目標(biāo)：建造世界首架使用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的轟炸機(jī)

設(shè)計(jì)局：雅科夫列夫設(shè)計(jì)局（ОКБ Яковлева）

雅克-沖壓 轟炸機(jī)

世界上第一架使用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的有人駕駛飛機(jī)是法國(guó)的“勒杜克010”，設(shè)計(jì)師勒內(nèi)·勒杜克（René Leduc）1929年就開始研究沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，1937年進(jìn)行沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)設(shè)計(jì)，直到1949年4月21日才進(jìn)行第一次試飛。

沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)原理

在空中試驗(yàn)平臺(tái)試飛的“勒杜克010”

飛行中的”勒杜克022”

自1940年代中期以來，蘇聯(lián)的雅科夫列夫設(shè)計(jì)局研究了大量裝備噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)方案。其中一些方案建造了原型機(jī)，其余則是為了探索一些問題的解決方案。1948年夏天，雅科夫列夫設(shè)計(jì)局開始設(shè)計(jì)裝備沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的轟炸機(jī)，6月至7月份就完成了方案設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)師們提供了兩種方案：第一種方案是將沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)裝在機(jī)身中，第二種方案是將四個(gè)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛在機(jī)翼下。兩個(gè)方案都有一個(gè)后掠45°的中單翼，采用水平尾翼布置在垂直尾翼頂端的T型翼，機(jī)身主起落架為雙輪結(jié)構(gòu)，機(jī)翼下有支撐輔助輪。

機(jī)身機(jī)頭和駕駛室被設(shè)計(jì)成尖尖的錐形結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)直徑為1800毫米的圓柱形外殼。機(jī)組成員有2人，飛行員視野開闊，座椅位于飛機(jī)縱軸右側(cè)，領(lǐng)航員位于機(jī)頭的俯臥位置。機(jī)身長(zhǎng)18.7米，翼展14.1米，燃料存儲(chǔ)在機(jī)身和機(jī)翼油箱中，起飛重量達(dá)24000公斤，空機(jī)重量8000公斤?？紤]到要為5~6枚500公斤航空炸彈預(yù)留足夠大的彈艙，設(shè)計(jì)師們?cè)O(shè)計(jì)了幾個(gè)方案供軍方選擇。

第一種方案 水平彈艙

第一種方案 垂直彈艙

這種轟炸機(jī)需要借助火箭助推器起飛。最初的版本是使用一個(gè)裝配16個(gè)У-5火箭助推器的發(fā)射車進(jìn)行起飛，每個(gè)助推器的推力為1560公斤，總推力為25000公斤。發(fā)射車的火箭助推器可以更換后重復(fù)使用，問題在于發(fā)射車與飛機(jī)脫離后可能會(huì)被損壞，重復(fù)使用需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的維修后才能再次使用。這種費(fèi)時(shí)費(fèi)事的起飛方式顯然不太實(shí)用。工程師們還設(shè)計(jì)了另一種更省時(shí)、更合適的火箭助推方案，將助推器懸掛在機(jī)翼下，助推器是一個(gè)圓形容器，里面有七個(gè)У-931型火箭。

采取助推小車的起飛助推方案

第二種方案是將四個(gè)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛在機(jī)翼下。該機(jī)機(jī)長(zhǎng)20.4米，翼展14.2米，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)成對(duì)懸吊在每個(gè)機(jī)翼下方的掛架上，極大地方便地勤人員維護(hù)和更換。而起飛用的助推器則掛載在發(fā)動(dòng)機(jī)短艙和機(jī)身之間。一般認(rèn)為機(jī)翼下懸吊發(fā)動(dòng)機(jī)的方案是當(dāng)時(shí)西方慣用的設(shè)計(jì)，而這架1948年年中設(shè)計(jì)的轟炸機(jī)再次清楚表明，當(dāng)時(shí)雅科夫列夫設(shè)計(jì)局對(duì)所有飛機(jī)氣動(dòng)布局都進(jìn)行了探索和驗(yàn)證。該機(jī)采用自行車式起落架，主起落架布置在機(jī)身下，支架高度較低，起飛后起落架和輪胎向上收回到?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)之間的空間。機(jī)翼下起落架支柱的輪胎軌道為6.4米（翼展為14.2米），這提高了飛機(jī)跑道滑行的穩(wěn)定性和機(jī)動(dòng)性。機(jī)身前部有一個(gè)視野寬闊的駕駛艙，為駕駛員提供了良好的視野，也為機(jī)組人員之間的互動(dòng)配合提供了更好的條件。

與單引擎轟炸機(jī)相比，采取機(jī)翼下懸吊發(fā)動(dòng)機(jī)的方案，機(jī)身容量更大，可以從容的布置起落架艙室、燃料箱和更大的彈艙或貨艙。這種布局讓這款轟炸機(jī)更優(yōu)雅而美麗。

第二種機(jī)翼懸吊發(fā)動(dòng)機(jī)方案

雅科夫列夫設(shè)計(jì)局的這款沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)轟炸機(jī)最終沒有實(shí)際建造，只能停留在圖紙上。在有人駕駛飛機(jī)上使用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效果和穩(wěn)定性未能在實(shí)踐中得到驗(yàn)證。西方類似的采用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)串聯(lián)組合的飛機(jī)也從未順利發(fā)展下去和投入量產(chǎn)。如果沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)本身能夠產(chǎn)生巨大的推力并為飛機(jī)提供高速飛行的動(dòng)力，那么隨著飛行高度增加，沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推力會(huì)下降得非常顯著，這使得使用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)很難在廣泛的速度區(qū)間和高度范圍內(nèi)達(dá)到期望的性能要求。

三視圖