При создании практически любого самолета всегда появляется желание расширить его функциональные возможности. Так, истребитель со временем может превратиться в истребитель-бомбардировщик, пассажирский лайнер — в грузовой, а учебно-тренировочный самолет — в штурмовик.
Не стал исключением и барражирующий перехватчик Як-25. Большой объем фюзеляжа, занимаемый радиолокационным прицелом, позволял разместить в его носовой части штурмана, а если «потеснить» топливные баки, то можно за кабиной летчика устроить неплохой грузовой отсек для разведывательного и бомбардировочного вооружения. Так перехватчик «120» стал разведчиком Як-25Р и бомбардировщиком «125Б». Но время шло, и военным потребовались современные фронтовые сверхзвуковые машины — перехватчик и разведчик. Основанием для их разработки стало постановление Совета Министров СССР № 616-381 от 30 марта 1955 г.
Первый из них получил в ОКБ обозначение «121», а в серии — Як-27. Второй — разведчик-истребитель «122», будущий Як-27Р. Они имели общий планер и рассчитывались под двигатели РД-9.
Самолет-разведчик Як-27Р в экспозиции Монинского музея ВВС.
Барражирующий истребитель
Согласно правительственному документу перехватчик, создававшийся на базе Як-25М, должен был развивать максимальную скорость до 1300 км/ч на высоте 10 000 м, подниматься на эту высоту за 2,5 минуты, иметь практический потолок 16 000 — 17 000 м и летать на расстояние до 2000 км, сохраняя при этом аэронавигационный запас топлива. На самолет требовалось установить две пушки калибра 37 мм с общим боезапасом 200 патронов, а также 24 неуправляемые авиационные ракеты (НАР) АРС-57 или два турбореактивных снаряда ТРС-190. В декабре 1955 года машину следовало предъявить на совместные с заказчиком испытания.
Достигнуть таких характеристик можно было лишь путем увеличения тяги двигателей и снижения коэффициента лобового сопротивления. Поскольку главной составляющей лобового сопротивления на сверхзвуковых скоростях является волновое, то снизить его можно было путем увеличения стреловидности крыла или уменьшения его относительной толщины. В ОКБ-115 новое крыло спроектировали наспех, без необходимого объема исследований в конструкторском бюро и ЦАГИ, одновременно увеличив угол его стреловидности и уменьшив до 4,2 — 5% относительную толщину. Это прогрессивное конструктивное решение в отечественном авиастроении, как оказалось, надолго затянуло сроки доводки машины.
Опытный экземпляр двухместного истребителя-перехватчика Як-27 построили в декабре 1955 г. Его оснастили двигателями РД-9АК тягой по 3250 кгс (на форсаже) и двумя пушками калибра 30 мм. Заводские испытания самолета (ведущие летчик-испытатель Г. А. Тиняков и инженер-испытатель К. Б. Бекирбаев) проходили с 25 декабря 1955 года по 25 апреля 1956 г. Они показали, что летные характеристики Як-27 в основном соответствуют заданию, за исключением скорости, не превышавшей 1235 км/ч (М = 1,15). Продолжительность полета достигала трех часов на высоте 12 000 м.
Параметры шасси остались, как и у Як-25. В носовой части фюзеляжа разместили модифицированный радиолокационный прицел «Сокол-М» («Сокол-2»). Самолет укомплектовали стандартным пилотажно-навигационным и связным оборудованием, в частности радиостанцией РСИУ-4, автоматическим радиокомпасом АРК-5, радиолокационным запросчиком-ответчиком СРЗО-2 и маркерным радиоприемником МРП-48П.
Летом того же года Як-27 продемонстрировали на воздушном параде в Тушино, после чего специалисты НАТО присвоили ему кодовое имя Flashlight-C, что в переводе означает «сигнальный огонь» или «карманный фонарь» (выбирайте, что понравится).
В 1956 году начались заводские испытания второго экземпляра перехватчика, но уже с форсированными двигателями РД-9Ф и рассчитанного на подвеску двух управляемых ракет. От предшественника самолет отличался усиленным крылом и переставным стабилизатором. По сравнению с первой машиной максимальная скорость без ракетного вооружения возросла до 1400 км/ч, практический потолок довели до 17 000 м, продолжительность полета — до 2,5 часа.
В ходе испытаний перехватчика выявили реверс элеронов, связанный с недостаточной жесткостью утонченного крыла. Усиливать его — значит увеличивать массу, что, в свою очередь, привело бы к снижению летных характеристик. Эту задачу решили иным путем. С крыла сняли консольные закрылки, а элероны перенесли ближе к центроплану. Кроме этого, ввели дополнительные ограничения по скорости. Эту работу выполнили в соответствии с приказом Государственного комитета по авиационной технике (ГКАТ) № 622 от 20 декабря 1956 г.
Надо отметить, что в том же году под руководством Н. В. Григорьева проводились исследования по отклонению вектора тяги двигателей для повышения потолка самолета. С этой целью изготовили насадки на сопла с фиксированными углами отклонения струй, но в полете это новшество так и не проверили.
В 1957 году на Саратовском авиационном заводе приступили к выпуску опытной серии Як-27 с доработанным крылом, и первую машину облетал летчик М. М. Чувин.
31 января 1958-го во время сдаточного полета произошла авария Як-27 (заводской № 0103 с доработанным крылом), выпущенного 30 декабря 1957 года и пилотировавшегося заводским летчиком-испытателем А. И. Гришиным (штурман Петляков). При заходе на посадку самолет попал в нисходящий лоток воздуха, задев за столб трамвайных проводов и, порвав провода телефонной линии, приземлился, не долетев до аэродрома. Спустя три с половиной месяца этот же пилот на Як-27 (заводской № 0203) из-за ложного срабатывания сигнализации «пожар левого и правого двигателей» совершил посадку с невыпущенным шасси.
Аварийная посадка истребителя-перехватчика Як-27.
Як-27В
В середине 1950-х авиаконструкторы, пытаясь поднять потолок самолетов, стали устанавливать на них дополнительные жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), как в 1940-е годы. Одним из инициаторов возрождения данной идеи был Е. Я. Савицкий, еще в 1953 году обратившийся по данному вопросу в правительство. Не миновало это веяние и ОКБ А. С. Яковлева. В соответствии с приказами министерства № 381 от 11 июля 1956-го первый опытный экземпляр Як-27 в августе того же года переделали в вариант Як-27В, разместив в хвостовой части фюзеляжа дополнительную силовую установку С-155 с ЖРД Л. С. Душкина. Из экипажа исключили оператора РЛС, оставив одного летчика. Сняли часть оборудования и тормозной парашют, тем самым облегчив машину. Расширили диапазон углов установки стабилизатора, теперь он изменялся от плюс 4° до минус 2°.
Известно, что на высотах около 18 000 м температура кипения крови человека приближается к 36,6°, а в случае разгерметизации кабины это может привести к мгновенной смерти летчика. Для безопасности пилота пришлось в его экипировку ввести скафандр СИ-3 (высотно-компенсирующих костюмов тогда не было), ведь заданием предусматривалось достижение скорости 2000 км/ч и практического потолка 25 000 м. ЖРД должен был работать на режиме максимальной тяги на высоте 20 000 м не менее трех минут.
Согласно тактико-техническим требованиям заказчика Як-27В предписывалось оснастить РЛС «Алмаз», стрелковым прицелом АСП-5НМ и аппаратурой наведения «Горизонт-1» или «Воздух-1». Вооружение — как и у Як-27: два орудия НР-30 калибра 30 мм и 50 оперенных НАР АРС-57М или 60 турбореактивных снарядов ТРС-85, стабилизировавшихся вращением, или четырех ТРС-190.
Образец опытной машины построили, использовав для этого первый экземпляр опытного Як-27. Постольку РЛС «Алмаз» к тому времени находилась в стадии разработки, носовой обтекатель сделали металлическим, сохранили заднюю кабину оператора, но без оборудования. 16 ноября 1956 года летчик-испытатель ОКБ Г. А. Тиняков выполнил на Як-27В (встречается обозначение Як-27РС), первый контрольный полет без включения ЖРД. Ведущим инженером по испытаниям был В. А. Забора. Однако завершить заводские летные испытания машины с ЖРД не удалось из-за катастрофы 4 декабря 1956 г. В тот день, как следует из документов ГКАТ, летчику-испытателю Г. А. Тинякову предстоял полет с целью установить мировой рекорд высоты. До этого летчик выполнил 33 полета на истребителе Як-27, из них три — на Як-27В с запуском ЖРД.
Сразу после взлета самолет без выдерживания перешел в набор высоты с прогрессивно нараставшим углом тангажа. На высоте около 15 м летчик включил форсаж, но, набрав лишь 50 м, «Як» сорвался в штопор и при ударе о землю взорвался. Наиболее вероятной причиной катастрофы посчитали отрыв от бетонки на меньшей скорости, чем положено. Но, как рассказал сотрудник ОКБ им. А. С. Яковлева Я. М. Галинский, причиной трагедии стал стабилизатор, установленный на угол, отличавшийся от взлетного.
Забегая вперед, отмечу, что спустя год при аналогичных обстоятельствах разбился еще один Як-27. Сразу же после отрыва от ВПП самолет задрал нос, потерял скорость и рухнул с высоты 80 — 100 м, унеся жизни летчика-испытателя ЛИИ А. Н. Алферова и командира полка подполковника В.С. Царева.
Второй этап испытаний начался 26 апреля и продолжался по 3 июня 1958 г. Первый полет второго Як-27В, пилотируемого В. Г. Мухиным, состоялся в мае 1957 года, а первый полет с включением ЖРД — 15 мая. Как и прежде, ведущим инженером по испытаниям был В. А. Забора.
В ходе летных испытаний была достигнута максимальная скорость 1900 км/ч. Динамический потолок составил 23 500 м, при расчетном — 24 000 м. В то же время специалисты считали, что это не предел и потолок можно поднять до 26 000 м. Полет для достижения максимальной высоты выполнялся следующим образом. Набор высоты до 9000 м производился на максимальном режиме работы двигателей, затем включался форсаж и самолет поднимался примерно на 14 000 м. На этой высоте он разгонялся до скорости 940 — 960 км/ч по прибору и запускался ЖРД с последующим переходом в набор высоты. Поскольку ЖРД имел два режима работы, то при минимальной тяге запаса топлива хватало на 264 секунды, а при максимальной — на 160.
В 1957 году на саратовском заводе № 292 началось серийное производство еще не прошедшего государственные испытания перехватчика. Но в следующем году по распоряжению правительства все работы по пушечному варианту Як-27 прекратили, что вызвало у Яковлева протест. Александр Сергеевич считал, что пушечный истребитель должен прийти на смену Як-25. В начале 1959 года по предложению председателя ГКАТ П. В. Дементьева также прекратили работы по Як-27В и по самолетам СМ-50 и Е-50 ОКБ А. И. Микояна с комбинированной силовой установкой.
Ракетоносец Як-27К
Появление перехватчика Як-27 совпало с созданием первых отечественных самонаводящихся ракет. На основании постановления правительства от 30 марта и приказа ГКАТ от 4 апреля 1955 года под ракету К-8, созданную в коллективе, которым руководил М. Р. Бисноват, спроектировали самолет-перехватчик, получивший обозначение Як-27К, а для отработки и испытаний комплекса Як-27К-8 переоборудовали четыре (включая три серийных) Як-27. Ракеты располагались на пусковых устройствах, размещенных между фюзеляжем и гондолами двигателей истребителя.
Опытный экземпляр Як-27К построили в августе 1956 г. Первый этап его заводских испытаний проходил в сентябре-ноябре 1956 г. 6 октября того же года ведущим летчиком по испытанию Як-27К назначили Г. А. Тинякова. Руководил заводскими испытаниями ракетоносца Ч. Г. Гадзаов.
Заводские испытания ракет К-8 (без пусков) начались в подмосковном Жуковском на двух летающих лабораториях Як-25М. Затем, после гибели Тинякова, их продолжил на опытном экземпляре Як-27К-8 летчик-испытатель В. М. Волков. Эти полеты показали, что вооружение требует доводки, затянувшейся до весны 1957 г. Следующий этап летных испытаний ракетного вооружения начался в мае 1957 года. Летом к ним подключился второй серийный истребитель Як-27 (заводской № 0201).