренировок уже опытных пилотов, чем для новичков. Микояновцы, понимая экономические сложности в стране, пошли по пути минимизации затрат, и в результате у них получился недорогой, но не вполне отвечавший чаяниям ВВС самолет. В КБ Мясищева к вопросу подошли творчески, предложив сложный вариант, состоящий из непосредственно «крылатой парты» и наземного тренажерного комплекса, но несколько увлеклись, и их проект получился слишком дорогим, к тому же не двухмоторным, как было указано в ТЗ. Успешнее всех оказались яковлевцы, сумевшие соблюсти практически все требования наиболее оптимально. Стреловидная, наиболее приближенная к современной схема, летно-технические характеристики Як-130, а также совокупность дополнительных опций в виде функциональных и процедурных тренажеров на базе ПЭВМ и дисплейных классов обеспечили определенные преимущества. Согласно решению научно-технического комитета ВВС, были заключены договоры с двумя ОКБ - Микояна и Яковлева, которым предложили работать совместно.

Зарубежные партнеры

Проблемы с госфинансированием первых лет существования независимой России общеизвестны. КБ для обеспечения решения поставленных задач были поставлены перед необходимостью поиска инвесторов. В частности, к проекту проявили интерес французские фирмы «Турбомека» (двигатели) и «Томсон» (авионика), испытывающие трудности в связи с закрытием программы «Альфа Джет». Высказали намерение о сотрудничестве и итальянцы (фирма-авиапроизводитель «Эрмакки»), также теснимые британцами на рынке. В этот момент была осознан еще один важный маркетинговый аспект, заключавшийся в том, что «чистый» учебный самолет вряд ли будет пользоваться на рынке высоким спросом, а вот если его можно использовать также и как боевой, тогда другое дело. Оказалось, что для этого вполне подходит Як-130, тактико-технические характеристики которого, в том числе оперативный радиус, масса поднимаемой нагрузки, скорость и маневренность, соответствовали зарубежным требованиям.

Аэродинамика и общая компоновка

Некоторые изменения требований отразились на внешнем облике планера: его нос стал округлее (теперь в нем установлена РЛС или оптико-локационная станция). Обучать теперь предстояло не только российских, но и зарубежных пилотов, и это следовало учитывать в конструкции Як-130. Технические характеристики новейших машин, как российских Су-27 и МиГ-29, так и американских F-16, были тщательно проанализированы. Выяснилось, что самолету требовалось увеличить максимальный угол атаки до 40° и даже выше. В целом же нужна была сверхманевренность. Общая аэродинамика получилась сходной со схемой, принятой для пятого поколения перехватчиков, включая особую форму крыла и высокую его механизацию, цельноповоротные стабилизаторы и смещенное вперед вертикальное оперение.

Имитатор и демонстратор

Важнейшим условием создания нового учебного самолета было применение достижений новейших цифровых технологий. Основой всех бортовых систем стали российские приборы и оборудование, в том числе комплексная цифровая электродистанционная СУ и способность перепрограммирования для установления типа летательного аппарата, который летчику предстоит пилотировать. К тому же в начальный период обучения самолет «лоялен» к курсанту-новичку, он прощает ему ошибки, а затем становится все более строгим. В ВВС России чаще всего моделируются полеты на Су и МиГах, но, в принципе, нет ничего сложного в том, чтобы создать полную иллюзию управления европейскими «Миражом-2000», «Рафалем», «Тайфуном» или американскими F-18, F-16 и F-15 и даже F-35, введя в программу имитатора их тактико-технические характеристики. Як-130Д (добавочная буква означает «демонстратор») совершил первый полет в апреле 1996 года.

Внешние подвески

В случае необходимости самолет может применяться в качестве ударной единицы.

До трех тонн ракет или бомб может нести Як-130. Технические характеристики, в том числе скороподъемность и маневренность, у полностью загруженного аппарата, конечно, будут ухудшаться, но это допустимо в случае нанесения штурмовых ударов в условиях воздушного господства.

Следуя общей концепции универсальности применения, конструкторы оснастили самолет восьмью узлами подвески под крыльями и одним подфюзеляжным пилоном. Вооружения могут комплектоваться в различных комбинациях:

УР Р-73 «воздух-воздух» - 4 шт.

УР Х-25М «воздух-поверхность» - 4 шт.

НУРСы в блоках УБ-32, ПУ-О-25 и др. калибров (от 57 до 266 мм) - согласно числу подвесок.

Авиабомбы 250 или 500 кг (в том числе бетонобойные) - согласно массовым ограничениям.

Кассеты бомбовые РБК-500.

Баки зажигательные ЗБ-500.

Контейнеры пушечные.

Для увеличения боевого радиуса один или три пилона могут использоваться для подвески

Характеристики

Объективные показатели впечатляют, особенно если учитывать относительно небольшие размеры и массу Як-130.

Летно-технические характеристики Як-130:

Государственный заказ

В конце тысячелетия выпуск военных летчиков значительно сократился по сравнению с советскими временами. Однако кроме училищ, которых осталось только три, потребность в новой машине испытывают центры переучивания летного состава. К тому же цена топлива в последнее десятилетие значительно выросла, и по экономичности его расхода (всего 600 л/час) от привычного L-39 выгодно отличается современный Як-130. возможности обучения пилотированию на машинах разных типов - все это обуславливало начало серийного производства нового УТИ.

Перспективы

Главный заказчик - ВВС РФ. Самолет производится на НАЗ «Сокол» с темпом примерно в дюжину машин ежегодно. Планируется формирование тренировочных полков в Краснодаре. Главком ВВС генерал армии В. Михайлов лично испытал Як-130. Технические характеристики самолета, маневренность, широкий диапазон скоростей и легкость управления произвели на него хорошее впечатление. В ближайшие годы число машин в учебных подразделениях и центрах переподготовки планируется увеличить до трехсот, а общую емкость рынка, включая зарубежных покупателей, специалисты оценивают цифрой 1000.

Як-130 (по классификации НАТО: Mitten - рукавица) - учебно-боевая воздушная машина предназначается в качестве замены в BBC России учебно-тренировочных самолетов L-39, которые на текущий момент совершенно устарели. Во время разработки самолета совместно начатая работа россиян и итальянцев была приостановлена вследствие возникших разногласий и каждая компания сочла нужным разработать свою собственную концепцию самолета. Як-130 можно назвать первой воздушной машиной, которая представляла собой полностью новую разработку (не являлась модернизированной версией ранее существующих самолетов), созданных в России за все годы после развала СССР.

Причины у НАТО бояться Як-130 действительно есть. У самолета под каждым крылом присутствуют три точки подвески и одним узлом подвески, размещенным под фюзеляжем. Самолет может нести до трех тонн современного вооруженного арсенала. Например, ракет класса «воздух-поверхность» и «воздух-воздух», управляемых бомб высокой точности, управляемых ракет, бомб свободного падения, контейнеров для пушек и подвесных топливных баков. Предусмотрен и такой вариант, при котором самолет оснащается системой дозаправки топливом прямо в воздухе.

Помимо этого, в самолете есть возможность разместить 23-миллиметровую пушку под фюзеляжем, а на крыльях предусматривается установка ракет класса «воздух-воздух». Вес заправленного и вооруженного самолета равняется 10300 кг. Это составляет половину max взлетной массы F-16 (максимальная взлётная масса которого составляет 21772 кг) , являющимся главным истребителем ВВC США и других стран-союзников.

Если под крылья российского самолета подвесить еще два топливных бака и поместить на него пушку и пару двухсоткилограммовых бомб, то боевой радиус истребителя увеличится до 1700 километров. Такой хороший показатель превосходит F-16, который с двумя бомбами, ракетами и подвесными топливными баками располагает радиусом 1 350 км.

Оборудование Як-130 включает в себя комплексную цифровую систему управления, которая разработана МИЭА - КСУ-130 и обеспечивает контроль системы безопасности во время полета, управления автоматикой. Эта система в рамках учебных целей позволяет моделировать управляемость и устойчивость других моделей самолетов.

Система электронной индикации в Як-130 построена на трех многофункциональных жидкокристаллических цифровых приборах (МФЦИ), обладающих размерами 15 на 20 см (без приборов электромеханического типа). Як-130 - своего рода моноплан, относящийся к классической схеме с цельноповоротным горизонтальным оперением и стреловидным среднерасположенным крылом. Развитые наплывы, которые расположены перед крылом, способны обеспечить устойчивое управление самолетом на углах атаки до 35 градусов.

Воздушная машина оснащена трехопорным шасси с пневматикой низкого давления, которое при необходимости быстро убирается. Использование этого механизма позволяет эксплуатировать самолет на грунтовых аэродромах. Вспомогательная установка ТА-14 силового типа, обладающая электрогенератором переменного тока, позволяет проводить автономную эксплуатацию самолета, если вдруг возникнут аварийные ситуации или при необходимости проводить работы на удаленных аэродромах, а также она применима в полетах.

Известный учебно-боевой многоцелевой самолет Як-130 специалисты в Америке стали называть «маленьким ужасом, которого должно бояться НАТО». Эта фраза была написана в газете «The National Interestraquo;, выходящей на территории Канады и США. Самолет Як-130 (классификация НАТО: Mitten - рукавица) относится к учебно-боевому типу УБС. Он был создан в ОКБ им. Яковлева при сотрудничестве с компанией Aermacchi из Италии..

Як-130 оснащен электродистанционной цифровой системой управления, обладающей резервированием четырехкратного типа. Место пилотов представляет собой катапультируемые кресла, которые относятся к классу «0-0».

Катапультирование может быть оснащено «через фонарь» кабины и направлено на обеспечение безопасного покидания самолета экипажем при возникновении различных аварийных ситуаций, например, при нулевой высоте полета или нулевой скорости.

Концепцией УБС предполагается, что на Як-130 будет наличие различных типов вооружения и возможности смоделировать боевое применение разных типов самолетов.

Российский истребитель был выбран в качестве базовой машины, на которой будет происходить подготовка летного состава ВВС России. На Яке-130 можно обучать пилотов для зарубежных и российских боевых самолетов, относящихся к категории "4+" и "5" (Су-30, Eurofighter Typhoon и Rafale, МиГ-29, F-22, F-15 и F-16, F-35, а также ПАК ФА).

Сейчас эти учебно-боевые истребители находятся на вооружении BBC Алжира. Руководством страны были подписаны контракты, подразумевающие продажу самолетов в Белоруссию и Бангладеш.

В декабре 2009 года были успешно завершены государственные испытания самолета. Начиная с февраля 2010 года, истребители поступили на вооружение ВВС России. Корпорация «Иркут» сейчас занимается производством этих истребителей.

Производство Як-130 вышло намного дороже предыдущего аналога L-39, но, несмотря на это самолет получил совсем новые характеристики, позволяющие при небольшой доработке базовой модели (порядка 15%) применять Як-130 не только для обучения пилотов, но и в качестве легкого штурмовика, разведчика, истребителя-бомбардировщика и самолета РЭБ. Также возможна проработка варианта создания на базе этого самолета нескольких перспективных ударных беспилотных летательных машин «Прорыв», при этом размер переработки составит уже около 60%.

Сейчас информация о количестве заказанных самолетов меняется, но считается, что к 2015 году военно-воздушные силы России получат более 60 машин такого типа. Это необходимо для того, чтобы обеспечить потребности в подготовке кадров - военных пилотов.

На авиасалоне "МАКС-2015" можно было увидеть новейшую модель самолета, на которой есть встроенный лазерный дальномер. Представители компании упоминают, что прибор был монтирован по желанию заказчиков-иностранцев.

Присутствие дальномера существенно увеличивает эффективность боевого истребителя в рамках применения машины по целям на земле, а также позволит производить работы в горной местности и увеличит точность определения координат целей и существующую номенклатуру поражающих средств.

Но конечно самолет не лишен недостатков. Динамика поставок и количество отказов самолета данного типа отражена ниже:

Как видно из краткого анализа исправность новой авиационной техники остается очень низкой. Практическое переучивание летного состава на самолет Як-130 было совмещено с опытной эксплуатацией, что вносило дополнительные трудности в организацию летной работы (например: отсутствие тренажера, учебно-методической литературы и т.д.). Общий налет за время эксплуатации самолета Як-130 составил 5090 часов. В 2013 году приступила к обучению 25 курсантов на самолете Як-130. Но из-за низкой исправности авиационной техники вынуждены были сократить количество обучаемых на Як-130 до 15 человек. 2013 году (через два года после начала эксплуатации Як-130!!!)получен, установлен и введен в эксплуатацию тренажер СТБП-130, который оказал существенную помощь в подготовке как курсантов, так и летно-инструкторского состава.

Эксплуатационным недостатком авиационной техники можно считать невозможность использования тормозного щитка при приборных скоростях полета более 600 км/ч, при условии, что пилотаж выполняется во всем диапазоне скоростей и летчик не имеет возможности исправлять отклонения по скорости, стоит отметить что скорость в нижней точке фигур простого и сложного пилотажа составляет 700-750 км/ч. Особенно необходимо обратить внимание на работу тормозными щитками при полетах на групповую слетанность.

Так же серьезным недостатком является расположение некоторых органов управления:

Близость расположения кнопки основного режима работы КСУ-130 и кнопки выпуска носков . Опасность ситуации состоит в том, что если летчик ошибочно выключит основной режим вместо выпуска носков, то комплексная система управления переходит на резервную систему управления, а обратный переход на основную систему управления в полете запрещен;
Близость расположения переключателя ФАРА РУЛЕЖ-ОТКЛ-ПОСАД и крана управления шасси , опасность состоит в том, что при выполнении полетов в ночных условиях при переключении режима работы фары в положение ФАРА РУЛЕЖ, существует вероятность уборки шасси на земле, так как положения крана управления шасси и переключателя режимов работы фары одинаковы. Данные недостатки самолёта следует соотносить с тем, что самолёт предназначен для обучения курсантов, возможно даже первоначально, т.е. людей, которые только приступают к новому для себя виду деятельности и не имеют достаточного лётного и жизненного опыта.
Еще одним немаловажным опасным фактором можно считать отсутствие на самолете Як-130 противообледенительной системы планера - при наличии обледенения необходимо прекратить выполнение задания и принять все меры по выходу из зоны обледенения. Также, опасным фактором является наличие необогреваемой части вывода ПВД, на которой образуется лёд, могущий при отрыве попасть в проточную часть двигателя

На данный момент очень велико время от нажатия кнопки «Запуск» до выруливания и до взлета самолета соответственно. Так при выполнении всех проверок согласно РЛЭ (при совмещении ТЕСТА КСУ с прогревом двигателей) от момента нажатия кнопки «Запуск ВСУ» и до выруливания проходит 8,30-9,00 минут. Для сравнения у Л-39 не более трех минут. Проверка двигателей на полосе увеличивает общее время на 1,00 минуту.

Необходимо рассмотреть вопрос расширения области обзора задней полусферы при помощи зеркал . Имеющиеся на данный момент зеркала имеют очень узкое поле обзора, что затрудняет наблюдение ведомых экипажей при групповых полетах и особенно затрудняет наблюдение за задней полусферой при ведении воздушного боя. Предлагается выполнить зеркала по аналогии с самолётом МиГ-29, со сплошным перекрытием обзора задней полусферы.
А так же зеркала имеют малые углы отворота и не позволяют отрегулировать их таким образом, что бы лётчик не ослеплялся прожекторами при посадке ночью.