에어쇼에서 곡예 비행기에 널리 사용되고 있는 야크(Yak) 기체는, 1934년 알렉산드르 세르게예비치 야코블레프(Alexandr Sergeevich Yakovlev, 1906~1989)가 설립한 야코블레프 설계국(Yakovlev Design Bureau)에서 개발된 곡예 및 훈련용 항공기이다. 해당 설계국은 비행기, 헬리콥터, 전투기, 여객기 등 거의 모든 항공기 체계를 설계하는 드문 구조를 갖춘 곳으로 평가된다.
야코블레프 야크-50(Yakovlev Yak-50, 1975)
곡예 비행기 Yak-50은 단좌형 저익기로, 메인 랜딩기어는 수납식이며 꼬리 랜딩기어는 고정식이다. 기체 외피는 전면 금속으로 제작되었으며, 모노코크 프레임 구조를 갖는다. 플랩은 장착되어 있지 않으며, 구조적으로는 Yak-18에서 파생된 형상을 지닌다.
동체에는 360마력 또는 450마력의 슈퍼차저 엔진이 탑재되며, 감속기를 통해 프로펠러를 구동한다. 대표적으로 Vedeneyev M14P (표준형), M14PF, M14R 엔진 버전이 사용되었다. 랜딩기어, 브레이크, 엔진 시동은 모두 압축공기를 통해 작동되며, 주요 압축공기 탱크는 방화벽과 연료 탱크 사이에 위치한다.
Yak-50은 뛰어난 추력 대 중량비를 바탕으로 탁월한 기동성을 발휘하였으며, 1976년 세계 곡예비행 선수권 대회(World Aerobatic Championship)에서 상위 5위권 내에 10대 중 5대가 이름을 올리는 성과를 거두었다. 소련 국립 곡예비행팀 소속으로 활약하였으며, 이후 다수 국가에서 훈련기로도 채택되었다.
그러나 곡예비행으로 인한 기체 스트레스로 주 날개보(main spar)에서 결함이 빈번하게 발생하였으며, 약 50시간 비행 후에는 폐기되는 경우가 많았다. 1976년 곡예비행 챔피언인 빅토르 레츠코(Viktor Letsko)를 포함한 다수의 조종사가 해당 결함으로 인해 사고로 사망하였다. 이후 두 차례에 걸친 개량을 통해 주 날개보를 보강하면서 이러한 문제는 해결되었다.
현재까지 남아있는 Yak-50은 약 90대 정도이며, 대부분 미국, 유럽, 호주의 개인 소유로 존재한다.
기체 제원
- 승무원 : 1명
- 길이 : 7.8m
- 날개길이 : 9.5m
- 높이 : 3.2m
- 날개면적 : 15.0m²
- 중량 : 750kg
- 최대이륙중량 : 910Kg
- 엔진 : 1 × Vedeneyev M-14P, M-14PF or M-14R 9-cylinder air-cooled radial engine, 269/298/336 kW (360/400/450 hp)
- 초과금지속도 : 450km/h
- 최대속도 : 400km/h
- 순항속도 : 270km/h
- 실속속도 : 100km/h
- 운항범위 : 500km
- 실용상승속도 : 4,000m
- 상승속도 : 11.3 m/s sustained, 16.0 m/s initial (2,224 ft/min sustained, 3,145 ft/min initial)
야코블레프 야크-55(Yakovlev Yak-55, 1981)
1976년 세계 곡예비행 대회에서 소련이 우승하였으나, 경쟁국 기체들이 Yak-50보다 좁은 공간에서도 동일한 기동을 수행하는 데서 자극을 받은 소련은 새로운 설계를 추진하였다. 이에 따라 Yakovlev 설계국의 세르게이 야코블레프(Sergei Yakovlev)는 콘드라티예프(V.P. Kondratiev), 수석 엔지니어 드라치(D.K. Drach)와 함께 곡예 비행기 Yak-55의 설계에 착수하였다.
곡예 비행기 Yak-55는 금속제 켄틸레버 단엽기 구조로 설계되었으며, 날개는 동체 중앙에 위치하고 상하 대칭의 에어포일을 채택하여 배면비행에 적합하도록 하였다. 조종석은 밀폐된 슬라이드형 물방울 캐노피로 구성되어 있으며, 메인기어는 티타늄 재질이다. 동력계통은 Yak-50과 동일한 Vedeneyev M14P 엔진(360마력)을 사용하며, 2엽 프로펠러(V-530TA-D35)가 장착되었다.
1981년 5월 초도비행을 마친 후, 1982년 모스크바 투시노(Tushino) 에어쇼에서 공개되었다. 이후 짧고 얇은 형태의 대칭형 날개로 재설계되면서 회전속도가 향상되었고, 최종형은 1985년부터 양산되어 1991년 108 비행단에 납품되며 마무리되었다.
1980년대 후반에는 DOSAAF의 규격 충족과 최신 설계와의 경쟁력을 확보하기 위해 Yak-55M으로 개량되었다. Yak-55M은 개선된 회전속도를 바탕으로 한층 고도화된 곡예성능을 보유하며, 1989년 초도비행을 거쳐 1990년부터 1993년까지 생산되었다.
기체 제원
- 승무원 : 1명
- 길이 : 7.29m
- 날개길이 : 8.1m
- 높이 :2.8m
- 날개면적 : 12.8m²
- 중량 : 855kg
- 최대이륙중량 : 975Kg
- 엔진 : 1 × Vedeneyev M14P 9-cylinder radial engine, 268.5 kW (360.1 hp)
- 초과금지속도 : 450km/h
- 최대속도 : 305km/h
- 실속속도 : 100km/h
- 최대안전항송거리 : 705km
- 중력한계 : +9, -6
- 회전율 : 345도/초
- 상승속도 : 15.5 m/s(3,050 ft/min)
야코블레프 야크-54(Yakovlev Yak-54, 1994)
곡예 비행기 Yak-54는 Yak-55M을 기반으로 하여 최고 설계 책임자 드미트리 드라치(Dmitry Drach)와 선임 엔지니어 블라디미르 포포프(Vladimir Popov)가 설계하였으며, 1993년 12월 23일 초도비행을 완료하였다.
2005년까지는 사라토프 항공 시설(Saratov Aviation Facility)에서 생산되었으며, 이후에는 아르셰니예프 항공(Arsenyev Aviation Company)에서 생산이 이어졌다.
Yak-54는 3엽 프로펠러를 채택하고, 기체 길이가 다소 짧아진 반면 날개는 소폭 길어져 익면적이 증가하였다. 이외에도 중력 한계 상승 등 Yak-55M에 비해 다수의 기술적 변경이 적용되었다.
기체 제원
- 승무원 : 1명
- 길이 : 6.91m
- 날개길이 : 8.15m
- 날개면적 : 12.89m²
- 중량 : 855kg
- 최대이륙중량 : 990 kg (2,183 lb) two-seat (850 kg (1874 lb) for single seat operation)
- 엔진 : 1 × AOOT M-14P radial piston engine, 270 kW (360 hp)
- 프로펠러 : 3엽
- 초과금지속도 : 450km/h
- 최대속도 : 450km/h
- 실속속도 : 111km/h
- 최대안전항속거리 : 700km
- 실용상승속도 : 4,000m
- 중력한계 : +9, -7
- 회전율 : 345도/초
- 상승속도 : 15.01 m/s(3,050 ft/min)