雅克-28的研發歷史
- 1967 年,我父親指揮的一個團需要從米格-19轉換到新機型。在一次談話中,當時擔任軍區司令的陸軍上將 P.S. 庫塔霍夫半開玩笑地問我父親:
- 好吧,這個團要改裝成什么型號?
我父親也開玩笑地回答道:
- 或許,改成雅克-28吧,指揮官同志?
庫塔霍夫揮了揮手:
- 你開什么玩笑!!!千萬別!!!
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(雅克-28PP)
有一個半真半假的故事流傳,說雅克列夫總設計師為了報復飛行員部隊“勾引了他的女兒”,才設計了這架“會飛的籬笆”、“空氣動力學的誤解”、“翼手龍”、“梳子”或“錐子”——當然,這是飛行員之間的趣聞,但聽起來真是太像了!這是一篇關于前蘇聯飛行關于雅克-28的相關體驗與一些坊間傳說。
1. 自行車式起落架布局
雅克-28 有一些顯眼的特點。飛機采用了自行車式起落架設計。主起落架和前起落架都位于機身下方,并沿飛機縱軸排列。機翼下的支撐起落架則安裝在翼尖下方的專用整流罩內。
2. 滑行
關于這架飛機,留下的回憶大多是愉快的。唯一的緊張時刻是:在滑行時檢查空氣起動裝置(АК),需要輪流讓發動機轉到非常高的轉速,如果不是全推力的話——具體記不清了——然后輪流踩住舵踏板直到膝蓋發抖;起飛時也類似,要等到安全彈射高度或者收起全推力為止,雙腿膝蓋“鎖住”,腳頂在踏板上,而自己則在心里期待這個空氣起動裝置會不會失效。
當油箱滿油時,飛機在滑行轉彎時非常不靈活,即使按下“滑行”按鈕也無濟于事,只能用發動機調整方向。
3. 起飛
偵察型和電子對抗型(ПП)雅克-28的前擋風玻璃與戰斗型和雙座型不同,呈三角形,而且左側玻璃比右側厚,因此起飛時跑道在視覺上形成“階梯狀”:左邊較高,右邊較低。
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雅克-28Р和雅克-28ПП的前擋風玻璃
雅克-28的起飛也很有特點。飛機不需要抬機頭。結構上,飛機停放時的仰角為 2°,機翼攻角為 7°,總共約 9°。通常,戰斗機起飛時的攻角為 9~11°。換句話說,當加速到起飛速度時,雅克-28幾乎可以自行離地,飛行員在攔截器脫離跑道后才開始操作操縱桿。
禁止全推力起飛,原因是:如果一臺發動機的全推力突然失效,極易發生事故。發動機間隔越大,這種現象越明顯。
為了應對發動機單臺失效的情況,設計師發明了特殊裝置——空氣起動裝置(АК),它通過尾噴氣體強制偏轉方向舵來保持飛機平衡。但由于其可靠性極低,曾出現多起事故:在起飛時啟用АК,即便發動機正常工作,也可能導致事故。飛行員無法直接克服АК,若在離地時減推力幾乎等于自殺,全靠彈射座椅在150米高度救命。雖然如此,就起飛爬升角度而言,當時沒有任何飛機能比雅克-28全推力更高。
側風起飛時,側支撐起落架可能鉤住跑道混凝土,這會讓飛機繞支撐架旋轉,表現完全不同于三點式起落架的“正常”飛機。強風下使用減速傘滑行時,也要格外小心。
雅克-28裝備 Р-11АФ2-300c 發動機,全推力推力為 6200 kgf。夏季高溫時,需要根據圖表計算起跑距離,理論上2500米足夠,但從跑道末端起飛仍然不太舒服。
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雅克-28起飛……
在70年代,根據當時的飛行手冊,全推力起飛并未被禁止,但設計局手冊中也沒有相關規定。因此,這種起飛操作偶爾會在天氣偵察任務(非常少見)或出差任務中使用。操作特點是:全推力只在起動剎車時開啟,起飛后必須及時收起起落架和襟翼(機頭立即上抬到35–40°)。曾有人試圖在追擊模式下開啟全推力,結果在跑道護欄處中止起飛……
原因顯然是發動機間隔大、全推力啟動時間不同。在跑道起飛時,如果操作不當,跑道可能需要兩個小時的維修(最好的情況下,跑道會被拉壞約100米接縫)。
在電子對抗型(Як-28ПП)上,由于在艙口安裝了“花束”(Букет)干擾站,飛機重心明顯比其他雅克-28型號更靠后,這就要求在加油時調整油箱分布,并在起飛時調整水平尾翼。早在我入職前一個月,布熱格(Brzeg)基地就發生了一起事故:技術員加油不當,飛行員Bob Vasenin起飛后做了一個高角度爬升,結果墜落到混凝土上,甚至沒有飛出跑道。
此外,雅克-28的發動機安裝在機身縱軸下方,給油時會產生仰角力矩。滿油副油箱也會使飛機機頭向后傾。
因此,在這種配置下,電子對抗型起飛時,襟翼收起后機頭會固執地抬高。在加速到超過450 km/h之前,飛行員必須將操縱桿頂在儀表板上保持穩定。
4. 著陸
這架飛機在著陸時也有自己的特點。雅克-28在下降滑翔道上并不具備穩定飛行的能力。盡管裝備了良好的航向-滑翔道系統,但飛機并不會自動保持穩定,飛行員必須始終關注高度,并用操縱桿進行微調。
還有一點——雅克-28著陸時,發動機推力桿(РУД)不得低于62%的轉速。如果低于這個值,攔截機的速度可能會急劇下降,飛機甚至可能直接像石頭一樣墜落。
在著陸過程中,所有操縱動作最好在越過遠引導點之前完成。如果在越過遠引導點后再調整,可能導致飛機無法準確落在跑道上。換句話說,飛行員可能會因為飛機擺動而無法正確對準跑道。
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雅克-28著陸
在雅克-28上,用儀表著陸幾乎像玩游戲一樣——只要看著指針,不必多想。在雅克上,這些指針的讀取工作通常由航務員完成。有時在最低能見度條件下,航務員甚至會趴在前方(戰術)擋風玻璃上,指引飛行員跑道的位置(通過標志柱引導著陸)。
對于雅克-28R和雅克-28ПП(電子干擾型),座艙罩的玻璃設計非常不便(沒有正前擋風玻璃),而且左側擋風玻璃有加熱功能,右側則沒有。這意味著玻璃厚度不同,在側風條件下,通過不同玻璃觀察跑道時,飛機接近跑道的高度感會有不同的感知。
由于飛行很少僅在迎風條件下進行,飛機通常帶有側向偏角接近跑道,因此在校正前必須消除偏滑,踩舵并將操縱桿反向操作來消除滑動。在最關鍵的時刻,觀察方向會發生變化,高度感知也會不同,這一點在著陸時必須考慮。
雅克-28的著陸速度是國產飛機中最高的之一。對于雅克-28ПП來說,整個炸彈艙都裝滿了沉重的設備,即使燃油剩余最少,著陸重量也接近最大允許重量,因此著陸速度仍然很高。
根據原作者的記憶,儀表進近速度(ДПРМ)約為420 km/h,低于370 km/h的最低速度是絕對禁止的。如果再加上雨天通過前擋風玻璃幾乎什么也看不到,那么雅克的著陸幾乎像雜技表演,更確切地說——需要高度的飛行技巧。飛行員必須依靠第六感,甚至通過“屁股”來感知地面。
當襟翼完全放下時,推力已經不夠,因此遠引導點進近時需要比正常高度高約100米,而且飛機在此時會減速明顯——必須將速度從450 km/h降下來,容不得出錯。
在“孿生座”型(雙座型)雅克上,前座艙罩在調整著陸角度時會完全遮擋地平線和跑道,只能看到跑道的左右邊緣,因此必須依靠直覺和“屁股的感覺”來完成最終對準。
5. 制動板
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在雅克-28上編隊飛行——是一項非常困難的飛行任務。
雅克-28沒有制動板,因此想要熟練掌握在不超過前機的情況下“跟上”領隊機的技巧,需要反復練習,不是一兩天就能學會的。最重要的是,根據蘇聯軍隊飛行隊形手冊的規定,當在跟隨領隊機接近時,必須轉頭向前機的高級飛行員敬禮,這也是大家都會遵守的規矩。
6. 空氣動力學特性
或許在航空歷史上,沒有哪種飛機像雅克-28P那樣擁有如此多的空氣動力學特點。僅列舉如下:
- 高速“抬頭”(speed lift);
- 失速“抬頭”(stall lift);
- 副翼反向效應(ailerons reversal);
- 發動機氣動不穩定性;
- 振顫(flutter);
- 顫振(buffeting);
- 被拉入俯沖(dive pull-in);
- 翻滾(roll-over)……
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飛行員們戲稱雅克-28為“空氣動力學亂象”。說實話,很少有飛機能“驕傲地”擁有這樣一套特性組合。
а) 尾翼——可調平尾和升降舵
雅克-28的尾翼配備了可調平尾和升降舵。這大大增加了飛機的操縱難度,尤其是在超音速飛行時。飛行員可以通過微調裝置將可調平尾調整在正負四度的范圍內。這一操作需根據戰斗機的油箱加油情況以及不同速度和高度下的飛行模式進行調整。
需要注意的是,當攔截機以馬赫數 M = 1.2 飛行時,其過載穩定裕度為 26%。此時,操縱飛機會相對較費力(操縱桿變“硬”)。飛行員在飛行過程中需要對操縱機構施加相當大的力量,因此可調平尾的正確設置顯得尤為重要。
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雅克-28的可調平尾和升降舵
然而,當速度降至馬赫數 M = 0.8 或更低時,會出現相反的情況——雅克-28的過載穩定裕度僅為 3%。此時,飛機操縱變得更輕松。飛行員在從操作費力的攔截機過渡到相對輕松的操縱時,可能會輕易超過該機型的過載極限,從而進入超臨界攻角狀態。
b) 高速“抬頭”與失速“抬頭”……
在這種情況下,雅克-28面臨著相當嚴重的風險——即所謂的高速或失速“抬頭”。換句話說,飛機因機翼翼尖氣流失速而產生的過載不穩定性(即“抬頭”現象)最容易發生在馬赫數 M = 0.85–1.05 的范圍內。
“抬頭”現象也可能出現在從超音速減速至亞音速的機動過程中。此時,過載穩定裕度下降,飛機的角速度會突然增大。飛行員必須在此刻將操縱桿向自己外側推(絕對不能拉向自己)。
實踐表明,導致飛機進入“抬頭”狀態的最典型飛行員錯誤,是升降舵的劇烈過度偏轉以及可調平尾位置不當。在將飛機從俯沖中拉起時,如果操縱桿沿對角線偏轉,也可能導致雅克-28P過早進入“抬頭”。
為了避免進入“抬頭”狀態,雅克-28的飛行員必須嚴格控制攻角和過載,不可劇烈偏轉升降舵操縱桿。
最危險的時刻,個人認為,是從超音速過渡到亞音速時——平尾歸零,操縱桿如果拉向自己,就會引發高速抬頭、螺旋下墜以及其他嚴重問題……
在許多情況下,這種“抬頭”對機組人員是致命的。
特別是在起飛時,如果平尾安裝時未考慮燃油加注情況,雅克-28甚至在剛離開跑道后就可能發生高速“抬頭”。飛機會突然像點燃的蠟燭一樣迅速抬頭,伴隨發動機噴焰。此時,唯一可能救機組的措施是立即彈射。然而,當時的彈射系統在如此低高度下并不能保障飛行員生還。
因此,這種起飛幾乎總是以空難收場。
c) 副翼反向(Aileron Reversal)
雅克-28的機組人員有時會因為所謂的副翼反向現象而遭遇致命危險。飛機的飛行戰術能力取決于其空氣動力學設計、重量參數以及發動機性能。發揮這些能力往往意味著接近飛機允許的極限飛行狀態,而每種型號的飛機極限都是根據安全考慮設定的。
具體來說,雅克-28在低空的最大儀表速度為900公里/小時。若繼續加速(超過允許速度),副翼偏轉產生的空氣動力會使攔截機的機翼發生彎曲,同時伴隨機身扭轉。
在某一特定速度下,機翼扭轉會完全抵消副翼偏轉的作用,這個速度被稱為雅克-28的副翼反向臨界速度。
當速度進一步增加時,就會出現副翼反向現象:在高于臨界速度下操作副翼,飛機產生的滾轉方向與副翼操作方向相反。對于雅克-28來說,這種速度下飛行是禁止的。在這種情況下,偏轉副翼會導致飛機朝與操作方向相反的一側傾斜。
因此,忽視副翼反向限制非常危險,主要因為攔截機的部分可控性喪失(尤其是在高度不足時)。
如果飛行員心理未準備好面對這一現象,會感覺完全失控、無法讓雅克-28恢復正常飛行模式。然而,只需減少發動機推力、降低飛行速度,飛機的可控性便會恢復,通常不會產生其他不良后果。但若不熟悉這一空氣動力學特性,則可能付出生命代價。
在雅克-28早期使用階段,許多飛行員因此喪生。
后來,盡管對副翼反向(7000米以下)和顫振(7000米以上)進行了最大速度限制,這架爬升性能強的飛機仍贏得了飛行員的尊敬。
雅克-28本身并非設計用于機動空戰,對飛行員要求極高。不了解飛機操控特性和空氣動力學知識,經常會導致飛行事故和空難。因此,很難把雅克-28稱為“飛行員友好型”飛機。
7. 防顫振配重(Anti-Flutter Weight)
記得一次和V. Zhukov一起在雅克-28上飛行時,我坐在后座的航員位置,在做環回動作(looping)時,看到機翼前緣的翼尖控制面上安裝了碩大的防顫振配重。隨著過載的出現,它們以驚人的幅度振動,我頓時嚇得像被開水燙到一樣:
- “維塔利,翼面會被震斷的!”
- 他低沉而平靜地通過無線電說:“別看,別掃了你的興致。”
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防顫振配重——雅克-28L(Lotus型)。
8. 飛行操作特點
雅克-28的起飛并非傳統意義上的“操控”,而是依靠平衡來完成(飛機的安裝角就是關鍵)。傳統的著陸方式,可以通過稍微提前壓后起落架來實現,這在雙座機(“Sparka”)和RR型上相對容易,因為它們的性能類似,艙蓋玻璃也比較傳統。
最難操作的是裝有外置天線的“Bulat”型。飛行員必須完全運用升降舵調整穩定器,并將操縱桿一半向外推,以保持水平飛行,同時不能產生滾轉,否則機載攝影膠片會被抖動搞花。
在駕駛雅克-28的最初幾次飛行中,我感覺就像坐在水中的木梁上。遠觀時,飛機形狀像一根“錐針”。
航員在進行目視偵察時,最好通過艙口蓋上的玻璃定位目標,因此飛行員需要偏離目標,然后做45–60度滾轉的回旋,這樣航員才能順利完成任務。
從空氣動力學角度看,雅克-28就像一根棍子:發動機工作時可以飛行,一旦發動機熄火就直接掉下去,無法滑翔。它幾乎不能從失速旋轉中恢復,雖然有些飛行員可以做到。半翻滾動作中失高度約為5500米(大角度俯沖時還會被拉入俯沖)。
不同配置下雅克-28的演進速度(evolutionary speed)我現在無法精確指出,但無襟翼狀態下的320 km/h已被視作潛在事故前兆。實際上,雅克-28飛行手冊有四分之三的篇幅專門講述“飛行特殊情況”。
單發動機著陸難度不大,但在著陸前處理設備時差異顯著。左發動機失效尤其麻煩,因為主要液壓系統依賴它,放下起落架和襟翼時必須切斷副駕駛系統的助力。
此外,雅克-28有可調升降舵,在使用右發動機備用液壓系統時,其調整速度會慢得多。總體上,飛行準備主要是進行特殊情況操作訓練。
彈射座椅在低于150米時幾乎無效,盡管手冊上理論上可以在城市低空使用。
雙座機在加力狀態下——為了維持爬升角度,需要不斷增加迎角,到大約8000–9000米時角度可達43度。從爬升過渡到平飛時,飛行員能真實感受到所謂的“橡皮操縱桿”和“拉入俯沖”的現象:一旦加力關閉不及時,就會突然進入超音速,伴隨各種空氣動力學特性。
關于“攔截機與戰斗機”的操作表現,更多取決于飛行員或機組。實際上,雅克-28是一架相當適合特技飛行的飛機(尤其是第10系列,升降舵調整速率0.8°/秒)。最大過載為5.5 g,加上薄翼形設計:
- 在4000米高度進行預設轉彎,速度700 km/h,執行最大推力轉彎沒問題;
- 在1000米高度過載不足,需要使用最小迎角執行半回環;
- 半翻滾在1000米時速度可達900 km/h,高度在4000–4500米;
- 在最大高度時速度約320–340 km/h(演進速度約400 km/h),需將機頭下降約20度,執行430–450 km/h的半桶動作;
- 完整翻轉操作限制在5000–6000米,高度低于5000米非常危險,但半翻滾動作可達60–70度俯仰角,表現良好。
9. 雅克-28能做到的事情
1979年2月,在別爾別克進行氣象偵察時,戰斗機團指揮官駕駛蘇-15在跑道上加速起飛,并用加力爬升,爬角大約有70度。
當時,從扎波羅熱飛來的雅克-28P正在進行艾-彼得里山(Ай-Петри)的試飛,當地地勤人員經常拿雅克開玩笑:“你們的那輛‘破車’能這樣嗎?”
地勤人員把情況告訴了飛行員喬拉·戈爾本科(Жора Горбенко),他吐了口唾沫,坐進駕駛艙,開啟加力起飛,輕松超越了蘇-15的威望和指揮官的面子。當晚,當地地勤與來自駐地的米格-25技術人員一起,為雅克地勤的“壯舉”干杯慶祝。多年后,我在四代機上也見過類似的起飛表演。
1989年,我與第302飛行訓練團(302 апиб)一起在飛行訓練單位(ЛТУ)工作,當時有一對雅克-28ПП和第216戰斗機團(216 иап)的蘇-27一同進行訓練。訓練結束返航時,雅克-28P再次展示了加力起飛。
這簡直令人震撼:跑道大約600米,加力起飛后,爬升角達到50–60度,高度迅速增加,同時報告說:第一引擎,已升至7800米,高度允許返航。
盡管我后來多次見到其他飛機的垂直起飛,這次經歷依然記憶深刻。
加力起飛對雅克-28來說就像一首動人的樂曲!在雙座機上,燃油未加滿時推重比大于1——飛機像火箭般垂直上升,速度幾乎不下降。
在本地機場,使用加力起飛是被禁止的,但在出差任務中飛行員常常盡情“放飛自我”,受到中途著陸機場飛行員們的高度贊賞。
我記得有一次在第一次轉彎時,距離目標約10公里,我報告說:已升至10600米,請求返航!
塔臺(РП)三次驚訝地復述了我報告的高度。
10. 雅克-28頌歌…
我喜歡雅克-28,是因為它那“真正的”超音速外觀。沒有哪架飛機像它一樣,直觀地體現了速度。它線條優美,形態輕盈,所有油箱、抗顫振配重、進氣錐、前伸的瞄準裝置、尾鰭、后傾的機身——哎呀,真是讓人心醉!在滑行時,機頭隨著跑道鋪板的接縫微微擺動,畫面美得讓人看得入迷,同時還能聽到發動機特有的、悅耳的鳴響——我從未在其他飛機上聽到過如此動聽的發動機聲音。
雅克-28是一架復雜的飛機,但正是這種復雜,我們也喜歡它,也為能駕駛這種“空氣動力學丑陋物”而感到自豪。
你走進一個從未聽說過FBA(偵察機)的機場(而不僅僅是IA、IBA等戰斗或轟炸機),飛行員和地勤人員會蜂擁而至,圍著雅克-28圍觀。長時間的檢查通常以同樣驚訝的問題結束:– 你們怎么在它上面飛行的?
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雅克-28U,“雙座機”
雅克雙座機在加力狀態下展現了驚人的爬升能力。如果起飛時沒及時拉起爬升角,前起落架很難再收起(收起速度限制為450公里/小時,因為它需要逆氣流收起)。我的飛行隊長弗拉基米爾·亞歷山德羅維奇·科爾茲寧(Корзинин Владимир Александрович)曾從卡姆涅駕駛雙座機去維修,在我們眼前兩分鐘內爬升至10000米,距離遠程引導點非常近!這爬升表現可比肩星戰士(Starfighter)。輕松且優雅地完成了滾筒翻滾動作。
當然,在雅克-28整個服役期間,也發生過事故和嚴重飛行事件:顯現出“家族特征”——發動機和控制系統失效、航向自動控制裝置的“假故障”等。
(感謝收看本頻道編譯的內容)
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