雅克-36試驗機是蘇聯第一種進入垂直起降（Vertical Take off Landing，VTOL）技術實際試飛驗證階段的技術展示機。是前蘇聯雅克夫列夫設計局研製的艦載垂直起落殲擊/攻擊機，是世界上實用的兩種垂直起落飛機之一，專為“基輔”級航母使用設計。用於對海面和地面目標實施攻擊、偵察和艦隊防空。
基本介紹
- 中文名：雅克-36試驗機
- 性質：飛機
- 類型：技術展示機
- 特點：垂直起落
1960 年 9 月初，作為蘇聯代表團團長的雅克福列夫參加了英國范堡羅航展，並對粗短醜陋的肖特 SC.1 發生了濃厚的興趣。剛一回到莫斯科，雅克福列夫就向國防部長迪米特里·烏斯季諾夫提出了製造垂直起降飛機的構想，隨後在與軍方專家討論以後，雅克福列夫正式決定設計垂直起降飛機。
雅克福列夫本人對垂直起降飛機投入了極大的熱情，這種充滿挑戰性的新技術深深吸引住了他，另一方面，在二次世界大戰期間雅克福列夫主要設計前線殲擊機，並開發了著名的雅克-9 型戰鬥機，這種採用粗陋發動機的飛機卻以其驚人的低空盤旋性能而大量裝備於蘇聯前線航空兵。但是該飛機的機場完全暴露在德國法西斯的轟炸下，性能優秀的戰鬥機常常因跑道被毀而不能升空，這使得大量的雅克戰鬥機在地面被擊毀。雖然後來戰爭終於結束了，但是冷戰中的蘇聯卻處於戰爭的邊緣，所以雅克福列夫認為國家需要一種不依賴跑道的前線殲擊機。
一開始雅克福列夫的技術人員計畫以雅克-30 噴氣式訓練機為基礎，增加兩台垂直安裝的 RU-19 發動機。改裝後的飛機稱為雅克-30V。不過這個方案只能驗證垂直起降飛機的可行性，不過很顯然這是不用再驗證的了。
後來雅克福列夫本人親自繪製了幾個設計方案，並作出決定，要以設計比雅克-30V 水平更高的的機體為目標。在反覆進行論證之後，最終定下來的是斯坦尼斯拉夫·毛魯道賓及其助手歐來斯托·西登洛夫設計的方案，該方案所需要的發動機擁有 4 個推力矢量噴口。為此雅克福列夫設計局需要設計一台全新的發動機，但是這個新型發動機的開發資金卻很快被政府凍結了，因為當時政府對垂直起降飛機的實用性提出懷疑，航空技術委員會會長彼德羅·迪曼季夫甚至說：“垂直起降飛機只不過是馬戲團的雜耍而已”。因此雅克設計局就不得不使用現有的發動機進行改裝。
不久，斯坦尼斯拉夫·毛魯道賓設計組確定了雅克-36（別名產品 V）推進系統——兩台無加力燃燒室的 R-27-300 型渦輪噴氣發動機，每台推力 5,000 磅（該型發動機由謝爾蓋耶夫·圖曼斯基設計組開發，計畫裝備米格-23）。在當時來說雅克-36 體積非常龐大，滿掛條件下的總重量為 9,400 磅，起飛推重比為 1.06。
由於垂直起降飛機的危險性要高於常規飛機，因此飛行員的保護問題就需要得到特別的重視。雅克福列夫設計局對於乘員的保護問題的研究主要在兩個方向開展。其中一個技術組負責開發具有零－零彈射能力的 KYA-1特殊彈射坐椅，另一組則致力於研究名為 SK-E（極限彈射坐椅）的自動彈射系統。
1962 年，雅克-36 原型機製造完成，由經驗豐富的尤里·加魯那耶夫擔任首席試飛員。雅克-36 的試飛異常危險，因為通常飛行員從風洞試驗的結果就基本能預測飛機的飛行品質。但雅克-36 卻不是這樣，作為垂直起降飛機，它不過是依靠發動機推力的支撐的金屬塊而已，如果推力喪失馬上就會象石頭一樣砸落下來。因此必須讓試飛員提前體驗飛行品質。因此雅克福列夫設計局在托爾勃列特試驗台的基礎上試製了雅克-36 的飛行模擬器，該模擬器使用 MN-2 模擬式計算機。並讓試飛員尤里·加魯那耶夫和巴萊第·姆夫在這個模擬裝置上進行了訓練。
一開始的時候雅克-36 只進行系留懸停試驗，並重新調整了自動控制系統。隨後便開始了無系留飛行，但飛機很難進行較好的可控飛行。這個問題直到第二年才得到解決。1963 年 1 月 19 日，雅克-36 懸停試飛成功。
雅克-36 雖然首飛成功，但是仍然暴露出了很多問題。首先就是在垂直起降時機體下方的氣流控制。飛機在懸停的時候，高溫的氣體從發動機噴口噴出，到達地面後便向外擴散。這樣就在機體下方形成了一個顯著的低壓區。這個低壓區會把飛機牢牢“吸住”，即所謂的 suck down 效應，實際上這也是雅克-36 首次試飛時沒能起飛的原因。而且更糟的是這個低壓區極不穩定，在機體運動或有空氣流動的情況下都會造成壓力突變，最終造成飛機失控。要解決這個問題，首先需要對噴出的氣體流向進行計算。並實行有效的控制和修正，儘量使氣流在到達地面時不向外擴散而是向機腹聚攏，以再次會合上升來彌補因此所產生的低壓區，這就是“噴泉效應”。不過進行這部分工作需要很長的時間。
還有一個問題就是從地面返回的高溫氣流有可能再次被進氣道吸入，造成發動機推力損失，經過實驗表明，這一問題在高度 1.5 米時至少造成發動機推力減少了 800 磅。為了解決高溫氣流再次被吸入的問題，雅克福列夫的設計者們在機首的空氣進氣口下面增設了一個很大的可摺疊板，該摺疊板在飛機起飛的時候打開以防止排出的空氣被發動機再次吸入。
同樣是由於噴流的影響，平尾區的流場非常複雜，平尾所在的位置有強烈的氣流下洗，而氣流到了平尾上方又變成了側上洗。所以雅克-36 將平尾改成了下反式，利用有利的側上洗增加平尾效率，同時為了避免噴流對尾翼的干擾，以及在較低速度下平尾仍能提供操縱力矩，雅克-36 還改動了平尾位置。
雅克-36 和美國 X-14 遇上共同的問題是：為了確保垂直升力的作用點在機體重心附近，發動機必須儘量往前安裝，這樣就需要一個長長的後機身來平衡發動機的重量，後機身有一個顯著的“階梯”形，大大增加氣動阻力，全機布置也極不平衡。
為了提高反作用姿態控制噴口的效率，設計者們還把噴口改在了兩翼的翼尖，機體後端以及機首長桿的尖端四個離重心較遠的位置。西方情報機關一開始對機頭長桿的作用十分困惑，有人甚至開玩笑地說，這該不是蘇聯恢復了海軍在風帆時代的衝撞戰術，要用這桿“長槍”把敵機捅下來吧？
雖然進行了上述的幾點改進，但是雅克-36 的飛行仍然不是一件容易的事情。1963 年 1 月 19 日的最初飛行僅在離地面 1~2 米的高度向前飛行了 40 米，整個飛行過程不過幾十秒。後來試飛員尤里·加魯那耶夫也在不斷摸索和適應，飛行時間不斷加長。終於在 1963 年 9 月 16 日成功地完成了從垂直起飛到水平巡航的首次轉換飛行。
不過在 1974 年 7 月 16 日，尤里·加魯那耶夫試飛卡-22 大型運輸直升機的時候，由於飛機墜毀而受到重傷，所以雅克-36 的下一步試飛只能由巴萊第姆夫來接替了。
幸運的是雅克-36 一直沒發生什麼重大的事故，最嚴重的一次也不過是在 1966 年時由於液壓系統出現故障而造成輔助起落架損壞。
1966 年秋，布萊第姆夫駕駛著雅克-36 在政府要員面前進行了表演飛行，1967 年 7 月 9 日，布萊第姆夫再次在莫斯科附近的特莫代托堡機場的航空展覽會上進行了公開飛行。飛機在垂直起飛後，於 40 米高度處懸停，並轉換到水平前進飛行，然後圍繞機場盤旋，在空中停止進行了機體 180 度迴轉，垂直著陸。展示結束後，北約為這架神奇的，靈活自如的新飛機取名為“自由畫”。
那次展覽會上只有兩架機首號碼分別為 37 和 38 的雅克-36 出場。而另外的機首編號為 36 的 3 號機在中央航空力學研究所內用於靜力試驗而摧毀了，1 號機則在莫斯科莫尼諾航空博物館展出（它現在的機頭編號為 36）。
雅克福列夫本人對垂直起降飛機投入了極大的熱情，這種充滿挑戰性的新技術深深吸引住了他，另一方面，在二次世界大戰期間雅克福列夫主要設計前線殲擊機，並開發了著名的雅克-9 型戰鬥機，這種採用粗陋發動機的飛機卻以其驚人的低空盤旋性能而大量裝備於蘇聯前線航空兵。但是該飛機的機場完全暴露在德國法西斯的轟炸下，性能優秀的戰鬥機常常因跑道被毀而不能升空，這使得大量的雅克戰鬥機在地面被擊毀。雖然後來戰爭終於結束了，但是冷戰中的蘇聯卻處於戰爭的邊緣，所以雅克福列夫認為國家需要一種不依賴跑道的前線殲擊機。
一開始雅克福列夫的技術人員計畫以雅克-30 噴氣式訓練機為基礎，增加兩台垂直安裝的 RU-19 發動機。改裝後的飛機稱為雅克-30V。不過這個方案只能驗證垂直起降飛機的可行性，不過很顯然這是不用再驗證的了。
後來雅克福列夫本人親自繪製了幾個設計方案，並作出決定，要以設計比雅克-30V 水平更高的的機體為目標。在反覆進行論證之後，最終定下來的是斯坦尼斯拉夫·毛魯道賓及其助手歐來斯托·西登洛夫設計的方案，該方案所需要的發動機擁有 4 個推力矢量噴口。為此雅克福列夫設計局需要設計一台全新的發動機，但是這個新型發動機的開發資金卻很快被政府凍結了，因為當時政府對垂直起降飛機的實用性提出懷疑，航空技術委員會會長彼德羅·迪曼季夫甚至說：“垂直起降飛機只不過是馬戲團的雜耍而已”。因此雅克設計局就不得不使用現有的發動機進行改裝。
不久，斯坦尼斯拉夫·毛魯道賓設計組確定了雅克-36（別名產品 V）推進系統——兩台無加力燃燒室的 R-27-300 型渦輪噴氣發動機，每台推力 5,000 磅（該型發動機由謝爾蓋耶夫·圖曼斯基設計組開發，計畫裝備米格-23）。在當時來說雅克-36 體積非常龐大，滿掛條件下的總重量為 9,400 磅，起飛推重比為 1.06。
由於垂直起降飛機的危險性要高於常規飛機，因此飛行員的保護問題就需要得到特別的重視。雅克福列夫設計局對於乘員的保護問題的研究主要在兩個方向開展。其中一個技術組負責開發具有零－零彈射能力的 KYA-1特殊彈射坐椅，另一組則致力於研究名為 SK-E（極限彈射坐椅）的自動彈射系統。
1962 年，雅克-36 原型機製造完成，由經驗豐富的尤里·加魯那耶夫擔任首席試飛員。雅克-36 的試飛異常危險，因為通常飛行員從風洞試驗的結果就基本能預測飛機的飛行品質。但雅克-36 卻不是這樣，作為垂直起降飛機，它不過是依靠發動機推力的支撐的金屬塊而已，如果推力喪失馬上就會象石頭一樣砸落下來。因此必須讓試飛員提前體驗飛行品質。因此雅克福列夫設計局在托爾勃列特試驗台的基礎上試製了雅克-36 的飛行模擬器，該模擬器使用 MN-2 模擬式計算機。並讓試飛員尤里·加魯那耶夫和巴萊第·姆夫在這個模擬裝置上進行了訓練。
一開始的時候雅克-36 只進行系留懸停試驗，並重新調整了自動控制系統。隨後便開始了無系留飛行，但飛機很難進行較好的可控飛行。這個問題直到第二年才得到解決。1963 年 1 月 19 日，雅克-36 懸停試飛成功。
雅克-36 雖然首飛成功，但是仍然暴露出了很多問題。首先就是在垂直起降時機體下方的氣流控制。飛機在懸停的時候，高溫的氣體從發動機噴口噴出，到達地面後便向外擴散。這樣就在機體下方形成了一個顯著的低壓區。這個低壓區會把飛機牢牢“吸住”，即所謂的 suck down 效應，實際上這也是雅克-36 首次試飛時沒能起飛的原因。而且更糟的是這個低壓區極不穩定，在機體運動或有空氣流動的情況下都會造成壓力突變，最終造成飛機失控。要解決這個問題，首先需要對噴出的氣體流向進行計算。並實行有效的控制和修正，儘量使氣流在到達地面時不向外擴散而是向機腹聚攏，以再次會合上升來彌補因此所產生的低壓區，這就是“噴泉效應”。不過進行這部分工作需要很長的時間。
還有一個問題就是從地面返回的高溫氣流有可能再次被進氣道吸入，造成發動機推力損失，經過實驗表明，這一問題在高度 1.5 米時至少造成發動機推力減少了 800 磅。為了解決高溫氣流再次被吸入的問題，雅克福列夫的設計者們在機首的空氣進氣口下面增設了一個很大的可摺疊板，該摺疊板在飛機起飛的時候打開以防止排出的空氣被發動機再次吸入。
同樣是由於噴流的影響，平尾區的流場非常複雜，平尾所在的位置有強烈的氣流下洗，而氣流到了平尾上方又變成了側上洗。所以雅克-36 將平尾改成了下反式，利用有利的側上洗增加平尾效率，同時為了避免噴流對尾翼的干擾，以及在較低速度下平尾仍能提供操縱力矩，雅克-36 還改動了平尾位置。
雅克-36 和美國 X-14 遇上共同的問題是：為了確保垂直升力的作用點在機體重心附近，發動機必須儘量往前安裝，這樣就需要一個長長的後機身來平衡發動機的重量，後機身有一個顯著的“階梯”形，大大增加氣動阻力，全機布置也極不平衡。
為了提高反作用姿態控制噴口的效率，設計者們還把噴口改在了兩翼的翼尖，機體後端以及機首長桿的尖端四個離重心較遠的位置。西方情報機關一開始對機頭長桿的作用十分困惑，有人甚至開玩笑地說，這該不是蘇聯恢復了海軍在風帆時代的衝撞戰術，要用這桿“長槍”把敵機捅下來吧？
雖然進行了上述的幾點改進，但是雅克-36 的飛行仍然不是一件容易的事情。1963 年 1 月 19 日的最初飛行僅在離地面 1~2 米的高度向前飛行了 40 米，整個飛行過程不過幾十秒。後來試飛員尤里·加魯那耶夫也在不斷摸索和適應，飛行時間不斷加長。終於在 1963 年 9 月 16 日成功地完成了從垂直起飛到水平巡航的首次轉換飛行。
不過在 1974 年 7 月 16 日，尤里·加魯那耶夫試飛卡-22 大型運輸直升機的時候，由於飛機墜毀而受到重傷，所以雅克-36 的下一步試飛只能由巴萊第姆夫來接替了。
幸運的是雅克-36 一直沒發生什麼重大的事故，最嚴重的一次也不過是在 1966 年時由於液壓系統出現故障而造成輔助起落架損壞。
1966 年秋，布萊第姆夫駕駛著雅克-36 在政府要員面前進行了表演飛行，1967 年 7 月 9 日，布萊第姆夫再次在莫斯科附近的特莫代托堡機場的航空展覽會上進行了公開飛行。飛機在垂直起飛後，於 40 米高度處懸停，並轉換到水平前進飛行，然後圍繞機場盤旋，在空中停止進行了機體 180 度迴轉，垂直著陸。展示結束後，北約為這架神奇的，靈活自如的新飛機取名為“自由畫”。
那次展覽會上只有兩架機首號碼分別為 37 和 38 的雅克-36 出場。而另外的機首編號為 36 的 3 號機在中央航空力學研究所內用於靜力試驗而摧毀了，1 號機則在莫斯科莫尼諾航空博物館展出（它現在的機頭編號為 36）。
