Art Model AM 7205 Jakowlew Jak-141 „Freestyle“, sowjetisches maritimes Überschall-VTOL-Jagdflugzeug

Jakowlew Jak-141 „Freestyle“, sowjetisches maritimes Überschall-VTOL-Jagdflugzeug

Die ersten Konzeptstudien für ein überschallfähiges Senkrechtstart- und -landeflugzeug (VTOL), das den Flugabwehrschirm sowjetischer Flugdeckkreuzer sicherstellen sollte, wurden im Jahr 1974 vom Werk MMZ „Skorost“ initiiert. Basierend auf den operationellen Erfahrungen mit der Jak-38 begannen die Ingenieure 1975 mit der Entwicklung eines neuen Musters unter der Bezeichnung Jak-41 (interne Projektnummer Erzeugnis 48). Die Ergebnisse der anfänglichen Forschungen und Konstruktionsberechnungen bildeten die Grundlage für das Konzept eines Flugzeugs mit nur einem Hub- und Schubtriebwerk. Jedoch zwangen veränderte militärische Anforderungsprofile, insbesondere die Forderung nach erweiterten Flugbereichen und neuen Techniken für Kurzstarts und vertikale Landungen (STOVL), die Konstrukteure zu umfassenden strukturellen Modifikationen der Zelle. Das Resultat dieser Überarbeitungen war die stark modernisierte Jak-41M.

Für das Erprobungsprogramm fertigte man eine Vorserie von vier Flugwerken. Das erste Exemplar (Erzeugnis 48-1) war für Bodentests der Antriebsanlage und der Bordelektronik vorgesehen, während die vierte Zelle (Erzeugnis 48SI) ausschließlich für statische Strukturtests genutzt wurde. Das zweite (Erzeugnis 48-2) und dritte Exemplar (Erzeugnis 48-3) fungierten als fliegende Prototypen und erhielten die taktischen Bordnummern „75“ und „77“. Unter diesen Nummern absolvierten sie Erprobungen auf landgestützten Flugplätzen sowie bei der Nordflotte auf dem schweren Flugdeckkreuzer „Admiral der Flotte der Sowjetunion S. G. Gorschkow“. Die Maschine mit der Nummer 77 repräsentierte dabei den finalen Rüststand der Vorserie. Mit ihrem Erstflug war die Jak-41M den westlichen Entwicklungszeitplänen für vergleichbare STOVL-Systeme um rund 25 Jahre voraus.

Die Antriebsanlage der Jak-41M bestand aus einer komplexen Konfiguration von drei Triebwerken. Das primäre Aggregat war ein R-79W-300 Hub- und Schub-Mantelstromtriebwerk, das im Nachbrennerbetrieb 152 kN Schub erzeugte. Ergänzt wurde dieses durch zwei hinter dem Cockpit vertikal eingebaute, kompakte RD-41 Hubtriebwerke mit jeweils 40 kN Schub. Dieses Schub-Gewichts-Verhältnis erlaubte Senkrechtstarts bei einer Startmasse von bis zu 15.800 kg. Wurde stattdessen ein Kurzstart mit einer Rollstrecke von 60 bis 120 Metern durchgeführt, ließ sich die maximale Startmasse auf 19.500 kg erhöhen. In diesem STOVL-Profil vergrößerte sich der Einsatzradius der Maschine um das 1,5- bis 2-fache, während sich die Verweildauer im Einsatzgebiet verdoppelte. Das Design gestattete den sicheren Einsatz des Nachbrenners selbst bei nach unten geschwenkten Düsen. Ein integriertes Flugkontrollsystem übernahm vollautomatisch die Leistungsregelung und die Winkelsteuerung der schwenkbaren Düsen, um alle Phasen des vertikalen und kurzen Startens und Landens zu optimieren.

Die Schwebeflugerprobung begann Ende 1989. Am 13. Juni 1990 absolvierte der Jakowlew-Testpilot Andrei Sinizyn den ersten vollständigen Flug mit Senkrechtstart und vertikaler Landung. Bis April 1991 rüstete man eines der fliegenden Exemplare mit Kontrollgewichten aus, um Rekordflüge durchzuführen. Innerhalb von nur 15 Tagen stellte der Testpilot Sinizyn zwölf Weltrekorde in der FAI-Klasse H (VTOL-Flugzeuge mit Strahltriebwerken) der Fédération Aéronautique Internationale auf.

Im Zuge von Projektverzögerungen wurde das Muster schließlich in Jak-141 umbenannt. Am 5. Oktober 1991 ereignete sich jedoch ein schwerer Unfall. Während der Trägererprobung auf der Admiral Gorschkow überschritt die von Wladimir Jakimow gesteuerte Maschine mit der Nummer 77 die maximal zulässige vertikale Sinkgeschwindigkeit und schlug hart auf dem Deck auf. Ein Federbein des Hauptfahrwerks durchschlug einen Kraftstofftank, woraufhin ein schwerer Brand ausbrach. Jakimow konnte sich mit dem Schleudersitz sicher retten, und die restaurierte Maschine wurde später an ein Museum übergeben. Nach der Einstellung des Flugerprobungsprogramms feierte der einzige verbliebene Prototyp (die ehemalige Nummer 75), nun mit der Ausstellungsnummer „141“ versehen, vom 6. bis zum 13. September 1992 auf der Farnborough International Airshow seine öffentliche Premiere und wurde später auf weiteren Fachmessen demonstriert. Im Nachgang der Messe in Farnborough kooperierte das Konstruktionsbüro Jakowlew mit Lockheed beim Joint-Strike-Fighter-Programm (JSF), wodurch das endgültige Lockheed-Design deutliche konstruktive Gemeinsamkeiten mit der sowjetischen Jak-141 erhielt.

Technische Daten der Jak-141

• Länge – 18,3 m
• Spannweite – 10,1 m
• Höhe – 5,0 m
• Flügelfläche – 31,7 m²
• Leermasse – 11.650 kg
• Maximale Startmasse – 15.800 kg (VTOL) / 19.500 kg (STOVL)
• Antrieb – 1 × Hub- und Schubtriebwerk R-79W-300 (152 kN) und 2 × Hubtriebwerke RD-41 (je 40 kN)
• Höchstgeschwindigkeit – 1.850 km/h
• Dienstgipfelhöhe – 15.500 m
• Reichweite – 2.100 km (mit maximaler Kraftstoffkapazität) / 1.400 km (mit maximaler Waffenlast)
• Besatzung – 1
• Bewaffnung – 1 × 30-mm-Maschinenkanone, bis zu 1.000 kg (VTOL) oder 2.650 kg (STOVL) Kampfmittel an 6 Außenlaststationen