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雅克-141战斗机

雅克-141战斗机

雅克-141战斗机（Yakovlev Yak-141，北约代号：自由式；旧编号雅克-41），苏联时期研制的一种在中小型常规动力航母上使用的舰载超音速垂直－短距起落(V/STOL)战斗机，也是世界首款能够超音速的垂直起降战斗机。

苏联发展航母过程中，20世纪70年代中期，雅克-38战斗机开始交付部队试用之后，大量建议源源不断地被及时反馈给其设计者。为此，苏联决定研制雅克-38的代替机，而且在整体性能上要超过西方当时正在进行的类似方案。1975年，苏联雅科夫列夫设计局于开始研制工作，是在雅克—38M型垂直／短距起降特性的基础上结合MiG-29K舰载攻击机的作战性能，以形成比英国“海鹞”更先进的超音速战斗攻击机。1989年，第一架雅克-141原型机试飞；1991年，一架雅克-141原型机的意外坠毁，计划被迫中止；1991年时，雅克-141共试飞200余小时，研制工作于1995年底全部结束。在雅克-141的研制期间，共生产了4架“自由式”原型机。

雅克-141战斗机使用两台RD-41涡喷发动机与一台R-79V-300涡轮风扇发动机，RD-41发动机位于机身前方，提供升力，R-79V-300发动机为向量喷口，飞机升降时喷口向下偏转。飞机起飞时使用30至100米长的水泥跑道；当跑道表面允许时，在尾管弯折65度并加开后燃器获得最大推力的情形下，起飞跑道只需6.1米。机载武器为一门30毫米航空机炮，翼下有4个外挂架，可装载导弹，最大武器载重量2600千克。雅克-141项目虽然破产，但为美国F35B联合攻击战斗机提供了大量借鉴，雅克夫列夫设计局还在雅克-141的基础上设计了隐身版的短距/垂直起降机。

发展沿革

研制背景

雅克夫列夫实验设计局成立于1939年，是苏联主要军用航空器设计商之一。20世纪40年代，世界航空开启喷气时代，雅科夫设计局也以雅克-15为首，开始了其喷气式战斗机研制工作。

苏联发展航母过程中，20世纪70年代中期，雅克-38战斗机开始交付部队试用之后，大量建议源源不断地被及时反馈给其设计者。除了表扬之外，批评的声音主要集中在雅克-38航程过短、操纵复杂、机动性能不足、保养困难（特别是在发动机方面)、航空武器系统落后及挂载量太少等。针对上述缺点，雅克夫列夫实验设计局进行了一系列的改进，但在整体性能上并没有太大的突破。海军上将戈尔什科夫深知雅克-38战机的局限性，表示局势很危急。为此，苏联决定研制雅克-38的代替机，而且在整体性能上要超过西方当时正在进行的类似方案。军方赋予新型短距/垂直起降机的主要任务是舰队防空、对空中目标实施拦截、与敌机进行近距机动空战，同时也可以对地面和海上目标实施攻击。

当时对新飞机要求是主要执行舰队区域防空任务，也可用于攻击海面和地面目标。

研制历程

1975年，雅科夫列夫设计局于开始超音速V/STOL轻型攻击／截击机的研制工作，是在雅克—38M的基础上结合MiG-29K舰载攻击机的作战性能，以形成比英国“海鹞”先进的超音速战斗—攻击机。北大西洋公约组织给该机的绰号为“自由式”(Freestyle)；1982年，升级后的“基辅”级可搭载雅克-141垂直短距起落战斗机。

1988年春天，美国海军无意中发现了该机的存在，北大西洋公约组织立即把该机绰号定为“自由式”(Freestyle)。

1989年4月，雅克-141原型机完成首次试飞；1991年，苏联在巴黎航展上公布了雅克-141模型和照片，引起世界关注；同年10月，雅克-141原型机在甲板上试验时坠毁，在雅克-141的研制期间，共生产了4架“自由式”原型机；1991年，由于财政上的困难，俄罗斯海军、空军再购买雅克-141。

1992年，俄罗斯国防部终止了用于该计划的资金。虽然雅科夫列夫设计局继续进行了一些有关雅克-141的研制工作，但该计划最后被取消。

2018年，俄联合飞机制造公司（OAK）欲重新利用苏联时期雅科夫列夫设计局的半成品——雅克-141短距起飞/垂直降落(STOVL)舰载机的原型机。该舰载机已与新航母被列入了新版国家武备发展计划。

基本设计

总体设计

雅克-141采用上单翼、双垂尾布局，中等机翼后掠角，翼根前缘有边条，机翼可折叠，翼尖有一较短粗的整流罩，其下装有反作用力控制系统。机身较长，采用前三点式起落架，主起落架舱后的机身为两个悬臂梁向后伸展，作为双垂尾的支撑，两个垂尾向外倾斜。采用两侧进气，机身座舱下后部两侧各有一个进气口。

为了提高飞行性能并减轻飞行重量，雅克-141机广泛采用了铝―锂合金和碳纤维塑料复合材料，碳纤维塑料占结构重量的26%，用碳纤维塑料制成的部件包括所有的操纵面，如全动垂直尾翼、前缘缝翼、襟翼等等。

动力系统

雅克-141沿用雅克-38战斗机的组合式动力方案，采用升力发动机和转喷口发动机相结合，使用两台RD-41涡喷发动机与一台R-79V-300涡轮风扇发动机，其中，R-79推力矢量升力/巡航涡扇发动机最大推力达到152千牛，两台RD-41喷气式升力发动机前后串列装于驾驶员座舱之后，单台推力23千牛。主发动机的两个进气道位于座舱后的两侧，尾喷口位于机身后部约2/3处。主发动机还装有推力转向装置，推力方向最大偏转角95度，这有利于飞机进场时减速。当发动机喷管向下偏转时，加力燃烧室与甲板的距离只有喷管直径的1.5倍，对地面和甲板具有高温和腐蚀。垂直起落时，为了防止进气道吸入地面反射的主发动机和升力发动机的燃气流，在进气道下部两侧还装有两个可伸缩的水平挡板。雅克-141最大飞行速度达1800千米/小时。

飞机在低速飞行时的姿态控制力来源于主发动机产生的喷气，前后发动机的推力之差控制俯仰，翼尖的反作用力控制系统控制横滚，偏航则靠机头的反作用力控制系统来实现。飞机起飞时使用30至100米长的水泥跑道，而着陆只需240米。当跑道表面允许时，在尾管弯折65度并加开后燃器获得最大推力的情形下，起飞跑道只需6.1米。

武器系统

综述

雅克-141可挂装各种新型空战武器和对地攻击武器，具有超视距空战及火力圈外发射武器的能力。机上除固定安装了一门30毫米航空机炮，备弹150发外，全机共有4个外挂架。

对空作战

雅克-141执行对空作战时，可根据情况混和挂载4枚对空导弹。对空导弹在射程上可分为中、近程二种。中程攻击任务由R-27导弹型中程对空导弹和R－77型（当时已预留了挂载的余地）中程对空导弹来担当。

对地或对舰攻击

雅克-141在执行对地或对舰攻击任务时，可挂载各种先进的对舰对地武器，可挂载射程为200千米的Kh－59M型空射巡航导弹、射程为120千米的X-31型超音速反舰导弹或X-35A型雷达制导反舰导弹，还可以挂载Kh-25、Kh-29T、Kh-31P与Kh-58等空对地导弹，以及各型激光制导和电视制导炸弹与各种普通型炸弹、航空火箭、航空水雷等。

航电系统

雅克-141装有当时先进的三余度全权数字电传操纵系统，用来控制操纵面与反作用喷口。装备的电子设备主要有机载雷达、红外搜索／跟踪仪、激光测距机、头盔瞄准具、电子干扰系统等众多电子装置。

雅克-141机载雷达为多用途脉冲多普勒火控雷达，该雷达具有高、中、近三种脉冲重复频率，具有下视下射能力，对雷达反射面积为3平方米的小型空中目标最大探测距离超过了80千米，对海上小型目标为110千米。而且“甲虫”能够同时跟踪多达12个空中目标，并能同时对其中2个威胁最大的空中目标进行攻击。

雅克-141瞄准系统由红外搜索／跟踪仪和激光测距机组成的光电瞄准系统有着极强的抗干扰能力。在执行作战任务过程中，与雷达联合使用时，增强了战机抗电子干扰能力，同时缩短了捕捉与瞄准目标的时间。并且，当机载雷达受到敌方强力干扰而失去作用时，它可以代替雷达，作为搜索、跟踪和瞄准的辅助系统，该系统的作用距离超过40千米。

雅克-141战机上的头盔瞄准具是当时世界最新发明，它不但适用于空中格斗，还可用于对地面和海上目标进行攻击。不管是什么目标，只要进入头盔瞄准具的视界，目标数据就会迅速传送入信息处理机并自动进行处理。所以只要飞行员将视线对准目标，哪怕该目标做机动规避也不能逃脱。正是有了头盔瞄准具，使雅克-141大大缩短了攻击瞄准的时间，增加了击中目标的机会，从而提高了雅克-141的战斗力。

雅克-141电子干扰系统包括对来袭导弹进行告警的光学传感器、无线电侦察系统、使用无线电对敌方雷达进行干扰的主动干扰设备、投放金属箔条与红外干扰物的被动干扰设备及光电干扰系统。正是有了该系统，雅克-141才能在执行任务时能对敌方进行电子干扰，以使自己得到有效保护，并顺利完成战斗任务。

雅克-141装有快速数据处理和自主导航系统，前者用于测绘学、成像、被攻击目标的指示功能，后者能在复杂水文气象条件下安全飞行，并引导战机归航和自动着陆。

舱室布局

雅克-141在座舱方面，可以用“仪表满天下”来形容，装有两个战术态势显示器、采用阴极管直角多功能显示器以及平视显示器。这些新式的汽车传感器有效地提升了战机的战斗力，并在一定程度上降低了飞行员的劳动强度。舱内左侧为有操纵杆，驾驶杆上的按钮可控制主发动机喷口偏转，搭载有K-36弹射座椅。

性能参数

衍生型号

1992年9月，英国范堡罗航展上有人声称，雅克-141缺乏实用垂直/短距起落战斗机所需要的操纵及任务灵活性，与“鹞”式飞机相当。“雅克福列”推出了雅克-141M型。该型与原型的最大区别在于增加了储油量，提高了机身空气动力学性能，雷达反射面积进一步减小，增大了机翼面积，采用不可调进气道以及更优良的机载电子设备和航空武器系统（如外挂架增加到6个），使它可以发射俄罗斯最新一代武器系统。