Art Model AM 7205 Jakovlev Jak-141 'Freestyle', maritiem supersonisch Sovjet-VTOL-jachtvliegtuig

Jakovlev Jak-141 'Freestyle', maritiem supersonisch Sovjet-VTOL-jachtvliegtuig

In 1974 startte machinebouwfabriek MMZ 'Skorost' met de eerste voorstudies voor een supersonisch jachtvliegtuig met verticale start- en landingscapaciteit (VTOL), bestemd voor de luchtverdediging van Sovjet-vliegdekschepen. Voortbouwend op de operationele ervaringen met de Jak-38, begonnen de ontwerpers in 1975 aan een nieuw toestel, aangeduid als de Jak-41 (intern projectnummer Izdelije 48). Hoewel het initiële onderzoek uitging van een concept met één enkele hef- en kruismotor, noopten veranderende operationele eisen – in het bijzonder de noodzaak van een ruimere vluchtenvelop en de integratie van STOVL-eigenschappen (korte start en verticale landing) – tot een ingrijpend herontwerp van het casco. Het resultaat van deze fundamentele wijzigingen was de sterk gemoderniseerde Jak-41M.

Ten behoeve van het testprogramma bouwde Jakovlev een voorserie van vier toestellen. Het eerste exemplaar (Izdelije 48-1) werd ingezet voor het statisch proefdraaien van de voortstuwingsinstallatie en het testen van de avionica, terwijl het vierde casco (Izdelije 48SI) uitsluitend bestemd was voor statische belastingstests. Het tweede (Izdelije 48-2) en derde exemplaar (Izdelije 48-3) fungeerden als vliegende prototypes en kregen respectievelijk de boordnummers '75' en '77'. Met name toestel 77 vertegenwoordigde de definitieve voorseriestandaard. Beide vliegende prototypes ondergingen een uitgebreide evaluatie op vliegbases op het land, waarna ze naar de Noordelijke Vloot werden overgeplaatst voor proeven op zee aan boord van de zware vliegdekkruiser Admiraal van de Vloot van de Sovjet-Unie S.G. Gorsjkov. Ten tijde van zijn eerste vlucht had de Jak-41M een technologische voorsprong van ruim een kwarteeuw op vergelijkbare westerse STOVL-ontwikkelingen.

De Jak-41M werd aangedreven door een ongebruikelijke driemotorige configuratie. De primaire krachtbron was een R-79V-300 hef- en kruismotor, die met ingeschakelde naverbrander een stuwkracht van 152 kN leverde. Deze werd bijgestaan door twee kleine RD-41 hefmotoren (elk 40 kN) die verticaal achter de cockpit waren gemonteerd. Dankzij deze hoge stuwkracht-gewichtsverhouding kon het toestel verticaal opstijgen met een startmassa tot 15.800 kg. Bij een korte aanloop van 60 tot 120 meter kon het maximumstartgewicht echter worden verhoogd tot 19.500 kg. Bij een dergelijk STOVL-profiel nam de gevechtsradius met een factor 1,5 tot 2 toe, terwijl de patrouilletijd in het inzetgebied verdubbelde. De constructie stelde de vlieger in staat om de naverbrander veilig te gebruiken, zelfs wanneer de uitlaat van de hoofdmotor volledig naar beneden was afgebogen. Een geïntegreerd vluchtcontrolesysteem regelde volautomatisch het motorvermogen en de hoek van de zwenkbare straalpijpen, waardoor alle fasen van de verticale en korte starts en landingen werden geoptimaliseerd.

De eerste vluchten in zweefstand vonden plaats eind 1989. Op 13 juni 1990 voltooide Jakovlev-testvlieger Andrej Sinitsyn de eerste volledige vluchtcyclus: een verticale start, de transitie naar horizontale vlucht en ten slotte een verticale landing. Tegen april 1991 werd een van de prototypes uitgerust met een set controleapparatuur en ballast ter voorbereiding op recordpogingen. In een tijdsbestek van slechts 15 dagen vestigde Sinitsyn twaalf wereldrecords in de FAI-klasse H (VTOL-vliegtuigen met straalaandrijving).

Als gevolg van planningswijzigingen werd het toestel omgedoopt tot Jak-141. Op 5 oktober 1991 kreeg het programma echter een zware klap te verwerken tijdens de dekproeven op de Gorsjkov. Toestel 77, bestuurd door testvlieger Vladimir Jakimov, overschreed de maximaal toegestane verticale daalsnelheid en maakte een buitengewoon harde deklanding. Een veerpoot van het hoofdlandingsgestel doorboorde een brandstoftank, wat een hevige brand veroorzaakte. Jakimov redde zich met de schietstoel; het wrak werd later geborgen, gerestaureerd en als museumstuk bewaard. Na de definitieve annulering van het vliegtestprogramma werd het enige overgebleven prototype (nummer 75) voorzien van het tentoonstellingsnummer '141'. Het maakte zijn publieke debuut op de Farnborough International Airshow in september 1992 en was nadien op meerdere luchtvaartbeurzen te zien. In de nasleep van Farnborough ging het ontwerpbureau Jakovlev een samenwerkingsverband aan met Lockheed voor het Joint Strike Fighter (JSF)-programma. Mede hierdoor vertoont het uiteindelijke ontwerp van de Amerikaanse fabrikant duidelijke constructieve parallellen met de Sovjet-Russische Jak-141.

Technische specificaties van de Jak-141

• Lengte – 18,3 m
• Spanwijdte – 10,1 m
• Hoogte – 5,0 m
• Vleugeloppervlak – 31,7 m²
• Leeggewicht – 11.650 kg
• Maximumstartgewicht – 15.800 kg (bij verticale start) / 19.500 kg (bij korte start)
• Motorisering – 1 × R-79V-300 hef- en kruismotor (152 kN) en 2 × RD-41 hefmotoren (elk 40 kN)
• Topsnelheid – 1.850 km/u
• Praktisch plafond – 15.500 m
• Actieradius – 2.100 km (met maximale brandstoflading) / 1.400 km (met maximale wapenlast)
• Bemanning – 1
• Bewapening – 1 × 30 mm-boordkanon, tot 1.000 kg (bij verticale start) of 2.650 kg (bij korte start) aan wapenlast aan 6 ophangpunten