Yákovlev Yak-141

El Yakovlev Yak-141 (ruso: Яковлев Як-141; nombre de informe de la OTAN "Freestyle "), también conocido como Yak-41, es un avión de combate supersónico soviético de despegue/aterrizaje vertical (VTOL) diseñado por Yakovlev. Diseñado como reemplazo del Yak-38, fue diseñado como un caza de defensa de flota supersónico capaz de operar STOVL/VTOL desde portaaviones soviéticos. Se construyeron cuatro prototipos antes de la cancelación del proyecto.

Diseño y desarrollo

Yakovlev siempre creyó que el Yak-38 era un avión provisional, desarrollado para adquirir experiencia en el diseño y desarrollo de aviones militares VTOL. Incluso antes de la introducción del Yak-38, la Armada Soviética deseaba un avión más completo, con mayores capacidades que las que ofrecía el Yak-38. El resultado fue un contrato de diseño ofrecido a Yakovlev en 1975. Se necesitaba un avión con una sola misión: la defensa aérea de la flota. A diferencia del Yak-38, este avión debía tener una velocidad supersónica sostenida. Se esperaba que la maniobrabilidad, el radar y la carga de armas fueran similares a los de los actuales cazas de primera línea, como el Su-27 y el MiG-29. Para la Armada Soviética, este avión iba a ser su caza VTOL de próxima generación. Para Yakovlev, el avión era visto como una forma de volver al diseño de aviones de combate soviéticos.

Debido a la importancia y complejidad del proyecto, Alexander Sergeyevich Yakovlev asignó una gran parte de su OKB al desarrollo del nuevo caza VTOL, con no menos de diez ingenieros jefe trabajando simultáneamente en lo que se llamó "Producto. 48" (los militares lo habían designado Yak-41). Se estudiaron más de cincuenta diseños. Un problema clave fue diseñar un avión con empuje vectorial y postcombustión, lo cual era esencial para velocidades supersónicas sostenidas. Se consideró un diseño bimotor, pero se abandonó porque la pérdida de un motor al aterrizar provocaría un giro inmediato hacia un lado. Finalmente, se decidió que la mejor disposición era una única boquilla vectorial ubicada justo detrás del centro de gravedad, así como chorros de empuje verticales dedicados ubicados justo detrás de la cabina. Se dedicó una cantidad considerable de tiempo al desarrollo de una boquilla plana y rectangular similar a la empleada más tarde en el F-22 Raptor estadounidense. Una boquilla de este tipo resultó ser muy adecuada para los cambios de configuración necesarios tanto para la vectorización de empuje como para el vuelo supersónico, y permitió una cola delgada y poco profunda. Al final, se utilizó una boquilla circular, ubicada entre brazos gemelos que sostienen la cola de dos aletas.

Las piezas sujetas a un calor excesivo de los motores durante el aterrizaje se fabricaron en titanio, y no menos del 26% del total del avión debía fabricarse en grafito o material compuesto. Debido a la acumulación de calor, el vuelo estacionario se limitó a no más de 21⁄2 minutos.

Los tres motores estaban controlados a través de un sistema digital interconectado, que era capaz de controlar tanto el arranque del motor como modular el empuje de los tres motores durante el aterrizaje y el vuelo estacionario. Se colocaron dos chorros de control de reacción en tándem en las puntas de las alas, mientras que un chorro de guiñada giratorio se colocó debajo de la nariz.

La cabina estaba presurizada y con aire acondicionado. El pequeño dosel delante era a prueba de balas. Giraba hacia la derecha, pero debido a una larga espina dorsal no tenía visión trasera. El asiento eyectable se activaba automáticamente tan pronto como el conducto del motor giraba más de 30 grados con una velocidad aérea de menos de 300 km/h (162 kn / 186 mph). La instrumentación de los prototipos era sencilla y similar a la prevista para el anterior Yak-36M. La versión de producción debía haber estado equipada con un amplio conjunto de aviónica y armas que incluía radar Doppler, alcance y puntería por TV láser, así como una pantalla multifunción (HUD) que funcionaba en conexión con un sistema de puntería de misiles montado en el casco. como se encuentra en el Mikoyan MiG-29. Este sistema permite al piloto fijarse en un avión enemigo girando la cabeza hasta 80 grados desde el frente.

El tren de aterrizaje era triciclo y estaba equipado con los últimos frenos antideslizantes multidisco. La rueda delantera orientable se retrajo hacia atrás, mientras que el tren principal se retrajo hacia adelante.

El ala montada en la parte superior era similar a la del Yakovlev Yak-36, aunque el panel exterior estaba inclinado hacia atrás y podía plegarse para guardarlo a bordo. El motor principal contaba con cuatro conductos laterales, así como una fila de grandes rejillas a lo largo de la superficie superior para permitir que el aire entrara al motor durante el vuelo estacionario a máxima potencia. Este motor era el R-79V-300, un turbofan aumentado de dos ejes con una relación de derivación de 1. El empuje máximo era de 14.000 kg (30.864 lb). La boquilla trasera podría girar de 0 grados a 95 grados para el aterrizaje y el vuelo estacionario del VTOL. Los dos motores de elevación eran del diseño RD-41, un motor simple de un solo eje hecho principalmente de titanio. Cada uno tenía un empuje de 4.100 kg (9.040 lb). Los motores se instalaron detrás de la cabina en un ángulo de 85 grados. Al igual que el Yak-38, los motores recibían aire a través de ocho aletas dorsales accionadas por resorte y el escape salía a través de una abertura en el vientre cubierta por dos puertas ventrales.

Yakovlev obtuvo financiación para cuatro prototipos. El primero (48-0, sin indicativo) era un fuselaje desnudo para pruebas estáticas y de fatiga. El segundo (48-1, distintivo de llamada "48") era un banco de pruebas de un motor no volador. El tercero y el cuarto (48-2 y 48-3, distintivos de llamada "75" y "77") fueron para pruebas de vuelo. Mientras que el 48-1 permaneció sin pintar, el 48-2 y el 48-3 se pintaron en general de color gris, con un radomo negro y antenas con tapa de aleta.

Historia operativa

El primer vuelo convencional, utilizando 48-2, tuvo lugar en Zhukovsky el 9 de marzo de 1987, con el piloto jefe de pruebas Sinitsyn a los controles. Realizó el primer vuelo estacionario el 29 de diciembre de 1989 volando 48-3, y utilizó el mismo avión para realizar la primera transición completa del vuelo vertical al vuelo de alta velocidad y al aterrizaje vertical el 13 de junio de 1990. A partir de abril de 1991, varios tipos de vuelo rodante tomaron -Se realizaron aterrizajes de salida y de salida en pistas normales y también "saltos de esquí" rampas en el centro de elevación de Saky. Durante sus pruebas, el avión demostró excelentes maniobras de combate. El piloto jefe de pruebas Sinitsyn estableció doce nuevos récords de clase mundial, pero como se clasificó la designación Yak-41, los registros se presentaron con el nombre ficticio "Yak-141". Como resultado, el avión hasta entonces desconocido pasó a ser conocido en Occidente como "Yak-141". En 1992, Yakovlev repintó ambos aviones voladores con camuflaje verde oliva/gris, con la insignia tricolor rusa, y pintó un "141" en ambos aviones en lugar de sus distintivos de llamada anteriores, "75" y 77".

El 26 de septiembre de 1991, Sinitsyn hizo el primer aterrizaje vertical en el portaaviones Almirante Gorshkov (ex-Baku) en 48-2. Una hora más tarde, Vladimir A. Yakimov aterrizó 48-3 en la misma cubierta. Los pilotos iban a hacer ocho vuelos desde el barco hasta que Yakimov hiciera un aterrizaje difícil el 5 de octubre. El infrarrojo tiró un tanque de combustible, causando un incendio grave. Después de casi 30 segundos, Yakimov expulsó con éxito, y fue rescatado del mar. El avión fue posteriormente reparado y puesto en exhibición. Ese mismo mes la Armada Soviética anunció que no se disponía de más fondos para continuar el programa. La fábrica de Smolensk había anticipado esto y no había construido la herramienta para la producción.

Yak-41 o Yak-141

El diseño fue inicialmente designado Yak-41M por el ejército soviético. Una vez que comenzaron las pruebas y los dos prototipos comenzaron a acumular numerosos récords de clase mundial, se hizo necesario inventar una designación para su uso en Occidente, como se clasificó el nombre Yak-41M. Se seleccionó la designación Yak-141, y fue con este nombre que el avión pasó a ser conocido entre los aliados occidentales, aunque oficialmente la designación del avión siguió siendo Yak-41M dentro del ejército soviético. En 1991, Lockheed-Martin se asoció con Yakovlev para desarrollar aún más un avión que siempre habían conocido como Yak-141. En gran parte como resultado de este acuerdo, en 1992 Yakovlev cambió la designación del avión a Yak-141 para los dos prototipos volables. La producción en serie en Rusia podría cambiar aún más la designación.

Cooperación con Lockheed

Tras el anuncio de la CEI en septiembre de 1991 de que ya no podía financiar el desarrollo del Yak-41M, Yakovlev entabló conversaciones con varios socios extranjeros que podrían ayudar a financiar el programa. Lockheed Corporation, que estaba en el proceso de desarrollar el X-35 para el programa estadounidense Joint Strike Fighter, dio un paso adelante y, con su ayuda, el avión 48-2 se exhibió en el Salón Aeronáutico de Farnborough en septiembre de 1992. Yakovlev anunció que habían alcanzado un acuerdo con Lockheed para fondos de 385 a 400 millones de dólares para tres nuevos prototipos y un avión de prueba estático adicional para probar mejoras en diseño y aviónica. Las modificaciones planificadas para el Yak-41M propuesto incluyeron un aumento en el peso STOL a 21.500 kg (47.400 lb). Uno de los prototipos habría sido un entrenador de doble control. Aunque ya no se podían volar, tanto el 48-2 como el 48-3 se exhibieron en la exhibición aérea de Moscú de 1993. La asociación comenzó a finales de 1991, aunque Yakovlev no la reveló públicamente hasta el 6 de septiembre de 1992, y Lockheed no la reveló hasta junio de 1994.

Variantes

Yak-41

Los dos prototipos voladores y el artículo de prueba de tierra.

Yak-41M

Aviones de producción propuestos con grandes LERX (extensiones de raíz de bordes) y otras mejoras, en particular en la suite aviónica.

Yak-43 (Izdeliye 201)

Un desarrollo propuesto del Yak-41M 'Freehand' equipado con motores Kuznetsov NK-321.

Yak-141

Designación aplicada originalmente a un único Yak-41 para fines de desinformación y propaganda al registrar registros con la FAI (Fédération Aéronautique Internationale) y posteriormente para fines promocionales de Yakovlev.

Operadoras

Unión Soviética

• Soviet Navy
  • Soviet Naval Aviation

Aviones supervivientes

• Yak-41M (s/n 48-2, señal de llamada "75") está en exhibición en el Museo Central de la Fuerza Aérea de Monino. El avión se muestra en su vivero de 1992 con marcas de camuflaje de oliva o gris.
• Yak-41M (s/n 48-3, llamada "77") está en exhibición en el Museo Yakovlev OKB. El avión se muestra en su vivero de 1992 con marcas de camuflaje olivo y "141" pintadas en blanco en lugar de la antigua señal de llamada.

Especificaciones (Yak-141)

Datos de Yak-141 Gunston, Winchester, Yak-141 'Freestyle', avión de combate desde 1945

Características generales

• Crew: 1
• Duración: 18.36 m (60 ft 3 in)
• Wingspan: 10.105 m (33 pies 2 en)
• Altura: 5 m (16 pies 5 en)
• Área de ala: 31,7 m² (341 pies cuadrados)
• Peso vacío: 11.650 kg (25.684 lb)
• Peso máximo de despegue: 19.500 kg (42.990 lb)
• Powerplant: 1 × Tumansky R-79V-300 [ru] turbofán, 108 kN (24.000 lbf) seca, 152 kN (34.000 lbf) con postburner
• Powerplant: 2 × Rybinsk (RKBM) RD-41 [ru] turbojets, 41,7 kN (9,400 lbf) empuje cada retadera inclinada desde vertical

Rendimiento

• Velocidad máxima: 1.800 km/h (1.100 mph, 970 kn)
• Rango: 2.100 km (1.300 mi, 1.100 nmi)
• Rango de ferry: 3000 km (1.900 mi, 1.600 nmi)
• Techo de servicio: 15.500 m (50.900 pies)
• Tasa de subida: 250 m/s (49.000 pies/min)

Armamento

• Armas: 1 × 30 mm GSh-30-1 cañón con 120 rondas
• Puntos difíciles: 4 puntos duros de subida y 1 fuselaje con una capacidad de 2.600 kg (5.733 libras) de tiendas externas, con disposiciones para llevar combinaciones de:
  • Misiles: R-73 Archer, R-60 Aphid, R-77 Adder o R-27 Alamo Air-to-air missiles