Yakovlev Yak-40

All'inizio degli anni Sessanta l'Unione Sovietica aveva due aviazioni civili sovrapposte. Le rotte principali, nazionali e internazionali, volavano già con jet e turboelica; le linee locali restavano in mano ad aerei a pistoni obsoleti — Ilyushin Il-12, Il-14 e Lisunov Li-2 — che operavano spesso da aerodromi erbosi. Il problema non era di velocità ma di infrastrutture. Secondo i dati raccolti da Piotr Butowski, in quel decennio esistevano 2.980 aerodromi sovietici idonei ad aerei di piccole dimensioni; un migliaio di essi aveva piste in erba di meno di 700 m, buone soltanto per il biplano An-2 da dodici posti o per lo Yak-12 da quattro, e altri 1.250 disponevano di strisce a superficie non trattata o in calcestruzzo comprese fra 700 e 1.200 m, ed era lì che atterravano i Li-2 e gli Il-14.

La risposta cercata da Aeroflot era un unico apparecchio che sostituisse tutta quella flotta eterogenea e abbattesse i costi di manutenzione ed esercizio, semplice ed esigente quanto gli aerei che rimpiazzava ma capace di raddoppiarne la velocità. La condizione era operare in sicurezza da aeroporti mal attrezzati, con piste non pavimentate di meno di 700 m e con cattivo tempo. Il decreto del Consiglio dei ministri dell'URSS che ordinava di creare un sostituto dell'Il-12 e dell'Il-14 fu pubblicato nel 1960. Per GlobalSecurity il peso del programma si spiega da sé: i servizi regionali a cui era destinato rappresentavano circa il 50 % del traffico passeggeri di Aeroflot.

L'incarico andò all'ufficio di progettazione di Aleksandr Jakovlev, l'OKB-115 di Mosca, che lo affrontò per strade molto diverse prima di arrivare all'aereo definitivo. La preistoria risale al 1962, quando Jakovlev propose un apparecchio da venti posti con tre motori R19-300 da 1150 kgf di spinta. Poco dopo il progetto fu rifatto secondo la moda dell'epoca: trasformarlo in un aereo a decollo e atterraggio verticali, aggiungendo ai tre R19-300 con postbruciatore — ormai da 1200 kgf — sei motori di sostentazione RD35-36 disposti in due blocchi di tre, uno per semiala. Così configurato avrebbe portato fino a dieci passeggeri a 600 km con una velocità di crociera da 500 a 550 km/h, cifra che poteva salire a venti posti in decollo corto, con una corsa di poco più di cento metri. La Direzione generale della Flotta Aerea Civile esaminò la proposta nel settembre del 1963 e l'accolse con interesse.

Fu studiata ancora un'altra variante, con due turbofan di crociera ai lati della fusoliera posteriore e otto motori di sostentazione RD-36-35 ripartiti in due gruppi di quattro, davanti e dietro una cabina da quindici posti. L'idea dell'aereo passeggeri VTOL fu poi abbandonata. La Wikipedia inglese riassume lo stesso processo dall'altro capo: Jakovlev valutò formule turboelica e a getto, comprese quelle a decollo verticale con motori di sostentazione in fusoliera o in gondole alari, e finì per fissare un trireattore ad ala diritta da venti a venticinque passeggeri. Key.Aero ricorda inoltre che la proposta di Jakovlev, inizialmente per venti passeggeri e poi per ventiquattro, si misurò con l'Il-70 di Ilyushin e con l'An-Be-20 della squadra congiunta di Antonov e Beriev.

Lo Yak-40 è un monoplano a sbalzo ad ala bassa e diritta, con impennaggio a T e carrello triciclo retrattile. La cabina passeggeri resta davanti all'ala e la fusoliera posteriore, corta, alloggia i tre turbofan: due in gondole su piloni corti ai lati e il terzo all'interno, alimentato da una presa dorsale attraverso un condotto a «S», accanto all'unità di potenza ausiliaria che consentiva di avviare i motori senza mezzi di terra in aerodromi primitivi. La fusoliera pressurizzata ha un diametro di 2,4 m; pilota e copilota siedono affiancati e i passeggeri imbarcano da una scaletta ventrale collocata in coda.

L'ala, priva di sezione centrale, unisce i suoi semipiani sull'asse della fusoliera con un longherone principale continuo da estremità a estremità e alloggia serbatoi integrali con capacità di 3.800 litri. La pianta alare di forma trapezoidale copre 70 m², con freccia nulla sulla linea del 25 % delle corde, angolo di incidenza di +3° e diedro di +5° 30'. La meccanizzazione è deliberatamente sobria: grandi flap a fessura sul bordo d'uscita e nient'altro, perché il basso carico alare basta a dare le prestazioni su campo corto richieste. I flap si estendono di 20° al decollo e di 35° all'atterraggio, e gli alettoni, in due sezioni con compensazione aerodinamica ed equilibratura di massa, deflettono 19° verso l'alto e 15° verso il basso. I serbatoi alari ammettono fino a 1500 kg di carburante ciascuno. La deriva, molto ampia, ha una freccia di 50° per arretrare lo stabilizzatore e compensare la brevità della fusoliera posteriore; il piano orizzontale, invece, è diritto.

All'interno la cabina è ordinata su tre sedili per fila per 24-27 passeggeri, con la possibilità di passare a quattro per fila e arrivare a 32; GlobalSecurity parla di configurazioni da 32 a 36 posti. In coda si trova un piccolo comparto bagagli. La disposizione dell'impianto propulsivo — tutto nella fusoliera posteriore — liberò l'ala per l'intera apertura a favore della meccanizzazione, ridusse il rumore in cabina e facilitò la manutenzione quotidiana dei motori. Lo Yak-40 fu inoltre il primo aereo di linea di costruzione sovietica progettato secondo requisiti occidentali di aeronavigabilità.

I tre motori sono turbofan Ivchenko AI-25 bialbero a doppio flusso, sviluppati a Zaporizhzhia, con 14,7 kN (3.300 lbf, circa 1500 kgf) di spinta al decollo e circa 1120 kgf di spinta nominale ciascuno. All'origine erano privi di ugello lungo e di invertitori di spinta; l'invertitore del motore centrale sarebbe arrivato con la seconda serie. La scelta di tre motori non rispose a un capriccio di configurazione: dava ridondanza e buone prestazioni su campo corto, in clima caldo e in aerodromi d'alta quota, aspetto determinante in Siberia, nell'Estremo Oriente, nel Caucaso o negli Urali. Le prove in volo mostrarono che l'aereo proseguiva il decollo con uno qualsiasi dei tre motori fermo e che il volo orizzontale restava possibile con uno solo in funzione.

L'altra metà dell'equazione era l'indipendenza dall'aeroporto. L'unità di potenza ausiliaria a poppa e la scaletta abbattibile integrata permettevano di imbarcare e avviare senza scale mobili né gruppi di terra, e il carrello, con ammortizzazione robusta e ruote di grande diametro, reggeva le piste non preparate. GlobalSecurity aggiunge che l'insieme consentiva di operare in aeroporti situati fino a 2.500 m sul livello del mare e con temperature elevate.

Lo sviluppo dell'aereo definitivo partì nell'aprile del 1965 e il primo prototipo fu costruito nello stesso anno. Furono completati cinque esemplari di prova. Il 21 ottobre 1966, con i piloti collaudatori L. Kolosov e Ju. V. Petrov ai comandi, il primo di essi effettuò il volo inaugurale con i suoi tre AI-25; quella data fu anche la prima menzione pubblica del programma. La serie differiva dai prototipi in dettagli come la presa d'aria del motore centrale, leggermente inclinata, e una cabina un po' allungata.

La produzione fu avviata nel 1967 nello stabilimento aeronautico di Saratov e il certificato di tipo sovietico fu concesso nel 1968. Il 30 settembre 1968 lo Yak-40 immatricolato CCCP-87675 effettuò il primo volo passeggeri di linea, sulla rotta Mosca-Kostroma. I modelli da esportazione cominciarono a essere consegnati nel 1970.

L'aereo non fu congelato al momento di entrare in servizio. La seconda serie, introdotta nel 1969, rinforzò il carrello, aggiunse una nona fila di sedili, aumentò la capacità di carburante e incorporò l'invertitore di spinta nel motore centrale. La terza serie arrivò nel 1973, con maggiore capacità di passeggeri e modifiche alla coda. La quarta e ultima, del 1975, aumentò il carico utile e permise di ripartire l'interno in due classi o di trasformarlo rapidamente in aereo da carico; da essa uscirono gli esemplari da carico designati Yak-40K, con un portellone merci dietro la porta della fusoliera.

La Wikipedia inglese registra la stessa evoluzione con altre tappe: una correzione del comportamento in vite nella versione del 1972, un aumento della distanza percorribile senza scali nel 1974 — con lo spostamento della porta anteriore destra all'altezza del sesto finestrino — e, nel 1975, la riduzione da nove a otto finestrini sulla fiancata destra della cabina. Quanto alle masse, l'aereo uscì inizialmente con 14,7 t di massa al decollo e 27 posti, e una distanza percorribile di 710 km con riserve; si passò poi alla versione migliorata da 16,1 t e 32 posti, con maggiore autonomia, e infine la massa al decollo e la capacità di carburante salirono fino a 17,2 t e 6 t, il che consentiva autonomie fino a 2.500 km.

Le cifre di esercizio sono la misura migliore di quel che lo Yak-40 rappresentò. Aeroflot cominciò nel 1968 con undici apparecchi, arrivò a 232 nel 1972 e a 542 nel 1975. Il numero di voli annui passò da 1.256 nel 1968 a quasi 620 mila nel 1975, anno in cui furono trasportati circa 17 milioni di passeggeri. Al 1º gennaio 1976 la flotta accumulava oltre 43,5 milioni di passeggeri e 443 mila tonnellate di merci, con circa due milioni di ore di volo e 882 milioni di chilometri percorsi; operava da 59 aeroporti base e copriva più di 515 rotte che servivano 196 città, nelle quali fino al 35 % delle piste era in terra battuta. Nel 1980 il tipo collegava 276 città sovietiche con 669 rotte di linea. La Wikipedia inglese quantifica in 354 milioni i passeggeri trasportati dagli Yak-40 di Aeroflot fino al 1993.

L'espansione geografica fu altrettanto rapida. Nel 1969, sull'aerodromo di Chorug, specialisti del GosNII GA collaudarono lo Yak-40 numero 0304 (CCCP-87693) per determinarne le possibilità di impiego da aerodromi d'alta montagna; nel 1971 il tipo lavorava già sulle linee del Tagikistan, dove la difficoltà stava nel volare al di sotto delle vette, lungo gole e valli. Nel 1970 la compagnia aerea di Bratsk fu la prima della Siberia orientale a impiegarlo, sulla rotta Bratsk-Železnogorsk-Ilimskij.

Lo Yak-40 fu il primo aereo sovietico a ottenere certificati di aeronavigabilità dell'Italia e della Repubblica Federale di Germania, un fatto che la stessa letteratura russa sottolinea sistematicamente e che si fonda sull'essere stato progettato fin dall'inizio con i requisiti occidentali davanti agli occhi. Su quella base fu costruita una campagna commerciale ambiziosa: l'aereo fu dimostrato in 75 paesi, Stati Uniti compresi, e furono ricevuti ordini.

Le cifre di esportazione differiscono a seconda della fonte. La Wikipedia inglese indica 130 apparecchi esportati ed elenca Afghanistan, Angola, Bulgaria, Cambogia, Cuba, Cecoslovacchia, Guinea Equatoriale, Etiopia, Germania, Guatemala, Honduras, Ungheria, Italia, Laos, Madagascar, Filippine, Polonia, Siria, Vietnam, Jugoslavia e Zambia; GlobalSecurity parla di 125 apparecchi esportati in 18 paesi. In ogni caso, e come ricorda Key.Aero, il successo occidentale fu limitato: il grosso delle vendite andò al blocco orientale.

L'episodio nordamericano illustra fino a che punto un aereo civile potesse restare intrappolato nella politica della Guerra Fredda. Già nel 1971 gli Stati Uniti negarono la licenza per vendere lo Yak-40 sul loro mercato. Le imprese statunitensi erano interessate a vendere laggiù, e i sovietici volevano in cambio piazzare il loro piccolo jet e i loro elicotteri negli Stati Uniti, oltre a contare su una partecipazione statunitense nell'equipaggiamento di uno stabilimento integrato di produzione aeronautica e nella progettazione e nello sviluppo congiunto di un nuovo aereo commerciale avanzato. Il governo statunitense subordinò l'accordo bilaterale di aeronavigabilità, indispensabile per la vendita, all'acquisto di aerei statunitensi, e la politica in vigore limitava strettamente la partecipazione di imprese del paese in uno stabilimento sovietico ed escludeva lo sviluppo congiunto. Si tentò di aprire colloqui su un accordo bilaterale di aeronavigabilità per certificare lo Yak-40, ma il principale socio previsto dai sovietici per la vendita, Rockwell International, si ritirò dall'operazione nel 1974.

La famiglia derivata è notevolmente ampia. Lo Yak-40K fu la versione da carico e mista, con un grande portellone merci e un carico commerciale massimo di 3.200 kg in configurazione puramente cargo; fu prodotto fra il 1975 e il 1981. Lo Yak-40D («Dalnij», a lungo raggio) incorporò due cassoni di carburante aggiuntivi che portavano la capacità massima a 6 tonnellate, con sistema di rifornimento centralizzato, indicatore dedicato per misurare il carburante dei cassoni supplementari e apparati di navigazione aerea per le linee internazionali. Lo Yak-40DTS fu la variante da trasporto d'assalto e sanitaria. Nell'esportazione furono usate le denominazioni Yak-40EC e Yak-40V, quest'ultima con tre AI-25T.

Fra le conversioni militari e speciali figurano lo Yak-40-25, con muso di MiG-25R e installazione di intelligence elettronica SRS-4A; lo Yak-40 «Kalibrovščik», dedicato a verificare il funzionamento dei radiofari terrestri; e una serie di apparecchi da guerra elettronica e da laboratorio meteorologico battezzati «Akva», «Liros», «Meteo», «Fobos» e «Štorm», con sonde di prua, sensori su piloni, dispenser in fusoliera, cupole di osservazione dorsali, antenne dipolo o gondole di disturbo sotto l'ala. Lo Yak-40REO portava una grande canoa ventrale per uno scanner di linea a infrarossi e un blister di osservazione laterale. Lo Yak-40/M-602 servì da banco volante per il turboelica cecoslovacco M-602, installato nel muso.

Ci furono anche proposte che non ebbero seguito. Lo Yak-40M prospettava una versione allungata da quaranta posti. Lo Yak-40L, programma congiunto di Skorost e Textron Lycoming, avrebbe montato due turbofan Lycoming LF507-1N e nel progetto originale aveva un'ala leggermente a freccia; lo Yak-40P era la stessa configurazione con grandi gondole sporgenti davanti all'ala. Lo Yak-40TL è descritto come versione rimotorizzata con motori Textron-Lycoming LF507-1N.

Il «Rukovodstvo po lëtnoj ekspluatacii» dello Yak-40 — il manuale di volo ufficiale, nell'edizione del 1995 che riproduce quella del 1980 con tutte le sue modifiche — è la fonte più precisa di prestazioni, e mostra un aereo le cui cifre variano molto a seconda della massa massima al decollo autorizzata. Il manuale tabula quattro casi: 14.850, 16.100, 16.800 e 17.200 kg. Le masse massime al rullaggio corrispondenti sono 14.915, 16.165, 16.865 e 17.265 kg; la massa di atterraggio normale va da 13.250 kg nel caso più leggero fino a 15.500 kg negli altri, e la massa massima senza carburante si colloca fra 12.200 e 13.750 kg. Il carico commerciale massimo oscilla fra 2.280 e 2.300 kg per 24-27 posti e fra 2.435 e 3.240 kg per configurazioni da 27 a 36 posti, con 3.200 kg in versione cargo.

In atmosfera standard, la corsa di decollo su pista pavimentata è di 630 m a 14.850 kg, 755 m a 16.100 kg e 800 m a 16.800 kg; su pista in terra sale a 850 m e 960 m per i primi due casi. La velocità di decollo va da 185 a 202 km/h indicati. La velocità verticale di salita in regime nominale è di 8,5 m/s al livello del mare nel caso più leggero e scende a 7,0 m/s in quello più pesante; il tempo di salita a 6.000 m passa da 15,5 a 19,0 minuti. La velocità di crociera vera a 6.000 m è di 510 km/h in tutti e quattro i casi, e la velocità massima a quella quota cala da 568 a 546 km/h man mano che aumenta la massa.

All'atterraggio, la velocità di contatto con massa massima autorizzata va da 175 a 192 km/h indicati e con massa di atterraggio normale si colloca fra 165 e 180 km/h. La corsa di frenata su pista pavimentata con massa di atterraggio normale è di 400 m nel caso più leggero e di 550 m negli altri usando l'invertitore di spinta, e di 570 e 750 m rispettivamente senza di esso; la distanza di atterraggio da 15 m di altezza fino all'arresto completo va da 700 a 840 m con invertitore e da 930 a 1.000 m senza. L'escursione dei centraggi operativi ammette un limite anteriore del 13 % della corda media aerodinamica per l'atterraggio e un limite posteriore del 32 %.

I dati di catalogo, un po' più arrotondati, delineano lo stesso aereo: 20,36 m di lunghezza, 25,0 m di apertura alare, 6,50 m di altezza, 70 m² di superficie alare, 9.400 kg a vuoto, capacità di carburante di 3.910 litri, tangenza pratica di 8.000 m e autonomia intorno ai 1.700-1.800 km. Con carico commerciale massimo l'autonomia pratica scende a circa 820 km, sale a circa 1.280 km con il serbatoio pieno e raggiunge i 2.500 km in configurazione di trasferimento. Già negli anni Duemila, gli apparati di navigazione aggiuntivi — GPS, TCAS e sistema di allarme precoce di prossimità al terreno — permisero agli Yak-40 di soddisfare i requisiti di navigazione d'area BRNAV RNP-5 per volare nello spazio aereo europeo, e l'aereo rispetta i limiti di rumore del capitolo 3 dell'allegato 16 della Convenzione sull'aviazione civile internazionale.

Lo stabilimento di Saratov costruì lo Yak-40 fra il 1967 e il 1981, con un ritmo che salì rapidamente — 6 apparecchi nel 1967, 41 nel 1969, 107 nel 1972 — fino al massimo di 143 unità nel 1975, per poi calare in fretta: 91 nel 1977, 60 nel 1978, 12 nel 1979, 8 nel 1980 e 2 nel 1981. Il totale esatto è oggetto di discrepanza fra fonti attendibili, che indicano 1.009, 1.010, 1.011 o 1.013 esemplari.

Quanto alla sicurezza, il conteggio di incidenti e inconvenienti del tipo ammonta a 155 eventi con 870 vittime lungo tutta la sua vita operativa. Il primo incidente mortale e prima perdita di cellula si verificò il 3 settembre 1970, quando il volo Sh-4 di Aeroflot (CCCP-87690) urtò il fianco del monte Airy-Tash, a nord-est di Leninabad — oggi Chuchand, nell'allora RSS Tagika —, a 2.100 m di quota per errore dell'equipaggio, con la morte di tutti i 21 occupanti. La casistica successiva riflette l'ambiente per cui l'aereo fu progettato: uscite di pista per atterraggi lunghi, perdite di controllo per wind shear e ghiacciamento al decollo da aerodromi del nord.

Dopo i cambiamenti politici del 1990 lo Yak-40 trovò un secondo mercato come jet d'affari: diverse imprese russe, fra cui centrali energetiche e aziende meccaniche, continuarono a impiegarlo come aereo aziendale, e buona parte della flotta superstite fu riconfigurata con interni VIP. In parallelo si lavorò a estendere la vita dell'apparecchio fino a 40.000 ore di volo e 35.000 atterraggi, con una vita in servizio di 38 anni e fino a 18 anni fra le revisioni generali.

L'iniziativa tecnica più ambiziosa venne dall'Istituto scientifico di ricerca aeronautica della Siberia S. A. Čaplygin (SibNIA), a Novosibirsk, che propose un ammodernamento profondo consistente nel sostituire gli AI-25 con motori della famiglia TFE731 di Honeywell. A tal fine convertì in laboratorio volante una macchina di serie, la 40-04, costruita a Saratov nel 1975 e immatricolata 87216. Con un TFE731-3 e due AI-25 volò per la prima volta l'8 dicembre 2012; con due TFE731-3 e un AI-25 centrale, il 20 maggio 2013; e in configurazione bimotore completa, il 29 novembre 2016 sull'aerodromo di Elcovka. I TFE731-3 previsti davano dell'ordine di 1700 kgf di spinta al decollo ciascuno, e per installarli SibNIA sviluppò piloni nuovi. La Wikipedia inglese registra inoltre uno Yak-40MS sperimentale con due Honeywell TFE731-5.

Il passo successivo fu l'ala in materiale composito. Il 4 dicembre 2018, sullo stesso aerodromo di Elcovka, il dimostratore tecnologico STR-40DT effettuò il suo primo volo con un'ala in compositi polimerici dotata di winglet e due motori TFE731-5BR che sommavano oltre 4200 kgf di spinta; l'equipaggio era comandato da Igor Mosejkin, direttore del centro di certificazione aeronautica di SibNIA. Il programma mirava a documentare l'uso di materiali compositi in aerei leggeri a getto a velocità di 600-700 km/h e a preparare un futuro apparecchio interamente in compositi da 19 a 32 posti. La Wikipedia inglese precisa che lo STR-40DT, proposto come derivato bimotore ad ala composita sulla linea del TVS-2DTS, ottenne l'avallo ma non il sostegno materiale di Yakovlev. Nel luglio del 2021 si registrò ancora un'altra prova: uno Yak-40 cominciò a collaudare un motore elettrico con elica installato nel muso.

Il ritiro fu graduale e disomogeneo. Nel settembre del 2009 la Wikipedia in spagnolo contava 411 apparecchi ancora in servizio attivo dei 1.011 costruiti; dieci anni dopo, nel luglio del 2019, la Wikipedia inglese riduceva la cifra a 22 esemplari in mano a operatori civili, per lo più riconfigurati per voli charter VIP e meno di dieci in servizio passeggeri di linea, con dubbi sull'aeronavigabilità di diversi apparecchi di piccole compagnie russe e centroasiatiche. Sul versante militare, nel novembre del 2012 non restavano più di 17 aerei in servizio, e il rapporto World Air Forces 2026 pubblicato da FlightGlobal alla fine del 2025 non registrava più alcuno Yak-40 in servizio in nessuna forza aerea del mondo. Fra gli operatori militari scomparsi figura la Corea del Nord, la cui aeronautica ordinò undici apparecchi nel 1978, ricevuti nel 1980, per il trasporto VIP.

Il lascito dello Yak-40 è duplice. Da un lato fu il primo jet di linea al mondo pensato per rotte locali e, per decenni, l'unico della sua classe in servizio di massa in qualsiasi parte: precedette di circa trent'anni l'Embraer ERJ-135 e il Dornier 328JET. Dall'altro, la sua struttura e la sua esperienza portarono direttamente allo Yakovlev Yak-42, un aereo più grande e ad ala a freccia sviluppato a partire da esso. Che un apparecchio concepito per piste in erba di meno di 700 m finisse certificato in Italia e nella Germania Occidentale, dimostrato in 75 paesi e riciclato mezzo secolo dopo come banco di prova per ali in fibra di carbonio dà la misura di quanto bene fosse risolto il problema originale.