俄国航空：1964年——雅克-36垂直起降飞机

雅克-36垂直起降强击机

雅克-36是雅科夫列夫设计局研制的第一种垂直起降强击机。本文介绍雅克-36的主要性能以及研制历史。

雅克-36垂直起降强击机

正如此前介绍垂直起降战斗机雅克-141时所提到的那样，研制一种能够实现**垂直起飞和垂直降落（VTOL）**的飞机，一直是航空设计师极具吸引力的目标。

随着喷气式航空技术的出现，航空界很快便开始认真研究这一概念。然而，在早期的研制过程中，一个始终难以绕开的关键问题就是——发动机推力不足。

对于垂直起降飞机而言，飞机在起飞和降落阶段必须依靠发动机产生足以抵消自身重量的垂直推力。因此，在当时航空发动机技术尚不成熟的情况下，如何获得足够大的推力，成为设计师面临的最大技术难题之一。

雅克-36强击机项目的诞生

20世纪50年代末，亚历山大·谢尔盖耶维奇·雅科夫列夫领导的OKB-115设计局开始着手研制能够垂直起降的飞机。

当时，苏联已经拥有一种尺寸较小、结构紧凑的R-19-300涡轮喷气发动机。然而，这类垂直起降飞机技术极其复杂，研制进展十分缓慢。直到1960年，雅科夫列夫才提出将已经完成设计的雅克-104战斗机改造为垂直起降飞机的方案。

按照这一设计，飞机计划安装两台经过加力改进的R-19-300发动机，单台推力为1600公斤力（kgf），作为升力兼巡航发动机；同时再安装一台推力为900公斤力的R-19-300发动机，专门用于提供垂直升力。

设计预计飞机飞行重量为2800千克，携带600千克燃油时，最大飞行速度可达到550公里/小时，最大升限约10,000米，航程约500公里，持续飞行时间约1小时10分钟。

与此同时，设计局还研究了另一种截然不同的垂直起降飞机方案。该方案计划采用R-11V-300涡轮喷气发动机，除了用于提供喷气推力的发动机之外，还在机翼内部设置了垂直升力风扇。这些风扇由主发动机产生的燃气流驱动，从而为飞机提供额外的垂直升力。

值得一提的是，虽然这种升力风扇方案最终因为在当时技术条件下过于复杂且成本高昂而被放弃，但这一设计思想并没有彻底消失。此后，类似采用升力风扇实现垂直起降的飞机方案仍不断出现，甚至一直延续到了现代。

尽管相关研究仍在继续，但到了1961年，设计人员已经逐渐认识到，所谓“新型雅克-104”最终很可能无法真正问世。

当时的设计人员几乎每天都在解决极其复杂的技术问题。对于他们而言，这是一片几乎没有现成经验可以借鉴的全新领域。为了实现真正的垂直起降，未来飞机的许多结构和系统都必须从头研究，甚至重新发明。

图注：雅克-36垂直起降强击机设计图。

雅克-36逐渐成形

1961年2月，雅科夫列夫设计局（OKB-115）与图曼斯基设计局（OKB-300）提出了一项新的研制方案。项目第一阶段计划先研制一架单座试验型战斗轰炸机，用于研究垂直起降飞机的驾驶技术和作战使用方法，可以视为一架“飞行实验室”。

这架飞机计划安装两台配备可转向喷口的R-21M-300涡轮喷气发动机。

当时提出的主要设计指标为：

战斗载荷：500千克

1000米高度最大速度：1000～1100公里/小时

航程：500～600公里

两台发动机垂直推力：2×5000公斤力

单台发动机重量：950千克

计划开始试验时间：1963年第4季度

在后续阶段，设计人员还计划研制一款飞行重量更大、动力系统更强的垂直起降飞机。其动力系统仍以R-21M-300为基础，并计划将垂直推力提高到10,000公斤力。采用这一动力系统后，飞机的最大起飞重量预计可以达到18吨。

最终，苏联选择其中一个方案投入实际研制。该项目最初被赋予**“V产品”（Изделие В）的代号，后来正式发展为雅克-36（Yak-36）**。

1961年4月，关于研制单座战斗轰炸机的苏联部长会议决议草案完成。飞机计划装备两台R-21M-300发动机，单台推力5000公斤力，并通过可转向喷口实现垂直起降。

按照设计要求，雅克-36计划在1000米高度达到1100～1200公里/小时的最大速度，最大起飞重量不得超过9150千克。其余设计指标基本保持此前方案中的水平。

雅克-36的研制与结构特点

雅克-36的研制工作由斯坦尼斯拉夫·格里戈里耶维奇·莫尔多温直接领导，他后来成为雅科夫列夫设计局副总设计师。该机的主要设计工程师为O.A.西多罗夫和V.N.帕夫洛夫，飞行试验工作则由K.B.别基尔巴耶夫和V.N.戈尔什科夫等人负责。

值得注意的是，当时英国已经有一架试验型**“鹞”（Harrier）强击机投入飞行。该机采用一台升力巡航涡轮喷气发动机**，并配备4个可转向喷口，通过改变喷流方向实现垂直起降和水平飞行之间的转换。

从外形上看，雅克-36与其说像未来的先进飞机，反而更像是回到了早期喷气式飞机的时代，其整体外形颇为接近米格-15等第一代喷气式战斗机。

这主要是因为设计人员必须解决飞机的重心平衡问题。雅克-36的发动机在不同工作状态和推力方向下，会使飞机的重心与推力作用线发生明显变化。因此，飞机的整体布局在很大程度上都是围绕平衡问题进行设计的。

其中最具特色的就是机头前方那根醒目的长杆结构。它一直向前延伸到机身之外，前端安装了飞机的前部喷流舵，用于在垂直起降和低速飞行状态下控制飞机姿态。

特殊的动力布局还决定了雅克-36采用自行车式起落架。机头设置单轮前起落架，机身后部则采用双轮支柱作为后部主起落架。机翼下方还设置了辅助支撑轮，收起时向后方收入整流罩内。

右侧整流罩上安装了一套标准的空速管（PVD），同时配备迎角和侧滑角传感器。

雅克-36的机体结构总体上符合当时喷气式飞机的设计特点，采用半硬壳式机身、梁式机翼以及襟翼。

不过，在研制这种前所未有的垂直起降飞机时，设计人员其实无法完全预料它在空中的表现。飞机垂直起飞时会不会突然向一侧倾倒？动力变化是否会引起无法控制的姿态变化？这些问题都存在实际风险。

为了保护试飞员，雅克-36的救生系统中加入了强制弹射装置，能够在发生紧急情况时帮助飞行员迅速脱离飞机。

此外，该机还配备了低速自动控制系统，能够在接近零速度的状态下辅助飞行员控制飞机。这对于当时尚处于探索阶段的垂直起降技术而言，是一项非常重要的安全措施。

Характеристики Як-36

国家： 苏联
类型： 实验型飞机（强击机）
研制/生产年份： 1964年
乘员： 1人
发动机： 2台R-27-300涡轮喷气发动机
最大速度： 1100公里/小时
实用升限： 11,000米
航程： 500公里
空重： 5400千克
最大起飞重量： 9400千克
翼展： 10米
机长： 16.4米
机高： 4.3米
机翼面积： 17平方米

武器： R-60M空空导弹、无制导火箭弹（NURS）和炸弹，总载荷不超过2000千克。不过需要说明的是，作为实验机，该原型机实际上并未安装武器。

雅克-36开始学习飞行

需要特别说明的是，前文表格中的数据主要是设计指标，例如最大速度达到1100公里/小时等数据，实际飞机能否达到这一水平，存在疑问。

雅克-36开始学习飞行

雅克-36由莫斯科列宁格勒大街上的第115号工厂负责制造，共生产了4架，其中1架专门用于结构强度试验。

1963年春，第一架雅克-36（机号36）开始进行发动机防护和寿命试验。由于垂直起降时发动机喷出的高速高温燃气会从地面反射回来，甚至可能被发动机重新吸入，因此设计人员专门为雅克-36安装了两块燃气偏流板，其中一块位于机头，另一块设置在涡轮喷气发动机喷口前方，用于降低反射燃气对发动机的影响。

与此同时，如何保护跑道表面也成为一个非常棘手的问题。

尤其是混凝土跑道，在发动机喷口垂直向下喷出的高速、高温燃气持续冲击下，容易发生严重的表面冲蚀。这一问题对于未来实际部署垂直起降飞机具有重要影响。

第二架雅克-36（机号37）主要用于研究垂直起飞和降落。试验初期，飞机采用系留方式，仅升至约0.5米高度；随后逐渐转入自由悬停试验，悬停高度最高达到5米。

当时的试验进度并不算快。两年时间里，第二架飞机总共完成了85次悬停试验。

6月25日，这架飞机发生事故。在一次垂直降落过程中，由于飞机侧滑幅度过大，导致起落架折断。

第三架雅克-36（机号38）则承担了更加深入的飞行控制试验。飞机在钢索系留状态下进行升空试验，重点检查经过改进的喷流舵、自动驾驶仪以及重新布置后的驾驶舱操纵装置。

试验人员不断调整喷流舵的空气流量，寻找最佳参数，使飞机能够在悬停状态下保持稳定，同时让飞机能够更加准确、灵敏地响应飞行员的操纵。

这些试验虽然看似简单，却是雅克-36真正实现垂直起降所必须跨越的关键技术障碍。

雅克-36起飞（或降落）

雅克-36的首次起降探索

在整个试验过程中，最困难的环节无疑是垂直降落。

除了尤里·亚历山德罗维奇·加尔纳耶夫之外，试飞员瓦连京·格里戈里耶维奇·穆欣也参与了雅克-36的试飞工作。穆欣后来成为雅克-36的主要试飞员。

两人在垂直降落方式上存在不同看法。

加尔纳耶夫坚持认为，雅克-36应该像直升机一样进行降落：从较高高度开始下降，并提前降低飞机的水平速度。

穆欣则持不同观点。他认为，直升机在飞行过程中主要依靠旋翼提供升力，而对于垂直起降飞机来说，在不同飞行阶段，机翼和发动机燃气流分别承担主要升力作用。

由于机翼升力向发动机垂直推力进行“转换”的时机取决于飞机速度，因此雅克-36的垂直降落也应该从与正常绕场飞行相对应的高度开始，并根据飞行速度逐步完成升力转换。

事实证明，穆欣的判断是正确的。

最初的悬停试验是在一个深坑上方进行的，坑顶覆盖着钢制格栅，飞机悬停高度约为0.5米。这样做主要是为了降低发动机燃气流与飞机之间的相互干扰。

但在确认雅克-36能够实现垂直起飞后，试验人员很快取消了钢格栅。毕竟，真正的飞行环境中存在许多试验台无法完全模拟的问题。

当飞机从钢格栅转移到普通的坚实地面上之后，情况却仿佛完全变了。

飞机的机轮刚刚离开地面，机身便开始剧烈振动，并出现明显的侧倾，而喷流舵的控制余量显然不足。

于是，试验人员开始对发动机进行长时间的调试。雅克-36甚至需要被放置在测力台上测量发动机推力，以确定发动机在不同状态下的实际推力。

经过大量反复试验，工程师和试飞员终于逐渐摸索出飞行操纵输入与喷流舵空气流量之间的合理关系，飞机的悬停控制才逐步稳定下来。

首次飞行

1964年7月27日，穆欣驾驶第三架雅克-36（机号38）完成了首次飞行。

不过，这次飞行并没有采用垂直起飞，而是采取了传统飞机的滑跑起飞和滑跑着陆方式。毕竟在当时，没有人能够完全确定这架实验性飞机真正离开地面后会出现什么情况。

据推测，正是在这次飞行之后，3架雅克-36试验机都进行了进一步改进，在机身下方增加了两片腹鳍，以改善飞机的方向稳定性。

这标志着雅克-36终于从地面悬停试验，开始真正迈向自由飞行。

雅克-36：从试验机到垂直起降战机

两个月后，雅克-36终于进行了首次自由悬停。试飞过程中，瓦连京·格里戈里耶维奇·穆欣甚至偶尔会松开操纵杆，而飞机依然能够稳定地悬停在空中，几乎纹丝不动。据当时的目击者回忆，穆欣曾表示，垂直起降飞机（СВВП）的操纵甚至比普通飞机更加容易。

不过，雅克-36的试验与改进工作并没有因此结束。此后长达一年半的时间里，设计人员和试飞员仍在不断对飞机进行调整和完善。

直到1966年3月24日，穆欣再次驾驶雅克-36升空。这一次，飞机采用垂直方式起飞，随后完成一圈飞行，最后再次以垂直方式降落在跑道上。

这次飞行具有重要意义，它标志着苏联国产垂直起飞与垂直降落飞机的发展正式迈入新的阶段。

雅克-36的最终命运

1967年，在莫斯科多莫杰多沃机场举行的航空节上，雅克-36迎来了自己的“高光时刻”。这架能够像直升机一样垂直起飞和降落的飞机首次公开亮相，立刻吸引了全世界的关注。

然而，雅科夫列夫设计局希望再生产大约10架雅克-36，用于继续进行试验，尤其是开展舰上起降试验，但这一计划最终没有获得批准。

原因其实十分明显：受发动机推力、有效载荷以及其他性能指标限制，雅克-36作为真正的作战飞机并不具备实用价值。 对苏联陆军和海军而言，这种飞机很难承担实际的作战任务。

不过，作为一架飞行实验室，雅克-36无疑完成了自己的使命。北约为其赋予的代号是**“Freehand”**，意为“徒手绘图”或“草图”，某种程度上也体现了它作为探索性试验机的性质。

更重要的是，雅克-36为雅科夫列夫设计局积累了宝贵的垂直起降飞机研制经验。接下来，设计局需要研制的将不再是一架单纯的试验飞机，而是真正能够投入作战的垂直起降战机。

新机最初的型号仅在雅克-36的基础上增加了一个字母，称为雅克-36M。但最终，它以全新的编号雅克-38投入苏联海军服役。

从雅克-36到雅克-38，苏联垂直起降飞机由试验探索正式走向实战应用。雅克-38虽然继承了雅克-36的技术路线，但从总体设计、动力系统到作战用途，都已经是一架完全不同的飞机。