Yakovlev Yak-40

No início da década de 1960 a União Soviética tinha duas aviações civis sobrepostas. As rotas troncais, nacionais e internacionais, já voavam com jatos e turboélices; as linhas locais continuavam nas mãos de aviões a pistão obsoletos —Ilyushin Il-12, Il-14 e Lisunov Li-2— que operavam frequentemente a partir de aeródromos de relva. O problema não era de velocidade, mas de infraestrutura. Segundo os dados reunidos por Piotr Butowski, naquela década havia 2.980 aeródromos soviéticos aptos para aviões de pequeno porte; um milhar deles tinha pistas de relva com menos de 700 m, boas apenas para o biplano An-2 de doze lugares ou para o Yak-12 de quatro, e outros 1.250 dispunham de faixas de superfície mole ou betão entre 700 e 1.200 m, que era onde aterravam os Li-2 e os Il-14.

A resposta procurada pela Aeroflot era um único aparelho que substituísse toda essa frota heterogénea e baixasse os custos de manutenção e exploração, tão simples e pouco exigente como os aviões que substituía mas capaz de duplicar a sua velocidade. A condição era operar com segurança a partir de aeroportos mal equipados, com pistas não pavimentadas de menos de 700 m e com mau tempo. O decreto do Conselho de Ministros da URSS que ordenava criar um substituto do Il-12 e do Il-14 foi publicado em 1960. Para a GlobalSecurity, o peso do programa explica-se por si só: os serviços regionais a que se destinava representavam cerca de 50 % do tráfego de passageiros da Aeroflot.

A encomenda coube ao gabinete de projeto de Aleksandr Yakovlev, o OKB-115 de Moscovo, que a abordou por caminhos muito distintos antes de chegar ao avião definitivo. A pré-história remonta a 1962, quando Yakovlev propôs um aparelho de vinte lugares com três motores R19-300 de 1150 kgf de empuxo. Pouco depois o projeto foi refeito segundo a moda da época: transformá-lo num avião de descolagem e aterragem verticais, acrescentando aos três R19-300 reaquecidos —já de 1200 kgf— seis motores de sustentação RD35-36 dispostos em dois blocos de três, um em cada semiasa. Assim configurado teria levado até dez passageiros a 600 km com uma velocidade de cruzeiro de 500 a 550 km/h, número que podia subir a vinte lugares em descolagem curta, com uma corrida de pouco mais de cem metros. A Direção-Geral da Frota Aérea Civil examinou a proposta em setembro de 1963 e acolheu-a com interesse.

Estudou-se ainda mais uma variante, com dois turbofans de cruzeiro nos lados da fuselagem traseira e oito motores de sustentação RD-36-35 repartidos em dois grupos de quatro, à frente e atrás de uma cabina de quinze lugares. A ideia do avião de passageiros VTOL foi abandonada depois. A Wikipédia inglesa resume esse mesmo processo pelo outro extremo: Yakovlev avaliou fórmulas turboélice e a jato, incluindo as de descolagem vertical com motores de sustentação na fuselagem ou em naceles alares, e acabou por fixar um trijato de asa reta para vinte a vinte e cinco passageiros. A Key.Aero recorda além disso que a proposta de Yakovlev, inicialmente para vinte passageiros e depois para vinte e quatro, competiu com o Il-70 da Ilyushin e com o An-Be-20 da equipa conjunta de Antonov e Beriev.

O Yak-40 é um monoplano cantiléver de asa baixa e reta, com empenagem em T e trem triciclo retrátil. A cabina de passageiros fica à frente da asa e a fuselagem traseira, curta, aloja os três turbofans: dois em naceles sobre pilones curtos aos lados e o terceiro no interior, alimentado por uma tomada dorsal através de uma conduta em «S», junto à unidade de potência auxiliar que permitia arrancar os motores sem equipamento de terra em aeródromos primitivos. A fuselagem pressurizada tem 2,4 m de diâmetro; piloto e copiloto sentam-se lado a lado e os passageiros embarcam por uma escada ventral situada na cauda.

A asa, sem plano central, une as suas consolas no eixo da fuselagem com uma longarina principal contínua de ponta a ponta e aloja depósitos integrais com capacidade para 3.800 litros. A planta alar de forma trapezoidal cobre 70 m², com enflechamento nulo na linha dos 25 % das cordas, ângulo de incidência de +3° e diedro de +5° 30'. A mecanização é deliberadamente sóbria: grandes flaps ranhurados de bordo de fuga e nada mais, porque a baixa carga alar basta para dar o desempenho de campo curto exigido. Os flaps abrem 20° na descolagem e 35° na aterragem, e os ailerons, de duas secções com compensação aerodinâmica e equilíbrio mássico, defletem 19° para cima e 15° para baixo. Os depósitos alares admitem até 1500 kg de combustível cada um. A deriva, muito grande, tem enflechamento de 50° para atrasar o estabilizador e compensar a brevidade da fuselagem traseira; o plano horizontal, em contrapartida, é reto.

Interiormente a cabina organiza-se em três assentos por fila para 24 a 27 passageiros, com a possibilidade de passar a quatro por fila e chegar a 32; a GlobalSecurity fala de configurações de 32 a 36 lugares. Na cauda há um pequeno compartimento de bagagem. A disposição da planta motriz —toda na fuselagem traseira— libertou a asa em toda a sua envergadura para a mecanização, reduziu o ruído na cabina e facilitou a manutenção diária dos motores. O Yak-40 foi, além disso, o primeiro avião de linha de construção soviética projetado segundo requisitos ocidentais de aeronavegabilidade.

Os três motores são turbofans Ivchenko AI-25 de dois veios e duplo fluxo, desenvolvidos em Zaporíjia, com 14,7 kN (3.300 lbf, cerca de 1500 kgf) de empuxo à descolagem e cerca de 1120 kgf de empuxo nominal cada um. Na origem não tinham tubeira longa nem inversores de empuxo; o inversor do motor central chegaria com a segunda série. A escolha de três motores não obedeceu a um capricho de configuração: dava redundância e bom desempenho em campo curto, clima quente e aeródromos de altitude, algo determinante na Sibéria, no Extremo Oriente, no Cáucaso ou nos Urais. Os ensaios em voo mostraram que o avião prosseguia a descolagem com qualquer um dos três motores parado e que o voo horizontal continuava a ser possível com um só em funcionamento.

A outra metade da equação era a independência do aeroporto. A unidade de potência auxiliar na popa e a escada rebatível integrada permitiam embarcar e arrancar sem escadas móveis nem grupos de terra, e o trem de aterragem, com amortecimento potente e rodas de grande diâmetro, aguentava as pistas não preparadas. A GlobalSecurity acrescenta que o conjunto permitia operar em aeroportos situados até 2.500 m acima do nível do mar e com temperaturas elevadas.

O desenvolvimento do avião definitivo arrancou em abril de 1965 e o primeiro protótipo foi construído nesse mesmo ano. Completaram-se cinco exemplares de ensaio. A 21 de outubro de 1966, com os pilotos de provas L. Kolosov e Yu. V. Petrov aos comandos, o primeiro deles realizou o voo inaugural com os seus três AI-25; essa data foi também a primeira menção pública do programa. A série diferia dos protótipos em pormenores como a tomada de ar do motor central, ligeiramente inclinada, e uma cabina um pouco alongada.

A produção foi lançada em 1967 na fábrica aeronáutica de Saratov e o certificado de tipo soviético foi concedido em 1968. A 30 de setembro de 1968 o Yak-40 com matrícula CCCP-87675 efetuou o primeiro voo regular de passageiros, na rota Moscovo-Kostroma. Os modelos de exportação começaram a ser entregues em 1970.

O avião não ficou congelado ao entrar em serviço. A segunda série, introduzida em 1969, reforçou o trem de aterragem, acrescentou uma nona fila de assentos, aumentou a capacidade de combustível e incorporou o inversor de empuxo no motor central. A terceira série chegou em 1973, com mais capacidade de passageiros e alterações na cauda. A quarta e última, de 1975, subiu a carga útil e permitiu repartir o interior em duas classes ou transformá-lo rapidamente em avião de carga; dela saíram os exemplares de carga designados Yak-40K, com uma porta de mercadorias atrás da porta da fuselagem.

A Wikipédia inglesa regista a mesma evolução com outros marcos: uma correção de comportamento em parafuso na versão de 1972, um aumento da distância franqueável sem escalas em 1974 —com a mudança da porta dianteira direita para a altura da sexta janela— e, em 1975, a redução de nove para oito janelas no lado direito da cabina. Quanto a massas, o avião saiu inicialmente com 14,7 t de massa à descolagem e 27 lugares, e uma distância franqueável de 710 km com reservas; depois passou-se à versão melhorada de 16,1 t e 32 lugares, com mais alcance, e finalmente a massa à descolagem e a capacidade de combustível subiram até 17,2 t e 6 t, o que permitia alcances de até 2.500 km.

Os números de exploração são a melhor medida do que o Yak-40 significou. A Aeroflot começou em 1968 com onze aparelhos, chegou a 232 em 1972 e a 542 em 1975. O número de voos anuais passou de 1.256 em 1968 para quase 620 mil em 1975, ano em que se transportaram cerca de 17 milhões de passageiros. A 1 de janeiro de 1976 a frota acumulava mais de 43,5 milhões de passageiros e 443 mil toneladas de carga, com cerca de dois milhões de horas de voo e 882 milhões de quilómetros percorridos; operava a partir de 59 aeroportos base e cobria mais de 515 rotas que serviam 196 cidades, nas quais até 35 % das pistas eram de terra. Em 1980 o tipo ligava 276 cidades soviéticas por 669 rotas regulares. A Wikipédia inglesa cifra em 354 milhões os passageiros transportados pelos Yak-40 da Aeroflot até 1993.

A expansão geográfica foi igualmente rápida. Em 1969, no aeródromo de Khorog, especialistas do GosNII GA ensaiaram o Yak-40 número 0304 (CCCP-87693) para determinar as suas possibilidades de exploração a partir de aeródromos de alta montanha; em 1971 o tipo já trabalhava nas linhas do Tajiquistão, onde a dificuldade estava em voar abaixo dos cumes, ao longo de gargantas e vales. Em 1970 a empresa aérea de Bratsk foi a primeira da Sibéria Oriental a operá-lo, na rota Bratsk-Zheleznogorsk-Ilimski.

O Yak-40 foi o primeiro avião soviético a obter certificados de aeronavegabilidade de Itália e da República Federal da Alemanha, um facto que a própria literatura russa sublinha sistematicamente e que assenta em ter sido projetado desde o início com requisitos ocidentais em vista. Sobre essa base montou-se uma campanha comercial ambiciosa: o avião foi demonstrado em 75 países, incluindo os Estados Unidos, e foram recebidas encomendas.

Os números de exportação diferem consoante a fonte. A Wikipédia inglesa dá 130 aparelhos exportados e enumera Afeganistão, Angola, Bulgária, Camboja, Cuba, Checoslováquia, Guiné Equatorial, Etiópia, Alemanha, Guatemala, Honduras, Hungria, Itália, Laos, Madagáscar, Filipinas, Polónia, Síria, Vietname, Jugoslávia e Zâmbia; a GlobalSecurity fala de 125 aparelhos exportados para 18 países. Em qualquer caso, e como recorda a Key.Aero, o êxito ocidental foi limitado: o grosso das vendas foi para o bloco de Leste.

O episódio norte-americano ilustra até que ponto um avião civil podia ficar preso na política da Guerra Fria. Já em 1971 os Estados Unidos negaram a licença para vender o Yak-40 no seu mercado. As empresas norte-americanas estavam interessadas em vender ali, e os soviéticos queriam em troca colocar o seu pequeno jato e os seus helicópteros nos Estados Unidos, além de contar com participação norte-americana no equipamento de uma fábrica integrada de produção aeronáutica e no projeto e desenvolvimento conjunto de um novo avião comercial avançado. O Governo norte-americano condicionou o acordo bilateral de aeronavegabilidade, imprescindível para a venda, à compra de aviões norte-americanos, e a política vigente limitava estreitamente a participação de empresas do país numa fábrica soviética e excluía o desenvolvimento conjunto. Tentou-se abrir conversações sobre um acordo bilateral de aeronavegabilidade para certificar o Yak-40, mas o principal parceiro previsto pelos soviéticos para a venda, a Rockwell International, retirou-se da operação em 1974.

A família derivada é notavelmente extensa. O Yak-40K foi a versão de carga e mista, com uma grande porta de mercadorias e uma carga comercial máxima de 3.200 kg em configuração puramente cargueira; foi produzido entre 1975 e 1981. O Yak-40D («Dalni», de longo alcance) incorporou dois caixões de combustível adicionais que elevavam a capacidade máxima a 6 toneladas, com sistema de reabastecimento centralizado, indicador discreto para medir o combustível dos caixões suplementares e equipamento de navegação aérea para linhas internacionais. O Yak-40DTS foi a variante de transporte de assalto e sanitária. Na exportação usaram-se as denominações Yak-40EC e Yak-40V, esta última com três AI-25T.

Entre as conversões militares e especiais figuram o Yak-40-25, com nariz de MiG-25R e instalação de informações eletrónicas SRS-4A; o Yak-40 «Kalibrovshchik», dedicado a verificar o funcionamento dos radiofaróis terrestres; e uma série de aparelhos de guerra eletrónica e laboratório meteorológico batizados «Akva», «Liros», «Meteo», «Fobos» e «Shtorm», com sondas de nariz, sensores em pilones, dispensadores na fuselagem, cúpulas de observação dorsais, antenas dipolo ou naceles de perturbação sob a asa. O Yak-40REO levava uma grande canoa ventral para um explorador de linha infravermelho e um blister de observação lateral. O Yak-40/M-602 serviu de banco voante para o turboélice checoslovaco M-602, instalado no nariz.

Houve também propostas que não vingaram. O Yak-40M propunha uma versão alongada de quarenta lugares. O Yak-40L, programa conjunto da Skorost e da Textron Lycoming, teria montado dois turbofans Lycoming LF507-1N e no seu projeto original levava uma asa ligeiramente enflechada; o Yak-40P era essa mesma configuração com grandes naceles projetadas à frente da asa. O Yak-40TL aparece descrito como versão remotorizada com motores Textron-Lycoming LF507-1N.

O «Rukovodstvo po liotnoi ekspluatatsii» do Yak-40 —o manual de voo oficial, na edição de 1995 que reproduz a de 1980 com todas as suas modificações— é a fonte mais precisa de desempenho, e mostra um avião cujos números variam muito consoante a massa máxima à descolagem autorizada. O manual tabula quatro casos: 14.850, 16.100, 16.800 e 17.200 kg. As massas máximas de rolagem correspondentes são 14.915, 16.165, 16.865 e 17.265 kg; a massa de aterragem normal vai desde 13.250 kg no caso mais leve até 15.500 kg nos restantes, e a massa máxima sem combustível situa-se entre 12.200 e 13.750 kg. A carga comercial máxima oscila entre 2.280 e 2.300 kg para 24 a 27 lugares e entre 2.435 e 3.240 kg para configurações de 27 a 36 lugares, com 3.200 kg na versão cargueira.

Em atmosfera padrão, a corrida de descolagem sobre pista pavimentada é de 630 m a 14.850 kg, 755 m a 16.100 kg e 800 m a 16.800 kg; sobre pista de terra sobe para 850 m e 960 m nos dois primeiros casos. A velocidade de descolagem vai de 185 a 202 km/h indicados. A velocidade vertical de subida em regime nominal é de 8,5 m/s ao nível do mar no caso mais leve e desce a 7,0 m/s no mais pesado; o tempo de subida a 6.000 m passa de 15,5 para 19,0 minutos. A velocidade de cruzeiro verdadeira a 6.000 m é de 510 km/h nos quatro casos, e a velocidade máxima a essa altitude cai de 568 para 546 km/h à medida que aumenta a massa.

Na aterragem, a velocidade de toque com massa máxima autorizada vai de 175 a 192 km/h indicados e com massa de aterragem normal situa-se entre 165 e 180 km/h. A corrida de travagem sobre pista pavimentada com massa de aterragem normal é de 400 m no caso mais leve e de 550 m nos restantes utilizando o inversor de empuxo, e de 570 e 750 m respetivamente sem ele; a distância de aterragem desde 15 m de altura até à paragem completa vai de 700 a 840 m com inversor e de 930 a 1.000 m sem ele. A gama de centragens operacionais admite um limite dianteiro de 13 % da corda média aerodinâmica para a aterragem e um limite traseiro de 32 %.

Os dados de catálogo, algo mais redondos, desenham o mesmo avião: 20,36 m de comprimento, 25,0 m de envergadura, 6,50 m de altura, 70 m² de superfície alar, 9.400 kg em vazio, capacidade de combustível de 3.910 litros, teto de serviço de 8.000 m e alcance na ordem dos 1.700-1.800 km. Com carga comercial máxima o alcance prático desce para cerca de 820 km, sobe para cerca de 1.280 km com o depósito cheio e chega a 2.500 km em configuração de translado. Já nos anos dois mil, o equipamento adicional de navegação —GPS, TCAS e sistema de alerta antecipado de proximidade do terreno— permitiu aos Yak-40 cumprir os requisitos de navegação de área BRNAV RNP-5 para voar no espaço aéreo europeu, e o avião cumpre os limites de ruído do capítulo 3 do anexo 16 da Convenção de Aviação Civil Internacional.

A fábrica de Saratov construiu o Yak-40 entre 1967 e 1981, com um ritmo que subiu depressa —6 aparelhos em 1967, 41 em 1969, 107 em 1972— até ao máximo de 143 unidades em 1975, e decaiu depois com rapidez: 91 em 1977, 60 em 1978, 12 em 1979, 8 em 1980 e 2 em 1981. O total exato é objeto de discrepância entre fontes credíveis, que dão 1.009, 1.010, 1.011 ou 1.013 exemplares.

Quanto à segurança, a contagem de acidentes e incidentes do tipo ascende a 155 ocorrências com 870 vítimas mortais ao longo de toda a sua vida operacional. O primeiro acidente mortal e primeira perda de casco ocorreu a 3 de setembro de 1970, quando o voo Sh-4 da Aeroflot (CCCP-87690) chocou contra a encosta do monte Airy-Tash, a nordeste de Leninabad —hoje Khujand, na então RSS do Tajiquistão—, a 2.100 m de altitude por erro da tripulação, com a morte dos 21 ocupantes. A casuística posterior reflete o ambiente para o qual o avião foi projetado: saídas de pista por aterragens longas, perdas de controlo por tesoura de vento e gelo na descolagem a partir de aeródromos do norte.

Após as mudanças políticas de 1990 o Yak-40 encontrou um segundo mercado como jato executivo: várias empresas russas, entre elas centrais energéticas e fábricas de maquinaria, continuaram a usá-lo como avião corporativo, e boa parte da frota sobrevivente foi reconfigurada com interiores VIP. Em paralelo trabalhou-se em estender a vida do aparelho até 40 000 horas de voo e 35 000 aterragens, com uma vida em serviço de 38 anos e até 18 anos entre revisões gerais.

A iniciativa técnica mais ambiciosa veio do Instituto Científico de Investigação de Aviação da Sibéria S. A. Chaplygin (SibNIA), em Novosibirsk, que propôs uma modernização profunda consistente em substituir os AI-25 por motores da família TFE731 da Honeywell. Para isso converteu em laboratório voante uma máquina de série, a 40-04, fabricada em Saratov em 1975 e matriculada 87216. Com um TFE731-3 e dois AI-25 voou pela primeira vez a 8 de dezembro de 2012; com dois TFE731-3 e um AI-25 central, a 20 de maio de 2013; e em configuração bimotora completa, a 29 de novembro de 2016 no aeródromo de Yeltsovka. Os TFE731-3 previstos davam cerca de 1700 kgf de empuxo à descolagem cada um, e para os instalar a SibNIA desenvolveu pilones novos. A Wikipédia inglesa regista além disso um Yak-40MS experimental com dois Honeywell TFE731-5.

O passo seguinte foi a asa em material compósito. A 4 de dezembro de 2018, no mesmo aeródromo de Yeltsovka, o demonstrador tecnológico STR-40DT realizou o seu primeiro voo com uma asa de compósitos poliméricos dotada de winglets e dois motores TFE731-5BR que somavam mais de 4200 kgf de empuxo; a tripulação era comandada por Igor Moseikin, diretor do centro de certificação aeronáutica da SibNIA. O programa procurava documentar o uso de materiais compósitos em aviões ligeiros a jato a velocidades de 600 a 700 km/h e preparar um futuro aparelho inteiramente em compósitos para 19 a 32 lugares. A Wikipédia inglesa precisa que o STR-40DT, proposto como derivado bimotor de asa compósita na linha do TVS-2DTS, contou com o respaldo mas não com o apoio material da Yakovlev. Em julho de 2021 registou-se ainda outro ensaio: um Yak-40 começou a testar um motor elétrico com hélice instalado no nariz.

A retirada foi gradual e desigual. Em setembro de 2009 a Wikipédia em espanhol contabilizava 411 aparelhos ainda em serviço ativo dos 1.011 fabricados; dez anos depois, em julho de 2019, a Wikipédia inglesa reduzia o número a 22 exemplares nas mãos de operadores civis, a maioria reconfigurados para voos charter VIP e menos de dez em serviço regular de passageiros, com dúvidas sobre a aeronavegabilidade de vários aparelhos de pequenas companhias russas e centro-asiáticas. Do lado militar, em novembro de 2012 não restavam mais de 17 aviões em serviço, e o relatório World Air Forces 2026 publicado pela FlightGlobal no final de 2025 já não registava nenhum Yak-40 em serviço em qualquer força aérea do mundo. Entre os operadores militares desaparecidos figura a Coreia do Norte, cuja força aérea encomendou onze aparelhos em 1978, recebidos em 1980, para transporte VIP.

O legado do Yak-40 é duplo. Por um lado, foi o primeiro jato de linha do mundo pensado para rotas locais e, durante décadas, o único da sua classe em serviço massivo em qualquer parte: precedeu em cerca de trinta anos o Embraer ERJ-135 e o Dornier 328JET. Por outro, a sua estrutura e a sua experiência conduziram diretamente ao Yakovlev Yak-42, um avião maior e de asa enflechada desenvolvido a partir dele. Que um aparelho concebido para pistas de relva com menos de 700 m tenha acabado certificado em Itália e na Alemanha Ocidental, demonstrado em 75 países e reciclado meio século depois como banco de ensaios de asas de fibra de carbono dá a medida de como estava bem resolvido o problema original.