O primeiro protótipo Yak-50-I durante o teste.
Origem
Em janeiro de 1948, o VVS liderado pelo marechal Govorov e o PVO pediram aos fabricantes de aeronaves da URSS que projetassem um interceptor para qualquer clima, equipado com radar de busca e busca, o que também poderia garantir o controle de incêndios e cuja missão era cumprir. opor-se a qualquer hostil, independentemente das condições climáticas.
Para atender a essa demanda, os principais fabricantes soviéticos oferecem protótipos: o Lavotchkine La-200, Mikoyan Gouryevich I-320 e Soukhoi Su-15 (primeiro do nome e que não tinha conexão com o Su-15 Flagon ) e um pouco mais tarde, após a publicação de novas especificações, os jatos Lavotchkine La-200B e Yakovlev Yak-120, que acabariam vencendo a "competição" e produzidos na forma do Yak-25 (novamente não relacionado ao Yak-25 de 1947, caça a jato derrotado pelo famoso Mig-15), o primeiro de uma família prolífica de interceptadores e dispositivos de reconhecimento (Yak-25 / 25M / 26/27/28/125 ...).
Quando o monorreator Yakovlev Yak-50 (que também não tem nada a ver com o Yak-50/52 acrobático muito mais tarde), segundo algumas fontes, ele também teria participado da competição de interceptores. todas as condições meteorológicas. A comparação das características de todos esses dispositivos mostra que isso é improvável, o Yak-50 sendo metade do tamanho de outros concorrentes, e esse dispositivo era provavelmente um concorrente do Mikoyan MiG-17.
Parece que, para o programa de interceptores para qualquer clima, Lavochkin e Mikoyan também trabalharam em paralelo em monolugares supersônicos de jato único: o La-190 e o I-350.
O La-190 foi o primeiro Lavochkin a atingir velocidade de som nivelada e também foi o primeiro avião soviético com tanques cheios. A falta de espaço nas asas e a fuselagem longa e estreita impuseram um trem de uma linha, com cobertura nas pontas das asas. A aeronave fez apenas 8 vôos de teste em 1951, nas mãos de Andrei Kotchetkov, mas ainda atingiu Mach 1,03. Além de uma pilotagem difícil, os problemas causados pelo reator Lioulka VRD-5 / TR-3 (posteriormente produzido em massa nas versões aprimoradas do AL-5/7) condenaram o programa, assim como o I- 350 da Mikoyan, desenvolvido com o mesmo motor.
O I-350 era um motor de jato único de asa média, varrido a 60 °, equipado com o radar RP-1 Izoumroud . A aeronave iniciou seus testes de vôo em 16 de junho de 1951, pilotada por GA Sedov. No primeiro vôo, o motor falhou, e Sedov provavelmente fez o primeiro pouso planado de um jato na URSS. Como no La-190, a aeronave ficou sobrecarregada por falhas no motor e fez apenas 7 vôos antes de ser abandonada.
Para o La-200, Su-15 e Yak-50, o motor escolhido foi uma variante soviética do Rolls-Royce Nene , um turbojato centrífugo conhecido como RD-45 e mais tarde como VK-1. Uma diferença importante foi que, enquanto a Yakovlev usava um único motor para a Yak-50, todos os outros fabricantes ofereciam um twinjet. Yakovlev também será forçado a adotar esta solução para o Yak-120.
O Mikoyan I-320 foi criado ao lado do MiG-15 e MiG-17 e tinha uma asa com uma deflexão de 35 ° na borda principal e também varreu as barbatanas da cauda. O bordo de fuga do aerofólio era ocupado por retalhos TsAGI de recuo e ailerons compensados aerodinamicamente internamente. O I-320 era muito maior que o Mig-17 e tinha um cockpit de dois lugares lado a lado com controles duplos e duas telas de radar.
A propulsão consistia em 2 reatores RD-45F de 2270 kgp cada (então 2 VK-1 de 2700 kgp no segundo protótipo) dispostos em conjunto na fuselagem. Esse arranjo foi adotado por Mikoyan (e Lavotchkine ...) devido ao grande diâmetro do reator centrífugo VK-1, que proibia um arranjo lado a lado. O motor dianteiro foi instalado sob o cockpit, com o bico aberto sob a fuselagem. O bico do motor de popa saiu por baixo da cauda, no final da fuselagem.
O trem de pouso, triciclo, era controlado hidraulicamente. As pernas do trem de pouso principal foram equipadas com amortecedores pneumáticos a óleo e dobradas para dentro do aerofólio. A perna da engrenagem do nariz dobrada na fuselagem para a frente.
O primeiro protótipo saiu da fábrica em abril de 1949 e fez seu primeiro vôo em 16 de abril de 1949, pilotado por T. Vernikov e S. Amet-Khan (que mais tarde pilotaram o Tsybine NM-1 ). Apesar da opinião dos pilotos de teste de que “a aeronave se comporta bem durante a decolagem, vôo e pouso. Sem tendência a guinar e balançar. É simples de pilotar e pode ser colocado nas mãos de um piloto comum ” , a aeronave foi rejeitada, devido à instabilidade transversal e à tendência de pousar em uma asa a determinadas velocidades. Os testes de vôo foram interrompidos em 23 de abril de 1951, após 60 vôos, representando um total de 45 horas e 55 minutos de vôo.
O Lavotchkine La-200 tinha uma fórmula aerodinâmica muito próxima à do Mig I-320 com 2 reatores dispostos um atrás do outro, fornecidos pela mesma entrada de ar, mas com bicos separados no I-320. O dossel era um acorde quase constante, com uma deflexão de 40 ° e duas anteparas em cada asa, percorrendo o comprimento do acorde. As empenagens eram convencionais, com um plano fixo alto plantado na aleta grande.
Os controles de vôo foram assistidos hidraulicamente. O uso do radar exigia a presença de um operador sentado ao lado do piloto na grande cabine pressurizada.
O protótipo fez seu primeiro vôo em 9 de setembro de 1949 nas mãos de SF Mashkovsky e AF Kosariev, e os testes de vôo duraram até abril de 1951. Devido ao seu design muito semelhante, o desempenho das duas aeronaves era quase idêntico. O La-200 ganhou 110 kg em massa, 150 metros no teto e 2 km / h em velocidade máxima!
Quanto ao terceiro concorrente, o Soukhoï Su-15, era um monolugar com também os 2 motores instalados em conjunto. O compartimento dos passageiros foi deslocado para a esquerda para dar espaço ao duto de ar traseiro do motor. O radar foi instalado no lábio superior da entrada de ar. O Su-15 explodiu em voo na primeira tentativa de atravessar a barreira do som e não era um concorrente sério de outras aeronaves.
Descrição técnica
O Yak-50 era um derivado ampliado do Yak-30, ele mesmo do primeiro Yak-25, com um motor muito mais potente e uma asa mais nítida. A asa tinha uma espessura relativa de 12%, o perfil era um TsAGI 9030 na implantação, tornando-se um SR-11-12 na ponta. A deflexão da corda was foi de 45 °, um valor em negrito para 1948, e o ângulo diédrico foi de -5 °. Como em toda a fuselagem, os materiais utilizados foram aço de alta resistência, duralumínio e, pela primeira vez, ligas de magnésio.
Cada asa tinha três anteparas, o par interno sendo acorde completo e os externos parando à frente dos ailerons. Estes foram acionados hidraulicamente com compensadores internos, mas sem abas. Os retalhos, do tipo Fowler , foram abaixados para 20 ° para decolagem e 50 ° para aterrissagem.
A fuselagem tinha um comprimento de 9,46 me uma seção circular de 1,4 m de diâmetro, adaptada ao grande diâmetro do turbojato centrífugo. Logo atrás da asa, havia uma estrutura dupla que permitia desmontar completamente a parte traseira da fuselagem. Grande parte do nariz foi ocupada por radar, com a antena dentro de um radome acima da entrada de ar. Os freios a ar foram articulados em cada lado da parte traseira da fuselagem.
A unidade vertical da cauda tinha uma flecha de 54 °, 10% de espessura relativa e uma área de 2,98 m 2 incluindo os 0,48 m 2 dos lemes superior e inferior. A unidade de cauda horizontal tinha a mesma seta que a asa e o mesmo perfil que a unidade de cauda vertical, com uma superfície de 2.866 m2, incluindo os 0.788 m2 das partes móveis. Sob a parte traseira da fuselagem, havia duas pequenas aletas de estabilização.
O motor era um Klimov VK-1, com um impulso de decolagem de 2700 kgp, um bico fixo e uma partida elétrica. Um total de 1065 litros de querosene foi alojado nos tanques internos da aeronave.
O trem de pouso tinha um design completamente novo na época, pois era do tipo tandem. A engrenagem principal suportava 85% do peso da aeronave. A roda da frente era dirigível e a distância entre eixos era de 3,38 metros. Para garantir a estabilidade da aeronave no solo, foram montadas balanças de uma roda em cada ponta da asa. Esses chapéus de coco se retraíram para trás nas carenagens finais.
A cabine do piloto estava pressurizada, com pára-brisa blindado, assento de ejeção e armadura de aço de 8 mm nas costas do piloto. O radar era um Korchoun e o armamento consistia em 2 canhões NR-23 de 23 mm com 80 cartuchos cada. O sistema de ar duplo consistia em cilindros de ar comprimido carregados em 75 atmosferas e era usado para operar o trem de pouso, ailerons, freios a ar e freios a trem de pouso.
Teste de voo e abandono
Yakovlev construiu 2 protótipos do Yak-50. O primeiro, o Yak-50-I, tinha um designador 20 pintado no lado da fuselagem na frente e um 3 pintado na parte inferior da barbatana. O radome e a parte superior do nariz foram pintados de preto. Em 15 de julho de 1949, os testes de vôo da aeronave começaram com Anokhine nos controles, um piloto LII muito experiente que já havia pilotado os aviões Mig I-320 e Su-15 rivais.
Logo depois, o Yak-50-II entrou no programa, com as únicas modificações sendo um aileron único sob a fuselagem e a ausência de uma antena na parte traseira da fuselagem. Esta aeronave tinha um indicativo de chamada 35 e um 2 pintado na barbatana. Os testes mostraram que o Yak-50 tinha um desempenho excepcional e geralmente excelentes controles de vôo.
No entanto, a aeronave não atendeu aos requisitos de armamento, que consistia em duas armas de 23 mm e uma de 37 mm. Além disso, o radar desenvolvido pelo OKB Slepushkin era tão difícil de usar que um segundo membro da tripulação era considerado obrigatório.
Acima de Mach 0,92, o rolo holandês dificultava a mira precisa com as armas. Também era difícil pousar a aeronave em ventos laterais, e em uma pista molhada ou gelada o Yak-50 era quase incontrolável devido ao trem de pista única. Yakovlev, apesar de todos eles, usará novamente o trem de pouso em tandem no Yak-36 , Yak-140, Yak-120 e em toda a família Yak-25.
Em abril de 1951, o relatório final de avaliação recomendou a produção em massa do La-200. No entanto, desde novembro de 1950, as autoridades haviam aumentado as especificações para este programa: agora se tratava de atingir 3500 km de autonomia, com um radar muito mais poderoso.
O escritório de design de Lavotchkin voltou a trabalhar no La-200B, Mikoyan, por outro lado, decidiu jogar a toalha e Yakovlev propôs um dispositivo radicalmente diferente do Yak-50, o jato duplo Yak-120 com motor AM-5 para compressor axial montado em nacele sob as asas.
O La-200B era essencialmente o mesmo design que o La-200, com reatores do mesmo tipo, VK-1As um pouco mais poderosos. A fuselagem foi modificada em sua seção frontal, de acordo com o novo radar. A antena do novo Sokol era de tamanho que a própria seção da fuselagem mal era suficiente para encaixá-la, daí a transferência do suprimento de ar para três saídas, uma mais baixa para o motor dianteiro e mais duas as costas.
O primeiro vôo do Lavochkine La-200B foi realizado em 3 de julho de 1952 por Kotchetkov, mas a aeronave exibiu apenas 2800 km de alcance em vez dos 3500 necessários. Não demorou muito para ver a superioridade do Yak-120, projetado desde o início de acordo com as especificações mais recentes, e equipado com dois reatores com um diâmetro muito menor que o VK-1, o que permitia que fossem coloque sob a copa, liberando ao mesmo tempo toda a fuselagem dos sistemas e combustível.
Fontes:
- OKB Yakovlev, Uma história do departamento de design e suas aeronaves , Yefim Gordon, Dmitriy Komissarov e Sergey Komissarov, Midland Publishing, 2005
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