В 1956-м авиационная секция СЭВ определила главное направление развития чехословацкой авиапромышленности - создание учебных
и легких транспортных самолетов. Выбор в 1961-м УТС L-29 в качестве основной
машины для подготовки летных кадров ВВС Организации Варшавского Договора (ОВД)
можно объяснить стремлением с максимальной эффективностью использовать
возможности промышленности ЧССР в интересах социалистического содружества.
Серийное производство L-29 "Дельфин" по своему
размаху не имело аналогов в чехословацкой авиапромышленности и способствовало ее
дальнейшему развитию. Опираясь на накопленный опыт, коллектив КБ, возглавляемого
главным конструктором Яном Влчеком, приступил к определению облика
перспективного УТС. При этом постоянно учитывалось мнение основного заказчика -
руководства советских ВВС. В 1963-м после подготовки технических предложений по
новому самолету, министерство обороны ЧССР выдало тактико-технические требования
(ТТТ) к УТС второго поколения, предварительный проект которых утвердили в январе
1964-го.
Разработчики предложили два варианта. Первый под
обозначением L-129 представлял глубокую модернизацию "Дельфина". Его дополнял
принципиально новый самолет сверхзвуковой L-39М1 "Махтренер" с расчетной
скоростью, соответствующей числам М = 1... 1. 2. Обе машины являлись частью
учебного комплекса со своими тренажерами и наземным оборудованием. Второй
вариант, больше отвечавший ТТТ, под обозначением L-39 в вариантах А, В и С,
отличавшихся комплектацией, стал предметом изучения. Теперь предстояло
обсуждение и согласование характеристик с советским заказчиком.
Параметры предложенного проекта оказались
близкими к требованиям, предъявляемым к боевому самолету. Тандемное расположение
экипажа было традиционным для наших УТС. Логичным стало и использование
однодвигательной силовой установки, характерное как для самого массового
самолета ОВД МиГ-21, так и для разрабатывавшегося МиГ-23. Требованием
эксплуатации с неподготовленных аэродромов обуславливало размещение
воздухозаборных устройств (ВЗУ) ТРД над крылом, что снижало вероятность
попадания в них твердых частиц и воды на взлете.
На крыле размещались массивные основные стойки
шасси с тормозными колесами. Низкопланная компоновочная схема позволяла
обеспечить их минимальную массу при заданной прочности и удобное размещение в
центроплане, при удовлетворении требований по обеспечению необходимых посадочных
углов. Все агрегаты проектировались с учетом легкого доступа к ним и
взаимозаменяемости.
На УТС предлагалось использовать советский или
чехословацкий двигатель с осевым компрессором тягой около 2000 кгс. Предприятием
"Моторлет"-Инонице (бывший "Вальтер") был разработан проект такого двигателя, но
ему предпочли советский ТРДД АИ-25. Легкий двухвальный двигатель с низким
расходом топлива, достаточно простой по конструкции, технологичный в
производстве и надежный в эксплуатации использовался на пассажирском Як-40. Для
применения его на УТС с иными режимами работы и полетными перегрузками
требовалось, в первую очередь, доработать топливную и масляную системы. Работу
по лицензионной модификации ТРДД выполнило предприятие "Моторлет"-Инонице.
Индекс "В" в обозначении двигателя АИ-25В - значит "Вальтер". От более поздней
советской модификации АИ-25ТЛ он отличался меньшим количеством ступеней
компрессора высокого давления. С такой силовой установкой летали три первых
прототипа.
Первоначально предлагалось стреловидное крыло без
концевых топливных баков, а весь запас горючего размещался в фюзеляже, однако
вскоре от него отказались, заменив его прямым. Представители советских ВВС
регулярно встречались с чехословацкими специалистами на совместных макетных
комиссиях. На них, помимо основных параметров УТС, уточнялись компоновка кабины
и различных агрегатов, их доступность и эксплуатационная технологичность. С
самого начала носовая часть фюзеляжа задумывалась с люками, обеспечивающими
удобное присоединение к наземному мобильному контрольному оборудованию.
Большинство вопросов по носовой части фюзеляжа и кабины учли к началу работы
второй совместной макетной комиссии в феврале 1967-го. В дальнейшем работы по
созданию УТС выполнялись предприятием "Водоходы" производственного объединения "Аэро",
образованном в конце 1965-го.
Параллельно с самолетом разрабатывалась аварийная
система спасения с катапультным креслом VS-1, к экспериментальной отработке
которого приступили в 1967-м на наземном испытательном стенде с макетным
образцом. Прототипы кресел без разгонного РДТТ, обозначенные VS-1В, испытали
(около 50 катапультирований) в следующем году на летающей лаборатории МиГ-15УТИ
и лишь после этого установили на прототип L-39.
Двигатель АИ-25В прошел испытания в 1967-1968
годах на стендах "Моторлета" и на летающей лаборатории Ил-28, где он
устанавливался на месте кабины кормового стрелка. Испытания на наземном стенде
выявили чувствительность двигателя к форме подводящего канала.
Сборку планера первого летного прототипа L-39X-02
закончили в январе 1968-го, а монтаж систем продолжался до конца лета. Весной на
готовом планере провели наземные резонансные испытания, позволившие получить
данные об основных характеристиках аэроупругости конструкции. В начале августа
на готовом самолете, после замеров распределения давлений на входе в ВЗУ,
доработали их передние кромки и удлинили клин слива погранслоя.
В день национального праздника, 28 октября
1968-го выкатили первый прототип, и летчик-испытатель Рудольф Духонь совершил
подлет. Первый 35-ти-минутный полет состоялся 4 ноября на заводском аэродроме в
Водоходах. Убедившись в нормальном поведении машины, Р. Духонь набрал высоту
около 1000 м и оценил работу двигателя, аэродинамических тормозов, управляемость
при выпущенных закрылках, а также поведение самолета на минимально допустимой
скорости. Не обошлось и без "приключений". Посадку пришлось выполнить с
заклинившими во взлетном положении закрылками.
В течение ноября второй прототип доработали и
предъявили налетные испытания. Во время одной из предполетных подготовок
L-39X-02 превысили допустимые режимы работы двигателя, у которого перед этим был
отмечен в полете кратковременный помпаж. Одновременно с заменой поврежденного
ТРДД установили новое крыло с меньшим наплывом у передней кромки. Облет в марте
подтвердил, что доработка слабо влияет на поведение самолета при перетягивании
ручки, штопор начинался после нечеткого предупреждения. В одном из полетов на
штопор обнаружилось падение оборотов двигателя до полной его остановки. После
трех безуспешных попыток запустить ТРДД в полете, летчик совершил вынужденную
посадку на аэродром в Кбелях. Заодно состоялась незапланированная проверка
аварийной гидравлической системы: шасси и закрылки выпустились нормально.
Испытания продолжили на третьем прототипе.
В отчете по результатам испытаний L-39X-02 Р.
Духонь отмечал:
"Взлет очень легкий и несложный... Сваливание в
штопор при перетягивании ручки происходит без четкого предупреждения... Вход в
штопор происходит медленно, поведение характеризуется возрастанием
нерегулярности во вращении и нестабильностью угла тангажа... Выход из штопора
надежный. Маневренность очень хорошая, управляемость без заметных задержек.
Посадка легкая без особенностей. Общее впечатление о самолете очень хорошее и
позволяет сделать предположение, что после доводки пилотажные свойства (...)
будут выдающимися".
Второй прототип L-39X-03, отличавшийся крыльевыми
зализами и боковыми окнами подпитки двигателей, впервые взлетел, пилотируемый Р.
Духонем, в мае 1969 г. Для поиска подходящего положения стабилизатора в полете
как с выпущенными, так и убранными закрылками стабилизатор сделали переставным.
В одном из полетов на этой машине, вскоре после взлета, произошел
незапланированный сброс фонаря задней кабины, пролетевшего, к счастью, мимо
хвостового оперения. Р. Духонь с техником-испытателем благополучно закончили
полет.
К третьему прототипу, на котором постепенно
расширяли границы летных режимов, в середине мая опять подключился L-39X-02,
использовавшийся для доводки системы кондиционирования и отработки ТРДД АИ-25В.
Полумеры в виде изменений геометрии пластины, отсекающей пограничный слой, не
принесли пользы. Пришлось установить новые ВЗУ, удлиненные на 370 мм вперед и с
увеличенной на 20% площадью поперечного сечения. Уменьшение кривизны канала в
вертикальной плоскости благоприятно повлияло на выравнивание поля давлений перед
компрессором. На этой машине вместе с Р. Духонем совершил полет Ян Влчек.
Отработка силовой установки доставила немало хлопот. После выявления помпажных
явлений на большой высоте подпитывающие окна у передней кромки ВЗУ заделали.
Хотя от помпажа на чрезвычайных режимах полностью избавиться не удалось,
испытательную программу вскоре завершили.
На прототипе L-39X-05 на входе ВЗУ добавили
направляющую лопатку, одновременно изменив механизм управления в канале тангажа
с линейным законом перемещения. В середине мая приступили к исследованиям по
ограничению летных характеристик, высшего пилотажа, а также управляемости в
перевернутом полете и в штопоре. При проверке летных ограничений пилот Ю. Шоуц
превысил допустимые ограничения по перегрузке и ее продолжительности: в
результате на верхней обшивке крыла появилась волнообразная деформация.
На "пятерке" испытали на прочность шасси. В
августе на ней доработали зализы между хвостовым оперением и фюзеляжем, после
чего провели испытания с внешними подвесками. Затем последовали испытания на
определение минимальных скоростей и на штопор, показавшие, в частности, что
установленный дополнительно подфюзеляжный киль не влияет на введение в штопор,
его характер и вывод.
В апреле 1970-го заводской летчик-испытатель Ю.
Шоуц поднял в воздух L-39Х-06 с увеличенными ВЗУ. Запуск двигателя обеспечивал
лицензионный воздушный стартер-генератор "Сапфир-5" французской фирмы "Турбомека".
Его применение повысило автономность и улучшило запуск двигателя В тяжелых
климатических условиях. Вслед за этим начались испытания седьмого прототипа с
двигателем АИ-25В. К этому времени стало ясно, что для выполнения некоторых
требований заказчика понадобится увеличение тяги. Специалисты "Моторлета"
работали над двигателем Вальтер "Титан", но предпочтение отдали отработанному
форсированному АИ-25ТЛ, обеспечивавшему перевернутый полет.
В феврале 1971-го L-39X-05 передали на войсковые
испытания в Исследовательско-испытательный центр 031 (VZS 031). Летом этого же
года приступили к испытаниям системы спасения. Катапультирование кресла из
второй кабины самолета L-39 впервые осуществили во время заводских испытаний в
ноябре 1970-го, затем система прошла совместные заводские и войсковые испытания.
В полетах катапультировались военные парашютисты-испытатели П. Сухомел и К.
Плзак. Не обошлось без жертв, в испытательном полете на МиГ-15УТИ погиб летчик
Р. Духонь.
Предсерийный L-39X-07 (эталон нулевой серии)
подстраховывал "пятерку" перед передачей на дополнительные войсковые испытания.
Он отличался увеличенными весовыми балансирами руля высоты, зализом между
законцовкой крыла и ПТБ, а также измененным зализом крыла. Для повышения
эффективности руля высоты на взлете на нижней поверхности стабилизатора вдоль
размаха приклепали ряд турбулизаторов. Доработки помогли существенно улучшить
управляемость при взлете, особенно это чувствовалось с перегрузочным весом (с
передней центровкой) и при разбеге с грунтовых ВПП. Вместе с тем, подготовка к
переходу на АИ-25ТЛ потребовала доработок планера.
Из-за роста массы пришлось усиливать отдельные участки планера, колеса и тормоза. Увеличение бокового хода ручки управления при
прежних углах отклонения элеронов позволило снизить усилия на ней и повысить
угловую скорость крена. Теперь на выполнение горизонтальной "бочки" требовалось
менее 2, 5 с. Установка триммера в нижней части руля поворота снизила усилия на
педалях при малых и средних его отклонениях.
После стендовых испытаний системы
кондиционирования выявилась необходимость оснащения ее на входе французской
турбохолодильной установкой. Но ее пришлось дорабатывать из-за более горячего
воздуха, отбираемого от компрессора АИ-25ТЛ. Много времени ушло на борьбу с
"шимми" передней опоры шасси. Увеличение массы самолета привело к ухудшению
взлетно-посадочных характеристик и снизило дальность, однако эти параметры
признали удовлетворительными для УТС.
В октябре 1971 -го L-39X-02 доработали под ТРДД
АИ-25ТЛ. После чего заменили двигатель на L-39X-07.
1971-й ознаменовался для "Аэро"-Водоходов
переходом к серийному выпуску L-39, названного по результатам общезаводского
конкурса "Альбатросом" (начальная буква А указывала на принадлежность "Аэро").
Первый УТС торжественно сдали заказчику в сентябре. Изготовление самолетов
нулевой и первой серий с двигателем АИ-25В для ВВС ЧССР продолжили в начале
следующего года, а официальная передача их состоялась в марте 1972-го. Самолеты
после перелета в Словакию подключили к испытаниям, проходившим в Высшей военной
летной школе им. Словацкого национального восстания в Кошице. Тем временем
ресурсные испытания планера Х-04 подтвердили заданный ресурс 3000ч.
С весны до середины августа 1972-го на L-39X-07
выполнены 75 полетов по программам заводских и частично войсковых испытаний.
Возросшая тяга двигателя привела к улучшению скороподъемности и сокращению
разбега. Испытательные полеты проводились как с бетонной, так с грунтовых ВПП
различной плотности. При проверке скорости сваливания выяснилось, что за одну -
две секунды до достижения критического режима самолет предупреждал о нем тряской
управления. После этого он начинал крениться в одну или другую сторону и опускал
нос. При убранных закрылках опускания носа не происходило. Реакция самолета на
отклонение рулей была быстрой, а выход из этого положения - без запаздывания.
В июле 1972-го построили одноместный с
негерметизированной кабиной L-39Х-08 с двигателем АИ-25ТЛ - прототип
буксировщика учебной артиллерийской мишени КТ-04 L-39V, созданный по заданию ВВС
ЧССР. На месте инструктора расположили барабан доработанной лебедки,
использовавшейся на буксировщике МиГ-15бис и работавшей от подфюзеляжной
воздушной турбины. Заводские летные испытания буксировщика закончили в октябре,
а в июне 1973-го его передали на войсковые испытания, завершившиеся в 1974-м.
Прототип, в отличие от серийного самолета, не имел аэродинамических тормозов.
Взлет осуществлялся с мишенью, буксировавшейся 100- метровым тросом. На скорости
230 км/ч и высоте больше 5 м мишень отделялась от взлетной тележки. В учебной
зоне трос выпускался на длину 1500 м.
Осенью 1972-го приступили к летным испытаниям
L-39X-03 в условиях обледенения. Испытания показали, что при толщине льда до 15
мм на передних кромках стабилизатора запасы устойчивости и управляемости
самолета сохранилась в пределах нормы, только при максимальном отклонении
закрылков предельно допустимую скорость снизили с 310 до 230 км/ч.
На первом серийном самолете в первом полугодии
1973-го выполнили испытания на флаттер. В ЧССР такие сложные и обширные
испытания проводились впервые по методике, заранее проверенной на L-29.
L-39X-07, считавшегося эталоном для серии, в
начале 1973-го оснастили комплектом контрольно-измерительной аппаратуры для
госиспытаний в СССР при участии чехословацких специалистов. Как выяснилось,
летные и эксплуатационные характеристики самолета в общем удовлетворяли
советским требованиям, за исключением дальности, посадочной скорости и длины
пробега. В целом же машина получила высокую оценку, достигнутые характеристики
превышали уровень современных зарубежных УТС.
Новый самолет значительно превосходил L-29 по
пилотажным характеристикам, что обеспечивалось более совершенной аэродинамикой,
более высокой тяговооруженностью и современным радионавигационным оборудованием.
Оснащение кабины пилотов максимально приблизилось к боевому самолету.
Подчеркивая сходство с МиГ-21 в поведении на посадке и при наборе высоты,
отмечалась необходимость спасения экипажа в более широком диапазоне высот и
скоростей. Обратили внимание и на возможность подготовки к элементам боевого
применения, а также автономность самолета при запуске двигателя.
Для полного завершения основной программы
испытаний базового УТС, позже получившего обозначение L-39C, провели совместные
испытания усовершенствованной системы жизнеобеспечения на L-39X-02 и проверку
работы на грунтовых ВПП малой плотности на L-39X-06 весной 1974-го.
УТС L-39C стал основой обучающего комплекса, в
который вошли тренажеры: пилотажный TL-39 и NKTL 29/39 для отработки навыков
катапультирования. Для текущего обслуживания самолета предназначался мобильный
комплекс автоматизированного диагностического оборудования KL-39.
В 1973-м СССР передали первые 14 серийных
самолетов, а в эталоне 1975-го выполнили все рекомендованные доработки. Серийные
L-39C хорошо встретили летные училища Советского Союза. Самолеты использовались
в различных климатических условиях, с бетонных, травяных или укрепленных
стальными перфорированными плитами ВПП. За последующие 17 лет советская авиация
пополнилась 2080 самолетами L-39C, использовавшимися также и в строевых частях
ВВС, вооруженных штурмовиками Су-25. Эскадрилья L-39С, предназначенная для
обучения полетам и тренировок летчиков-космонавтов, и по сей день входит в
состав исследовательского полка имени Серегина. Кроме обычных ознакомительных
полетов космонавтов с реальным полетом, на них проводили специальные упражнения,
имитирующие сближение двух тел в космическом пространстве: экипаж "активного"
самолета приближался снизу сзади к "пассивному", на котором устанавливалась
труба-визир. В 1974-м приступили к замене двигателей на самолетах первой серии,
эксплуатировавшихся в ЧССР, на АИ-25ТЛ. В следующем году не осталось ни одного
самолета с АИ-25В.
Предлагая новые самолеты, АО "Аэро Водоходы" не
забывает о ветеране L-39, принесшем ему международное признание. К 1997 г. общий
налет всех L-39 превысил 4 млн. час., а производство современных модификаций
продолжается до настоящего времени. К концу 1996-го их изготовили 2904 штук.
Для продления срока службы L-39 предлагается его
дальнейшая модернизация путем установки новых средств радиосвязи, спутниковой
системы навигации GPS, коллиматорного индикатора на лобовом стекле и компьютера,
жидкокристаллических цветных многофункциональных дисплеев, а также систему
предупреждения об облучении РЛС, средств РЭП и тепловых ловушек. Ожидается
замена катапультного кресла VS-1BR1 на VS2B, гидравлической системы и средств
жизнеобеспечения, установка навигационных огней для полетов строем и подвеска до
четырех ПТБ на доработанном крыле.
После модернизации планера увеличится срок службы
машины и ее взлетная масса до 5500 кг. Система регистрации наработки ресурса,
установленная на самолете, позволит информировать о его реальном остатке, что
оптимизирует процесс эксплуатации всего парка L-39.
Прекращением поставок запасных частей и
комплектующих в начале 1990-х привело к разработке российской программы
модернизации L-39C. С 1994-го головной исполнитель программы - ЗАО "Мясищев-Техсервис".
Программа предусматривает два этапа. На первом - предприятия РФ ремонтируют
импортные изделия, одновременно чешские комплектующие заменяются более надежными
отечественными. Для этого практически полностью разработана конструкторская и
технологическая документация, освоен ремонт 50% чешских комплектующих, в
эксплуатацию поставляются пневматики шасси, шланги герметизации фонаря, датчики
давления и т. д.
Совместно с НИИЭРАТ ВВС выполняются работы по
обеспечению ресурса самолета, исследованию состояния силовой установки, ВСУ,
пиропатронов системы спасения; разрабатывается информационно-справочная система
по рациональному контролю за запасными частями.
На втором - планируется проведение конструктивных
улучшений, повышающих безопасность и эксплуатационные характеристики. Все это
позволит эксплуатировать L-39C до поступления на вооружение в необходимом
количестве Як-130 или МиГ-АТ.
Конструкция самолета.
Крыло, установленное под углом 2 5, 5° - однолонжеронное с задней стенкой,
неразъемное, стыкуется с фюзеляжем четырьмя узлами. Геометрическая крутка крыла
отсутствует, профиль - NACA64 41 0А012мод. 5 с отклоненной вниз носовой частью и
увеличенным радиусом закругления передней кромки. Концевые баки являются
составной частью крыла и увеличивают его эффективное удлинение до 5, 2. К крылу
крепятся двухщелевые закрылки, отклоняемые на взлете на 25, 5° и при посадке -
на 44, 5°.
Фюзеляж полумонококовой конструкции состоит из
двух частей, стыкующихся на пяти резьбовых шпильках. В носовом отсеке передней
части размещены радио- и электрооборудование, узлы кислородной системы, а также
ниша передней стойки шасси. Сверху на носовом отсеке для облегчения доступа к
оборудованию сделаны два больших люка. Пространство между каналами ВЗУ двигателя
и вокруг них используется для размещения топливных баков. За топливными баками,
перед противопожарной перегородкой расположены блоки радио - и гидрооборудования,
кондиционер, а в нижней части - выдвижной аварийный электроагрегат и
противопожарные устройства.
Горизонтальное оперение имеет рули высоты с
весовой балансировкой. Оба руля соединяются трубой и оснащены триммерами с
электроприводом, причем левый отклоняется только вниз при выпуске закрылков в
посадочное положение. Руль направления, установленный на киле, также оснащен
триммером.
Управление самолетом жесткое, механическое. В
канале тангажа используется пружинный механизм с кулачком, уменьшающий усилия на
ручке управления на взлете и посадке при отклонении руля свыше 11, 5° и 13, 5°
соответственно.
Шасси состоит из двух основных опор под крылом,
убираемых по направлению к фюзеляжу, и носовой стойки, убираемой вперед. Колеса
главных опор самолетов L-39C и L-39ZO оснащены двухдисковыми гидравлическими
тормозами, а у L-39ZA - трехдисковыми. Свободноориентирующая передняя стойка
оснащена демпфером шимми и устройством стопорения. Амортизация шасси -
пневмогидравлическая. Для контроля положения шасси имеется электрическая и
механическая сигнализации.
Система спасения обеспечивает покидание самолета
на всех высотах в диапазоне скоростей 150-910 км/ч. В полете аварийный сброс
фонаря можно выполнить тремя способами, не исключено катапультирование через
8-мм остекление фонаря.
Радиоборудование неоднократно подвергалось
модернизации и доработкам. На первых самолетах до середины 1978-го
устанавливалась радиостанция RTL-11, а с середины 1978-го - советская
двухдиапазонная Р-832. При этом с законцовки киля убрали антенну и он укоротился
на 107 мм.
В состав оборудования также входят: радиокомпас
RKL-41, маркерный приемник МРП-56П, ответчик 020 и радиовысотомер РВ-5. Заданием
предусматривалась установка радиолокационного дальномера "Квант" для тренировки
по захвату воздушных целей. Его блоки впервые установили на седьмом прототипе в
конце 1971-го. Типовая направленная параболическая антенна "Кванта" размещалась
под носовым радиопрозрачным обтекателем фюзеляжа. В середине 1978-го "Квант"
перестали устанавливать из-за отказа от него ВВС СССР. С шестого самолета первой
серии устанавливалась радионавигационная система "Искра" (РСБН-5С).