O MiG-21 é a aeronave mais famosa do mundo. É a aeronave de combate supersônica lendária e mais amplamente utilizada no mundo. Foi produzido em massa na URSS de 1959 a 1985, bem como na Tchecoslováquia, Índia e China. Devido à produção em massa, distinguia-se por um custo muito baixo: o MiG-21MF, por exemplo, era mais barato que o BMP-1. No total, a URSS, a Tchecoslováquia e a Índia produziram um número recorde de caças - 11.496 unidades. A cópia checoslovaca do MiG-21 foi produzida com o nome de S-106. A cópia chinesa do MiG-21 foi produzida com o nome J-7 (para o PLA), e sua versão de exportação, o F7, continua a ser produzida atualmente. Em 2012, cerca de 2.500 J-7 / F-7s foram produzidos na China. Ele se provou em quase todos os conflitos dos quais participou. E participou de todos os conflitos mais ou menos importantes que ocorreram no período posterior à sua criação - até os dias de hoje.
O MiG-21 é realmente o orgulho da indústria aeronáutica russa. Mas a história poderia ter sido diferente, e outro avião poderia tomar o lugar do MiG-21. Seria digno da glória do MiG-21 ou, ao contrário, qualquer escolha alternativa seria uma perdedora?
O início do desenvolvimento de caças de nova geração foi dado pela Resolução do Conselho de Ministros da URSS de 5 de julho de 1953, que ordenou que o bureau de projetos de "caças" começasse a desenvolver novos tipos de aeronaves; projetado para alta velocidade de vôo supersônico (pelo menos 1750 km / h). Foi o trabalho sob este decreto que levou ao nascimento do MiG-21 e seus concorrentes na competição.
Começaremos com o concorrente mais desconhecido. Criado em meados da década de 1950 no Yakovlev Design Bureau, o caça Yak-140 ainda é pouco conhecido tanto para o Ocidente quanto para os historiadores da aviação doméstica. De acordo com o decreto governamental de 9 de setembro de 1953, o OKB A. S. Yakovlev foi instruído a desenvolver e construir duas cópias do Yak-140 e a primeira delas a ser apresentada para testes estaduais em março de 1955. O decreto especificava as seguintes características: velocidade máxima 1650 … 1750 km / h, teto de serviço 18.000 m, alcance de voo de 1.800 km a 15.000 m de altitude, corrida de decolagem 400 m, corrida de 600 m A. S. Yakovlev via o Yak-140 como um desenvolvimento adicional da ideia de um caça leve, cujas ideias foram incorporadas em seu antecessor imediato, o Yak-50.
De referir que realizado com a liderança tradicional da equipa da A. S. Yakovlev na cultura do peso e no rigor do desenvolvimento aerodinâmico, o Yak-50 com o mesmo motor superou seu MiG-17 contemporâneo em todas as características de vôo. Olhando para o futuro, digamos que as mesmas técnicas permitiram que o A. S. Yakovlev para criar um Yak-140 1400 kg (!) Mais leve que o MiG-21.
O projeto de projeto foi aprovado por A. S. Yakovlev já em 10 de julho de 1953. A ideia principal dos criadores do Yak-140 foi claramente definida no projeto de projeto: “Este projeto de um caça de linha de frente com motor AM-11 é um desenvolvimento posterior de a ideia de um caça leve, que já existe há vários anos. O caça proposto combina com sucesso os parâmetros de uma aeronave leve de pequeno porte e fornece excelentes qualidades de voo e combate garantidas por uma relação empuxo-peso insuperável … Dados de voo: velocidade vertical no solo 200 m / s, e em um altitude de 15.000 m - 30 m / s; teto de serviço superior a 18.000 m; a velocidade máxima em altitudes de 10.000-15.000 m chega a 1.700 km / h. Com sua baixa carga de asa e alta relação empuxo-peso, o caça leve tem excelente capacidade de manobra tanto vertical quanto horizontalmente."
O Yak-140 deveria ter um motor turbojato A. A. Mikulin AM-11 com empuxo de 4000 kgf e 5000 kgf em modo forçado (o mesmo motor foi escolhido para o MiG-21, o que torna a comparação dessas máquinas ainda mais interessante). Em comparação com as opções calculadas pelo Design Bureau para os motores TRD-I (futuro AL-7) e VK-3, a aeronave com AM-11 com as melhores características de vôo e o mesmo equipamento e armas era duas vezes mais leve (4… 5 toneladas versus 8 … 10 toneladas para um caça pesado), duas a três vezes mais econômico em termos de consumo de metais não ferrosos, três a quatro vezes em termos de complexidade de construção, e duas vezes em termos de consumo de combustível.
A época em que o Yak-140 foi projetado se caracterizou por um desenvolvimento muito dinâmico da aviação de combate, com a velocidade de vôo se tornando extremamente importante. O rápido progresso no campo da aerodinâmica e construção de motores de aeronaves abriu perspectivas que até recentemente pareciam fantásticas. Em apenas 5 a 6 anos, a velocidade dos caças quase dobrou e, de muitas maneiras, essa busca pela velocidade foi em detrimento das características de manobra. As idéias dos especialistas em aviação sobre o combate aéreo sofreram sérias mudanças, o que foi amplamente facilitado pelo surgimento de armas de mísseis guiados ar-ar. O exemplo mais marcante é o Lockheed F-104 Starfighter, que foi um dos caças mais rápidos e menos manobráveis. Foram as informações sobre o desenvolvimento do F-104 que animaram o comando da Aeronáutica e serviram de base para a formação da missão dos novos caças.
Os designers do Yak-140 seguiram um caminho diferente. Eles sacrificaram deliberadamente a velocidade por uma boa manobrabilidade. Para isso, a asa do Yak-140 foi feita um pouco maior do que o normal para aeronaves de alta velocidade desta classe. Ao mesmo tempo, a velocidade máxima foi reduzida em 150-200 km / h, mas a capacidade de manobra e as características de decolagem e pouso foram significativamente melhoradas. Os baixos valores da carga específica na asa (na decolagem 250 kg / m² e no pouso 180 kg / m²) e a baixa pressão das rodas no solo (6,0 kg / cm²) permitiram que a aeronave fosse operada de não pavimentado aeródromos. Além disso, a velocidade vertical de descida foi reduzida significativamente e, assim, facilitou o pouso de um caça com o motor parado, o que foi considerado pelos projetistas como um elemento importante para aumentar a segurança e a capacidade de sobrevivência. O Yak-140 deveria ter uma relação empuxo-peso fenomenal para a sua época, que, de acordo com os cálculos, era ligeiramente superior a 1 (!), O que corresponde ao desempenho dos caças modernos F-15, F-16, MiG-29 ou Su-27. Para comparação: este indicador para o MiG-21F (1958) foi de 0,84, e para o F-104A - 0,83. Assim, A. S. Yakovlev mostrou perspicácia de design e, nos longínquos anos 50, criou seu lutador de acordo com os mesmos princípios com base nos quais os caças de superioridade aérea de quarta geração foram criados nos anos 70 e 80.
Ao projetar a aeronave, grande atenção foi dada à simplicidade e facilidade de operação - um layout conveniente de equipamentos e armas, escotilhas largas na fuselagem, a possibilidade de desencaixar a seção da cauda da fuselagem para substituir o motor, girador de cauda facilmente removível de a fuselagem para uma abordagem livre da seção da cauda do motor. A fiação de controle do leme e do motor passa ao longo da parte superior da fuselagem e é fechada por uma carenagem articulada (gargrot). A fiação elétrica é instalada em locais de fácil acesso, e uma parte significativa dela está sob o gargrotto. Deve-se notar que tal abordagem ainda não era geralmente aceita, e o Su-7, F-102 (106) e outros desenvolvidos nos mesmos anos, causaram críticas merecidas do pessoal de serviço.
A solução construtiva das unidades da estrutura principal está ligada aos requisitos da tecnologia de produção em série. Os conectores operacionais e tecnológicos das unidades por painéis proporcionam um amplo escopo de trabalho, rebitando por métodos avançados e realizando trabalhos de montagem e montagem separadamente para painéis e unidades e, consequentemente, montagem em linha. A ampla aplicação de estampagem e fundição é fornecida. O tamanho reduzido e os conectores operacionais do caça possibilitaram o transporte ferroviário em uma plataforma.
Uma das principais características do Yak-140 é sua alta capacidade de sobrevivência. A velocidade de descida vertical calculada ao planar com o motor desligado não ultrapassa 12 m / s com o trem de pouso estendido e os flaps desviados. Portanto, é possível pousar com um motor defeituoso. Os sistemas hidráulicos de trem de pouso e flaps, bem como de frenagem das rodas do trem de pouso principal, são duplicados pelo sistema pneumático. Os apoios dianteiro e principal são liberados a jusante, o que garante a liberação de emergência do trem de pouso mesmo em baixa pressão no sistema pneumático. O controle do profundor e ailerons é irreversível, é realizado com o auxílio de eixos rotativos, operando em torção e sofrendo uma pequena carga. Portanto, disparar através de um ou mais eixos é muito menos perigoso do que disparar através de hastes de controle reversíveis operando sob cargas significativas de tensão ou compressão. O motor está equipado com sistema de alarme e extinção de incêndio. O filtro de combustível de baixa pressão é protegido contra gelo durante o voo. Um sistema de desligamento de emergência para pós-gravação está instalado.
A varredura da asa ao longo da linha do quarto da corda foi de 55,5 °. A espessura relativa do perfil da raiz é 6,3%, o perfil final é 8%. O V transversal da asa era -4,5 °. A asa foi equipada com flaps retráteis e ailerons com compensação de peso. Duas saliências aerodinâmicas foram instaladas na superfície superior de cada console.
Na parte dianteira da fuselagem havia um cone desregulado, no qual as unidades de telêmetro de rádio estavam localizadas. O combustível (1275 kg) foi colocado em tanques localizados atrás da cabine e na fuselagem traseira. A cabine é selada, com assento ejetável. No caso de um reset de emergência do velame, os freios a ar localizados nas laterais da fuselagem traseira eram automaticamente abertos, o que aumentava a segurança da ejeção. Armamento: três canhões de 30 mm com 50 cartuchos de munição. Na versão recarregável: 16 foguetes ARS-57 de calibre 57 mm ou oito ARS-70, ou dois TRS-190, ou até 200 kg de bombas. Mira óptica automática com um telêmetro de rádio. Dos dois tipos de canhões de aeronaves experimentais de calibre 30 mm-235P e TKB-500, o canhão 235P OKB-16 AE foi escolhido. Nudelman. Ele tinha vantagens em termos de tamanho, peso, simplicidade de design, confiabilidade, reversão e outros parâmetros (o futuro HP-30, colocado em serviço em 1955).
O chassi do Yak-140 era do tipo bicicleta, que já estava se tornando padrão para as aeronaves de Yakovlev no pós-guerra. Consistia no suporte principal, frontal e dois suportes inferiores. Depreciação do ar-óleo, o desenho de todas as escoras é de alavanca. O suporte principal foi equipado com duas rodas de freio 600 × 200 mm, e o dianteiro foi equipado com uma roda controlada hidraulicamente 480 × 200 mm. Suportes sob as asas com rodas 250 × 110 mm foram retraídos nas carenagens localizadas nas extremidades da asa. O LDPE foi instalado nas mesmas carenagens. A limpeza e a liberação do chassi foram realizadas por sistema hidráulico (liberação de emergência - pneumohidráulico). O trem de pouso dianteiro e principal foram liberados a jusante, o que garantiu sua liberação mesmo com baixa pressão do sistema.
Em 1953, a União Soviética começou a implementar um programa para criar uma nova geração de caças, caracterizada pela alta velocidade supersônica. No gabinete de design A. S. Yakovlev e A. I. Mikoyan, ao criar tal aeronave, confiou no A. A. Mikulin AM-11, e na "firma" P. O. Sukhoi - muito mais poderoso e. motor naturalmente pesado A. M. Berço AL-7. Na verdade, AM-11 e AL-7 em 1953-54.ainda não existiam, foram desenvolvidos em paralelo com a aeronave. No entanto, o ritmo de trabalho nos caças Yak e MiG acabou sendo maior do que no motor AM-11. Em seguida, em ambos os escritórios de design, eles decidiram construir modelos experimentais de carros para um motor serial de menor potência AM-9B * (impulso no pós-combustor de 3300 kg) ou sua modificação AM-9D. Foi assim que surgiu o Yak-140 com o AM-9D, assim como o Mikoyan E-2 e o E-4 com o AM-9B. Yak-140 com AM-9D era completamente semelhante à versão principal com AM-11. As diferenças estavam apenas nos elementos associados à usina e no armamento, que consistia em dois canhões NR-23 de 23 mm. O telêmetro de rádio não foi instalado. É claro que não foi planejado receber os dados de voo declarados deste caça. Destinava-se a testar e fazer o ajuste fino de sistemas e unidades, identificando características de controle, o que agilizaria o comissionamento da versão principal da máquina.
Este caça experimental foi construído no final de 1954. Em janeiro de 1955, os testes de solo começaram; taxiar, correr até a velocidade de decolagem, etc. Enquanto isso, TsAGI conduziu testes estatísticos da versão principal do Yak-140. Descobriu-se que a asa da aeronave precisava ser reforçada, mas isso não interferiu em nada na primeira fase dos testes de vôo. No entanto, em fevereiro de 1955, os trabalhos na aeronave foram interrompidos literalmente na véspera do primeiro vôo e não foram mais retomados. Ainda não foi encontrada uma explicação satisfatória para este fato, podendo-se apenas afirmar que não houve uma decisão oficial do Ministério da Indústria da Aviação de interromper os trabalhos no Yak-140. A necessidade de retrabalhar a asa não pode ser considerada um motivo sério para o abandono da aeronave, uma vez que tais casos já ocorreram antes. Os problemas técnicos que surgiram neste caso foram resolvidos, via de regra, de forma rápida e com bastante sucesso. Informações interessantes que lançam luz sobre essa história foram contadas na revista "Aviation and Time". De acordo com um dos veteranos da KB, quando questionado sobre o destino do Yak-140, questionado por A. S. Yakovlev muitos anos após os eventos descritos, ele respondeu que o então Ministro da indústria aeronáutica da URSS P. V. Dementyev, sem qualquer explicação, informou-o da futilidade e da falta de sentido das tentativas do bureau de projetos de continuar a trabalhar no Yak-140, já que a preferência ainda seria dada a outra aeronave. Agora só podemos adivinhar por quais motivos o ministro foi guiado. Yakovlev, bem ciente de que sem o apoio da liderança do MAP, o bureau de projetos não teria sucesso, mandou interromper todos os trabalhos nesta aeronave.
Mas o Yak-140 teve a chance de ser colocado em serviço e tomar o lugar do MiG-21? Acho que mesmo sem o fato acima, Yak não teve chance. Na época, o exemplo que ficou aos olhos dos dirigentes da Aeronáutica e do Ministério da Defesa foi o F-104 - o primeiro avião de combate a superar a velocidade de 2,0M. Batalhas de alta altitude e alta velocidade em cursos convergentes eram vistas como a base das táticas das batalhas que se seguiram. Consequentemente, as principais características que influenciaram a escolha da aeronave foram justamente a velocidade e a altitude. E o Yak-140, que estava à frente do mundo todo em seu conceito, estava perdendo para os concorrentes nesses indicadores, e se tornaria um outsider na competição. A compreensão da falácia do combate não manobrável virá mais tarde, após a Guerra do Vietnã e os conflitos árabe-israelenses. Foi lá que o Yak-140 pôde realizar seu potencial. Batalhas reais mostraram que o MiG-21 em combate aéreo aproximado era aproximadamente igual ao Mirage-3, e a vitória dependia exclusivamente da experiência do piloto e das táticas escolhidas corretamente. Se o Yak-140 estivesse em seu lugar, e a regra dos pilotos do MiG-21 "Eu vi o Mirage, não faça uma curva" não faria mais sentido. Considerando a excelente taxa de subida e menor carga alar, o Yak-140 deveria ter superado significativamente o Mirage-3. Em uma batalha com o F-4, o Yak-140 geralmente seria igual ao MiG-21. O Yak-140 também superou seus concorrentes em autonomia de vôo (a principal desvantagem do MiG-21 e do Su-7), e a reserva de peso tornou possível aumentar ainda mais a distância. Mas a história do Yak-140 terminou antes de começar. E a única coisa em que ele se tornou um marco foi no trabalho do OKB A. S. Yakovlev, tornando-se o último lutador de um assento da linha de frente construído neste bureau de design.
