A liderança militar soviética ficou muito impressionada com o uso eficaz da Força Aérea Israelense de aeronaves Americanas AWACS E-2C Hawkeye durante a Guerra do Líbano de 1982. Naquela época, a União Soviética tinha um número limitado de Tu-126s pesados, que já haviam se tornado obsoletos. Para substituir máquinas obsoletas construídas em meados dos anos 60, o desenvolvimento da aeronave A-50 foi feito com o complexo de rádios Shmel, que foi inovador para a URSS. No entanto, já na fase de projeto da aeronave AWACS baseada no Il-76, estava claro que ela não seria capaz de se tornar barata e massiva. Além das aeronaves pesadas "estratégicas" de patrulha e controle de radar, a Força Aérea Soviética precisava de uma aeronave tática com uma duração de vôo de 4, 5 a 5 horas e a capacidade de detectar alvos em vôo baixo e furtivos a longas distâncias.
Em 1983, o comando da Força Aérea e da Defesa Aérea, com a participação de órgãos de pesquisa e empresas industriais, acertou os requisitos para uma nova aeronave AWACS de classe média. O sistema de radar de bordo deveria garantir a detecção de alvos de baixa altitude a uma distância de pelo menos 200 km e o rastreamento simultâneo de 120 alvos. No modo passivo, com o auxílio de uma estação de reconhecimento eletrônico, foi prevista a detecção de radares terrestres (marítimos) e estações de orientação de mísseis de defesa aérea a uma distância de até 400 km. O equipamento de transmissão de dados deveria fornecer controle multicanal e orientação de caças-interceptadores em serviço e promissores, bem como transmitir informações de radar para postos de comando terrestre em tempo real.
Para uma aeronave AWACS de linha de frente promissora, duas versões de sistemas de rádio foram previstas: decímetro (com a localização tradicional da antena do radar na carenagem acima da fuselagem da aeronave) e centímetro (com espaçamento da antena no nariz e na cauda da fuselagem). An-12, An-32, An-72 e Il-18 foram considerados uma plataforma de aviação. Naquela época, as aeronaves An-12 e Il-18 já haviam sido descontinuadas, mas havia muitas máquinas relativamente novas e em boas condições que poderiam ser facilmente convertidas em aeronaves AWACS. O promissor An-32 de transporte médio com os novos motores turboélice AI-20D-5M estava apenas sendo testado. O projeto com base no transporte leve An-72 com dois motores turbojato D-36 bypass parecia muito promissor. Uma vantagem significativa do An-72 era a localização elevada dos motores, o que tornava possível operá-lo em campos de aviação mal preparados. O uso do chamado efeito aerodinâmico Coanda aumentou significativamente a sustentação e reduziu a corrida de decolagem. Os especialistas do OKB com o nome de OK Antonov conseguiram elaborar o projeto com muito cuidado, e os militares falaram inequivocamente a favor da versão baseada no An-72. Graças a uma pesquisa preliminar profunda, foi possível ir diretamente para o projeto detalhado, contornando as etapas de projeto de esboço e construção de um modelo de madeira em tamanho real.
An-71
A necessidade de colocar a antena em forma de disco do complexo de engenharia de rádio predeterminou o layout aerodinâmico. As grandes dimensões da antena rotativa não permitiam o posicionamento ideal em uma aeronave relativamente pequena de acordo com o esquema tradicional. Nesse caso, a antena teve grande influência na cauda, havendo zonas de sombreamento do radar pelos elementos da fuselagem. Além disso, quando instalada com a ajuda de postes "na parte traseira", a antena inevitavelmente caiu sob a influência de jatos de motores de montagem alta. Nesse sentido, após analisar todos os esquemas possíveis, os desenvolvedores se decidiram pela opção de instalar a antena na ponta da cauda vertical, o que deu à aeronave um aspecto bastante exótico. A antena rotativa do radar de vigilância estava localizada dentro da carenagem, estruturalmente composta por uma parte de caixão de metal e conchas de fibra de vidro.
Para isso, foi necessário refazer a cauda da fuselagem e uma nova cauda vertical, que possuía uma varredura reversa, além de um cordão grande e grosso. Para reduzir as cargas de vibração, a cauda da fuselagem foi elevada, o que permitiu aumentar a altura do estabilizador em meio metro. Mesmo assim, apesar de todos os esforços, a controlabilidade do An-71 era marcadamente diferente do An-72 para pior. O layout atípico levou à necessidade de resolver uma série de problemas, entre os quais estabilidade e controlabilidade insuficientes nos canais laterais e longitudinais, e a instalação forçada de um leme de grande área, que complicou o controle e reduziu significativamente a eficácia do equilíbrio do leme.
Para melhorar as características de decolagem do An-71, foram usados motores D-436K mais potentes com empuxo de 7.500 kg. No entanto, a pedido dos militares, a fim de perceber a possibilidade de decolar de pistas encurtadas ou com um motor principal inoperante, um motor de aceleração RD-36A com impulso de 2900 kg foi adicionalmente instalado sob a cauda da fuselagem. Como o consumo de energia do equipamento de bordo aumentou significativamente em vez dos dois geradores GP-21 usados no An-72, foram usados quatro geradores GP-23 com uma potência total de 240 kW.
Seção da cauda do An-71
Em comparação com o transporte An-72, o volume interno do An-71 sofreu um rearranjo. Os designers tiveram que passar por uma série de ajustes para acomodar todo o equipamento necessário e a fuselagem agora estava dividida em três compartimentos. Imediatamente atrás da cabine, havia estações de trabalho do operador com racks de equipamentos e telas de exibição de informações. No compartimento intermediário, isolado do espaço habitável, ficavam os equipamentos de informática do complexo de rádio-engenharia e os equipamentos da aeronave. O terceiro compartimento abrigava o equipamento de radar, o motor auxiliar, sistemas de refrigeração e elementos do sistema de controle. Uma divisória blindada de metal com uma porta foi instalada entre o primeiro e o segundo compartimentos.
Para aumentar a confiabilidade do complexo do radar e reduzir o efeito nocivo da vibração, os equipamentos instalados no terceiro compartimento foram localizados em uma única plataforma de depreciação, que servia simultaneamente como duto de ar para o sistema de refrigeração. Parte do equipamento foi colocado no espaço sob o piso da fuselagem, carenagens do trem de pouso e carenagens das asas. Portanto, a densidade da instalação do equipamento no An-71 foi significativamente maior do que na aeronave A-50, muito maior. Para chegar a uma unidade eletrônica com defeito, muitas vezes era necessário desmontar várias unidades vizinhas. E, no entanto, era necessário fornecer condições de trabalho aceitáveis para três operadores.
Com base na experiência de operar os primeiros Tu-126s, grande atenção foi dada às medidas para garantir a biossegurança e as condições normais de vida da tripulação. Para evitar a penetração de radiação de alta frequência nociva, foi utilizado o envidraçamento do dossel da cabine com um revestimento protetor metalizado, a passagem de oleodutos, cabos elétricos e hastes pelas divisórias e elementos da fuselagem da aeronave com os obrigatórios observância dos requisitos de estanqueidade ao rádio.
Após a aprovação final do projeto, foi iniciada a construção de três máquinas experimentais. Duas aeronaves deveriam ser usadas para testes de vôo e uma para testes estáticos. O primeiro An-71 foi anexado ao quarto An-72 experimental. Esta máquina, que tinha muito tempo de vôo e um pouso de emergência, não estava em condições de vôo antes da conversão. A segunda e terceira cópias também não foram construídas de novo, mas foram alteradas a partir do An-72 usado. Em 12 de julho de 1985, um experiente An-71 decolou pela primeira vez.
A primeira cópia do An-71 enquanto faz jogging
Se o reequipamento da própria aeronave ocorresse estritamente de acordo com o cronograma, surgiam problemas com o complexo de engenharia de rádio. A primeira versão do radar e do complexo de computadores criado na NPO Vega mostrou resultados insatisfatórios em termos de detecção de alvos aéreos contra o fundo da Terra. Isso levou a uma alteração radical do radar e do equipamento de computação. No entanto, nessa época, os requisitos do cliente haviam mudado em termos de interação com caças e aeronaves de ataque. Era necessário aumentar o número de canais de orientação, garantir a interação com sistemas de defesa aérea de longo alcance, aumentar o grau de automação do trabalho dos operadores e trabalhar efetivamente em alvos terrestres e de superfície, o que levou à criação de um terceiro conjunto de equipamento.
Os testes do An-71 foram realizados não apenas na Ucrânia, mas também em outras regiões da URSS, incluindo o Cáucaso, a região do Volga e a Ásia Central, em várias condições meteorológicas e em várias paisagens. Durante os testes, a parte de hardware do complexo do radar atingiu um alto nível de confiabilidade. Ao mesmo tempo, o An-71 poderia operar isolado da base principal por um mês, dispensando o mínimo de manutenção. Na avaliação de militares e especialistas do Ministério da Indústria da Aviação, que participaram dos testes, o uso do An-71 pode aumentar a eficácia da aviação de caça em 2,5 a 3 vezes.
Nos testes, uma aeronave com peso máximo de decolagem de 32100 kg desenvolveu uma velocidade máxima de 650 km / h. Velocidade de cruzeiro - 530 km / h. O teto de serviço é de 10.800 metros. O tempo gasto em patrulha é de 5 horas. Ou seja, de acordo com dados de vôo, o An-71 não era inferior ao americano E-2C Hawkeye. De acordo com informações publicadas pela Global Security, o radar instalado no An-71 pode detectar alvos contra o fundo da Terra a uma distância de mais de 200 km, com uma altitude de patrulha de 8500 metros.
Muitas vezes você pode ouvir a opinião de que o An-71 foi originalmente desenvolvido como uma aeronave AWACS baseada em porta-aviões, mas este não é o caso. Em 1982, após a colocação do cruzador de transporte de aeronaves pesadas pr 1143.5 na rampa de lançamento do estaleiro do Mar Negro em Nikolaev, surgiu a questão sobre a formação de sua asa aérea. Se tudo estava mais ou menos claro com caças e helicópteros de resgate e anti-submarinos, então não havia candidatos prontos para o papel de aeronaves AWACS baseadas em porta-aviões na URSS naquela época.
Em 1983, após o início dos trabalhos na aeronave AWACS da linha de frente, a modificação do convés An-71 estava sendo elaborada. No entanto, logo ficou claro que, devido à grande altitude do An-71, basear-se em um cruzador de transporte de aeronaves é extremamente difícil. Se as asas ainda podiam ser dobradas para economizar espaço, então o que fazer com a unidade de cauda alta, coroada com uma antena de radar volumosa, não estava claro. No entanto, o principal obstáculo era a falta de uma catapulta no navio. Isso tornou impossível para o An-71 decolar do convés devido à relação empuxo-peso insuficiente. Para uma curta decolagem de uma pista com trampolim, foram necessários pelo menos três motores aceleradores, para os quais foi necessário redesenhar toda a aeronave. Atendendo a estas circunstâncias, o cliente, representado pelo Ministério da Defesa, decidiu abandonar a encomenda de desenvolvimento de uma aeronave AWACS baseada em porta-aviões baseada no An-71 e concentrar os esforços em outro modelo.
Pela primeira vez, eles começaram a falar sobre a nova aeronave soviética AWACS no Ocidente em 1986, depois de visitar o M. S. Gorbachev, da Usina Mecânica de Kiev, onde no aeródromo de Gostomel o Secretário-Geral do Comitê Central do PCUS viu modelos promissores de aeronaves. Nesse caso, a cauda da aeronave, com os símbolos da Aeroflot com carenagem de radar, caiu nas lentes das câmeras de foto e vídeo.
O destino do An-71 foi afetado negativamente pelas dificuldades econômicas que a economia enfrentou no final do período soviético. Em 1990, as obras do An-71, que havia alcançado um alto grau de prontidão, foram paralisadas e, após o colapso da URSS, nas condições da perda dos laços financeiros e econômicos, não voltaram a elas. Embora, do ponto de vista do bom senso, aeronaves AWACS relativamente baratas do elo operacional-tático sejam ainda mais necessárias para nosso país do que os pesados A-50, em sua maioria ociosos no campo de aviação. Possuindo boas características de decolagem e pouso e custos operacionais aceitáveis, o An-71 poderia ser usado como um meio operacional de melhorar o controle aéreo durante um "período especial" ou durante conflitos locais. Durante as duas campanhas chechenas e o conflito armado com a Geórgia em 2008, a extremamente cara aeronave AWACS A-50 teve que ser usada para dirigir as ações da aviação militar.
Segundo fontes americanas, no início dos anos 2000, a Ucrânia estava negociando com a Índia o possível fornecimento do An-71 modernizado a um preço de US $ 200 milhões por aeronave. Ao mesmo tempo, a empresa "Kvant-Radiolokatsiya" de Kiev se comprometeu a desenvolver um novo radar "Kvant-M" com um alcance de detecção de alvos de baixa altitude de até 370 km. Ao mesmo tempo, o número de alvos rastreados deveria chegar a 400 unidades. No entanto, o negócio nunca foi concluído. Muito provavelmente, os representantes indianos não foram capazes de obter garantias de que a Ucrânia é realmente capaz de cumprir suas obrigações.
Desde 1979, o A. S. Yakovlev, onde tradicionalmente lidavam com aeronaves de decolagem e aterrissagem verticais baseadas no mar, a pesquisa foi conduzida no convés de aeronaves AWACS. A principal dificuldade em criar tal máquina, com base nas características dos navios soviéticos de transporte de aeronaves, foi a elevação da aeronave no ar na ausência de uma catapulta no convés. Para isso, a relação empuxo-peso da aeronave, que poderia passar de 4 a 5 horas em patrulha, tinha que ser muito alta. Inicialmente, a aeronave, que recebeu a designação Yak-44E, previa a instalação de quatro turbojatos adicionais de decolagem e dois teatros de marcha. De acordo com os termos de referência acordados com a Marinha, o complexo radiotécnico deveria detectar alvos aéreos a uma distância de 150-200 km e direcionar caças navais contra eles. O alcance de detecção de alvos de superfície é de mais de 300 km. Quando armazenados em um navio, os consoles das asas foram dobrados. O número da tripulação Yak-44E na versão original é de 4 pessoas.
No entanto, a colocação de quatro motores de elevação e combustível adicional não deixou espaço para um complexo rádio-técnico volumoso e condições normais de trabalho para os operadores. E o próprio radar de bordo e equipamento de comunicação foram criados com grandes dificuldades. Logo ficou claro que essa versão da aeronave do convés AWACS era um beco sem saída, e o projeto foi retrabalhado.
Na aeronave do projeto atualizado, foi decidido abandonar os motores de elevação adicionais, que eram carga "morta" em voo. A relação empuxo-peso da aeronave foi aumentada com a instalação de dois novos motores turbofan D-27 com capacidade de 14.000 hp. A escolha de um motor desse tipo foi devido ao fato de que, a uma velocidade de cruzeiro subsônica suficientemente alta, ele tinha uma eficiência de combustível significativamente melhor do que os motores turbojato disponíveis. Além disso, em comparação com os motores turboélice em modo de decolagem, proporcionou melhores características de tração, relação empuxo / peso e aumento de sustentação devido ao sopro das asas.
Tamanhos comparativos de aeronaves E-2 Hawkeye, Yak-44 e An-71 AWACS
Como um radar a bordo para visibilidade total, foi decidido usar um radar E-700 promissor com uma antena em uma carenagem rotativa em forma de disco com um diâmetro de 7,3 metros em um poste acima da fuselagem da aeronave. Ao mesmo tempo, a aeronave AWACS baseada em porta-aviões soviética começou a se parecer muito com o Hawkeye americano, mas ao mesmo tempo era um pouco maior.
Modelo em tamanho real da aeronave Yak-44E
No verão de 1989, a obra entrou na fase de implantação prática do projeto. A primeira etapa foi a produção de um modelo estrutural e tecnológico em tamanho real da aeronave e um modelo reduzido para pesquisa em engenharia de rádio e preparação para a construção de protótipos.
Yak-42LL
Para os testes de vôo do motor da aeronave D-27, o laboratório de vôo Yak-42LL foi preparado. A construção dos protótipos do Yak-44E e sua produção em série seriam realizadas na Fábrica de Aviação de Tashkent. No futuro, estava previsto que essa máquina também fosse fornecida para a Força Aérea.
Foto para memória. Após a conclusão dos testes do modelo Yak-44E no cruzador de transporte de aeronaves "Tbilisi"
Para avaliar a possibilidade de colocar o Yak-44E na cabine de comando e no hangar do cruzador "Tbilisi", um modelo em tamanho real da aeronave em agosto de 1990 foi entregue por uma barcaça a bordo de um navio que foi sendo testado na região de Sevastopol. Durante os testes, as possibilidades de colocação da aeronave nos hangares internos, rolando para a plataforma a partir do elevador e içamento dos hangares internos, rebocando e atracando a aeronave na cabine de comando e no hangar, fazendo a interface da aeronave com o suporte técnico posts foram testados. Após completar o programa de avaliação, o modelo retornou à oficina de montagem do Yakovlev Design Bureau. Após testar o layout, ocorreu o assentamento do primeiro protótipo.
De acordo com os dados do projeto, uma aeronave com peso máximo de decolagem de 40.000 kg pode atingir velocidade máxima de 740 km / h. Velocidade de cruzeiro - 700 km / h. Velocidade de pouso - 185 km / h. O teto de serviço é de 12.000 metros. A duração do patrulhamento a uma distância de 300 km do porta-aviões na faixa de velocidade de 500-650 km / h é de 5-6 horas. Tripulação: 2 pilotos, 2 operadores RTK e um oficial de orientação. Comparado com o An-71, o Yak-44 com deck se distinguia por um layout muito denso.
O layout do Yak-44
No futuro, para aumentar o tempo de permanência no ar, a aeronave deveria receber um sistema de reabastecimento. Com base na fuselagem Yak-44E, uma aeronave anti-submarina baseada em porta-aviões e um tanque também foram projetados.
O complexo de rádio E-700 forneceu detecção estável de alvos aéreos contra o fundo da superfície subjacente a uma distância de 220-250 km, dependendo do RCS. Alvos de superfície podem ser detectados a uma distância de até 400 km. O equipamento Yak-44E pode rastrear 150 alvos simultaneamente e apontar 40 caças para eles.
Embora o layout em escala real do Yak-44E tenha sido testado com sucesso a bordo do porta-aviões 1143.5, estava claro que neste navio, que, além disso, não tinha uma catapulta, o AWACS seria muito apertado para aeronaves baseadas em porta-aviões. No total, a asa do porta-aviões deveria incluir até 4 aeronaves AWACS e 2 aeronaves de reabastecimento. Portanto, o projeto do convés "piquete de radar" antes do encerramento do programa foi realizado principalmente em relação à sua colocação no porta-aviões nuclear pr.1143.7 "Ulyanovsk". Esta modificação, destinada ao lançamento de uma catapulta, recebeu a designação Yak-44RLD. Ao contrário do navio que agora leva o nome de "Almirante da Frota da União Soviética Kuznetsov", "Ulyanovsk" deveria se tornar um porta-aviões completo com hangares internos espaçosos e uma catapulta a vapor. Seu comissionamento planejado foi programado para 1995.
O porta-aviões de propulsão nuclear da classe Ulyanovsk poderia se tornar o primeiro navio de transporte de aeronaves soviético, não inferior em tamanho e capacidade do grupo aéreo aos porta-aviões polivalentes de propulsão nuclear americana das classes Enterprise e Nimitz. A instalação de catapultas a vapor e a capacidade de levantar aeronaves AWACS expandiram significativamente as funções do navio em comparação com os cruzadores transportadores de aeronaves anteriores. Na opção de fornecer a defesa aérea do esquadrão a bordo do Ulyanovsk, estava prevista a colocação de 36 Su-33s e 8 Yak-44s.
Pode ser parecido com o porta-aviões nuclear "Ulyanovsk"
No entanto, após o colapso da URSS, a construção do porta-aviões "Ulyanovsk" no estaleiro em Nikolaev parou e, quando cerca de 20% do navio estava pronto, o casco do navio foi desmontado em 1992. Ao mesmo tempo, o governo da "nova" Rússia parou de financiar o programa Yak-44 e esta promissora aeronave AWACS nunca foi construída. Uma vez que a empresa que estava empenhada na criação da "linha de frente" An-71 acabou ficando na Ucrânia "independente", e com a recusa em financiar a máquina que se tornou estrangeira, ainda se pode concordar de alguma forma, o Yakovlev O Design Bureau permaneceu na Rússia, e em nosso país havia todas as possibilidades para a construção de protótipos e refinamento para a produção em série do Yak-44. Sem dúvida, essa versátil aeronave seria procurada não só na Marinha, mas também na Força Aérea.
Se o An-71 atingiu o estágio de construção de protótipos e o Yak-44 foi construído na forma de um mock-up em tamanho real, então a aeronave P-42, desenvolvida no G. M. Beriev em Taganrog, nunca saiu do palco do projeto. Essa plataforma versátil de aeronave parecia externamente a aeronave antissubmarina S-3 Viking americana. Com base no P-42, era para criar uma aeronave PLO, um petroleiro, busca e resgate, transporte e AWACS. Esta abordagem pode economizar custos de produção e acelerar o desenvolvimento de pessoal técnico e de vôo. Como o Viking, era um monoplano moderadamente varrido sobre as asas. Dois motores turbofan D-36 estavam localizados sob a asa, os consoles dos quais podiam ser dobrados. A quilha também era dobrável de acordo com o projeto. O avião deveria ser lançado usando a catapulta de um navio e pousar usando um pára-raios. Era uma aeronave bastante compacta, com peso máximo de decolagem de 29.000 kg e tripulação de três pessoas. Sua velocidade máxima deveria exceder 800 km / h. Tempo de patrulha a 300 km do navio - 2,5-3 horas.
Aparência do projeto da aeronave AWACS P-42
A construção de um protótipo estava prevista para 1976. Presumiu-se que o P-42 se tornaria parte da asa aérea do porta-aviões com uma usina nuclear pr. 1160 "Oryol". O desenvolvimento deste projeto vem sendo realizado desde o final dos anos 60 no Nevsky Design Bureau. Em meados dos anos 80, a Marinha da URSS receberia três desses navios. No entanto, a construção de porta-aviões com reator nuclear foi considerada muito cara e, em 1973, todo o trabalho foi reduzido em favor da construção dos navios do Projeto 1143. Os trabalhos nas aeronaves da família P-42 não avançaram além do papel.
