В Индийском океане летом 1980 года Як-38 с палубы «Минска» поднимался с боевой нагрузкой в 600 килограммов вместо проектных 1500. При температуре воздуха +30 и выше часть машин не могла взлететь вовсе. Британский Harrier в тех же широтах работал с почти полной нагрузкой. Обе машины строились под одну задачу: вертикальный взлёт с короткой палубы. Решения у них оказались принципиально разными.
Это история о том, как одна и та же инженерная задача в двух странах превратилась в два разных самолёта. И о том, почему один из них в субтропиках оказался почти беспомощным.
Задача, которую решали обе стороны
К началу 1960-х авианосец перестал быть единственной платформой для базовой авиации флота. Появилась идея корабля поменьше: без катапульты, без аэрофинишёра, с укороченной палубой. На такой корабль нужен был самолёт, который взлетает вертикально или с разбегом в 100–150 метров.
Британцы начали раньше. Hawker P.1127 поднялся в 1960 году. Из него вырос Harrier, принятый на вооружение в 1969-м. В СССР аналогичные работы вело ОКБ Яковлева: опытный Як-36 летал с 1964 года, серийный Як-38 пошёл в строй в 1976-м.
Обе машины делались под доктрину «авианесущего крейсера» или «лёгкого авианосца». Но конструктивно они разошлись с самого начала.
Один двигатель против трёх
Harrier построен вокруг одного двигателя Rolls-Royce Pegasus. Его тяга поворачивается через четыре сопла: два горячих сзади, два холодных по бокам. Поворот сопел синхронный. На взлёте сопла смотрят вниз, в горизонтальном полёте назад. Один двигатель, одна система управления вектором тяги.
Як-38 пошёл другим путём. У него три двигателя. Один маршевый Р-28В-300 в хвосте, с двумя поворотными соплами. И два подъёмных РД-36-35ФВР, установленных вертикально сразу за кабиной. На взлёте работают все три. В горизонтальном полёте подъёмные выключены, их сопла закрыты створками, они везутся как мёртвый груз.
Почему так? По воспоминаниям конструкторов и материалам, опубликованным в «Авиации и Времени», в начале 1960-х в СССР не было двигателя с достаточной тягой и подходящей схемой поворота вектора, как у британского Pegasus. Pegasus, это двухконтурный турбовентиляторный двигатель с очень специфической компоновкой, разработка которого началась ещё в конце 1950-х на средства NATO и Bristol Siddeley. Аналога в советском моторостроении не было. И не предвиделось.
Решение приняли инженерное: вместо одного универсального двигателя поставить три специализированных. Маршевый отвечает за горизонтальный полёт и часть вертикальной тяги, подъёмные дают остаток подъёмной силы только на взлёте и посадке.
Цена компромисса
Схема с тремя двигателями работала. Но платой стали характеристики, о которых конструкторы знали ещё до запуска в серию.
Подъёмные двигатели, это балласт почти всё время полёта. Их масса, объём, топливо для запуска, система управления: всё это везётся, но в крейсерском режиме не работает. У Harrier же двигатель один и работает всегда, его масса оправдана непрерывно.
Дальность Як-38 в боевом радиусе составляла около 195 километров при вертикальном взлёте. У Harrier GR.1 в аналогичной конфигурации порядка 370 километров. Разница почти вдвое. И это не дефект конкретного экземпляра, это следствие схемы.
Боевая нагрузка по паспорту: у Як-38 1000 килограммов на четырёх точках, у Harrier GR.3 до 2300 килограммов на пяти. Опять же, при сопоставимой массе пустого самолёта.
Почему он не взлетал в жару
Здесь и начинается то, ради чего написана эта статья.
Вертикальный взлёт работает по простому правилу: вертикальная тяга всех двигателей должна превышать массу самолёта. У Як-38 запас тяги над массой в нормальных условиях составлял около 8–10%. Это мало. У Harrier тот же запас доходил до 15–20%.
Тяга реактивного двигателя зависит от плотности воздуха на входе. Чем горячее воздух, тем он менее плотный, тем меньше воздуха проходит через компрессор за единицу времени, тем меньше тяга. Это базовая термодинамика, она одинаково действует на все турбореактивные двигатели.
Но эффект для Як-38 и Harrier разный. У британской машины один большой двигатель с большим запасом. Падение тяги на 5–7% при +30 не выводит её из зоны взлёта. У советского три двигателя, и падение касается каждого. Запас в 8–10% при той же жаре превращается в дефицит.
По данным из мемуаров штурманов 279-го корабельного штурмового авиаполка, при температуре воздуха выше +28 и высокой влажности Як-38 с «Минска» в Индийском океане отказывался отрываться от палубы с расчётной нагрузкой. Решение нашли практическое: снижать массу. Снимали часть вооружения, недозаправляли топливо, ограничивали один вылет одной–двумя бомбами.
Это не было аварийной мерой. Это стало штатным режимом эксплуатации в южных широтах.
Что говорят документы
В отчётах ЦНИИ-30 МО, фрагменты которых публиковались в специализированной литературе по морской авиации, фиксируется: при температуре наружного воздуха +30 и давлении 745 мм рт. ст. суммарная тяга силовой установки Як-38 падала на 12–14% относительно стандартных условий. Этого было достаточно, чтобы машина с нормальной взлётной массой 11 300 килограммов не могла оторваться от палубы вертикально.
Выход искали через короткий разбег. Режим назвали ВКР, взлёт с коротким разбегом. Самолёт катился по палубе 100–120 метров, в это время поворотные сопла маршевого двигателя отклонялись на промежуточный угол, и крыло начинало давать аэродинамическую подъёмную силу. Это снижало требования к вертикальной тяге.
У Harrier тот же режим назывался STO, Short Take-Off. Британцы использовали его как основной с самого начала. Советские лётчики перешли на ВКР позже, по итогам опыта в южных морях, и не во всех ситуациях это было возможно: бортовая качка авианесущего крейсера ограничивала разбег.
Что упускают, когда сравнивают эти машины
Обычно сравнение Як-38 и Harrier сводят к тезису «советский был хуже». Это упрощение, которое не объясняет ничего.
Як-38 проектировался под другой корабль и другую доктрину. «Киев», «Минск», «Новороссийск», «Баку», это не классические авианосцы. Это тяжёлые авианесущие крейсера с собственным ударным ракетным вооружением. Самолёт на них играл вспомогательную роль: разведка, добивание ослабленных целей, ПВО на средних дистанциях. Доктрина не требовала от Як-38 большой дальности и тяжёлой нагрузки.
Британский Harrier строился для другого. Сначала как сухопутный штурмовик для рассредоточенного базирования в Европе, потом для лёгких авианосцев типа «Инвинсибл», где он был основной и единственной ударной машиной. От него требовалось всё, что обычно делает палубная авиация.
Разные задачи дали разные конструкции. Разные конструкции дали разные ограничения. Жара ударила сильнее по советской машине просто потому, что у неё с самого начала был меньше запас по тяге, а схема с тремя двигателями этот запас удержать не позволяла.
Что было дальше
К началу 1980-х в ОКБ Яковлева уже шла работа над Як-141, следующим поколением. Там попытались вернуться к схеме с одним мощным двигателем с поворотным соплом, как у Pegasus, но с форсажной камерой и сверхзвуковыми возможностями. Машина полетела в 1987 году, прошла испытания, но в серию не пошла: финансирование свернули в 1991-м.
Harrier же модернизировался в три волны: GR.3, Sea Harrier FA.2, AV-8B Harrier II совместно с американцами. Последние машины этой линии летали до 2010-х годов.
История Як-38 закончилась в 1991-м: эксплуатация прекращена, авианесущие крейсера выведены из состава флота или проданы. Эпизод длиной в пятнадцать лет, значительную часть которого боевая ценность машины оставалась ограниченной именно из-за того, что обнаружилось в Индийском океане.
О чём это история на самом деле
О том, что инженерное решение всегда привязано к ограничениям своего времени. В начале 1960-х в СССР не было двигателя класса Pegasus, и в обозримой перспективе он не появлялся. Можно было ждать его десять лет. Можно было собрать летающую машину из того, что есть, по другой схеме. Выбрали второе.
Схема работала в умеренных широтах. В тропиках не работала. Это не «провал советской инженерии», как любят писать. Это естественное следствие компромисса, в котором каждая сторона выигрывает в одном и проигрывает в другом. Британцы получили универсальную машину, но с долгой и дорогой разработкой двигателя. Советский флот получил палубный штурмовик быстро, но с узкой зоной применимости.
***
Статья опирается на открытые публикации по морской авиации, мемуары лётчиков 279-го полка и фрагменты технических отчётов, которые попадали в печать. Часть данных по тяге и характеристикам двигателей в открытых источниках расходится: разные сборники приводят разные цифры удельной тяги РД-36-35ФВР, и точную картину дала бы только техническая документация ОКБ, которая в открытый доступ не вышла.
Если вы служили на «Минске», «Киеве» или «Новороссийске», работали с Як-38 на земле или в воздухе и видели режимы взлёта в южных широтах своими глазами, поправки и уточнения в комментариях ценны. Подтверждённые правки войдут в текст.