Неизвестный Яковлев. «Железный» авиаконструктор

Первый полет на первом экземпляре нового варианта истребителя совершил П. Я. Федрови 6 июля 1942 г. Заводские летные испытания длились недолго (выполнено 15 полетов с налетом 13 часов 15 минут).

«Конструкторское бюро Героя Социалистического Труда А. С. Яковлева, – говорилось в отчете по результатам заводских испытаний, – изыскивая методы облегчения истребительных самолетов, построило на базе серийного самолета Як-7 одноместный дальний истребитель с полетным весом 3035 кг (вес самолета Як-7Б).

Самолет Як-7 ДИ по своим контурам, габаритным размерам и общему виду не отличается от <…> Як-7.

В дальнейшем у <…> Як-7ДИ, в целях обеспечения обзора всей верхней сферы, будет понижен гаргрот фюзеляжа и изменено остекление кабины пилота».

Як-7ДИ с пониженным гаргротом

17 июля Як-7ДИ перегнали из Новосибирска в Свердловск (аэродром Кольцово, куда эвакуировали НИИ ВВС) для прохождения государственных испытаний. Замеренный в полете расход горючего позволял сделать вывод о расчетной дальности полета 1540 км.

Преимущества предложенного истребителя были настолько очевидны, что к государственным испытаниям приступили немедленно. За двенадцать дней в НИИ ВВС выполнили 43 полета! Ввиду важности полученных к 29 июля 1942 года результатов и необходимости принятия решения по самолету материалы наземных и летных испытаний за период с 18 по 28 июля оформили отдельным отчетом по приказанию начальника НИИ ВВС КА генерал-майора П. А. Лосюкова, с которым он вылетел в Москву. Завершились же государственные испытания машины 5 августа 1942 года.

Максимальная скорость Як-7 ДИ осталась на уровне серийных Як-7Б, зато с полной заправкой при сопоставимых с Як-7Б летных характеристиках дальность его полета была почти в два раза больше. А с заправкой только двух крыльевых баков за счет снижения полетного веса до 2835 кг существенно улучшались маневренные характеристики. За боевой разворот Як-7ДИ с сокращенной заправкой набирал высоту на 100 метров больше, чем серийные машины, а время виража сокращалось на две секунды. Более того, конструкция топливной системы позволяла снимать консольные бензобаки, облегчая самолет еще на 47 кг.

Практически параллельно с испытаниями первой опытной машины была начата постройка дублера Як-7ДИ, который должен был стать эталоном серии истребителя Як-9.

Постройка дублера Як-7 ДИ заняла чуть больше месяца и завершилась 30 июля 1942 года. В «Дублере» конструкторы постарались применить все технические решения и улучшения, рекомендованные специалистами ЦАГИ и ЛИИ. В отличие от первого экземпляра Як-7ДИ «Дублер» получил новый каплевидный фонарь, заимствованный на Як-7 с двигателем М-82 и отработанный на Як-1 №?3560. При этом взлетный вес «Дублера» составил 3027 кг.

Несмотря на то что машина была готова к испытаниям к августу 1942 года, к ее испытаниям приступили по указанию Яковлева лишь после принятия постановления ГКО о серийном выпуске Як-9. Первый полет ее состоялся 4 сентября. Основной задачей испытаний «Дублера» была проверка летных характеристик в связи с произведенными конструкционными изменениями и прочностные испытания элементов конструкции. В сентябре в 13 полетах машина выполнила 1032 фигуры пилотажа и 501 взлет и посадку.

Затем, в октябре 1942 года, улучшили аэродинамику «Дублера», герметизировав фюзеляж, водо– и маслогондолы, сделав хвостовое колесо убирающимся и поставив обтекатели на новые выхлопные патрубки. Летные данные получились отличные, хотя в НИИ ВВС машину не предъявляли. Впоследствии построили третий опытный экземпляр Як-7ДИ, но об этом чуть позже, в главе, посвященной истребителю Як-9.

Глава 5

Как превзойти противника?

Реальным путем улучшения летных данных истребителя было оснащение его более мощным мотором, и единственным таким двигателем был М-82 воздушного охлаждения.

Проработки истребителя с М-82 первым начал Н. Н. Поликарпов (И-185) в декабре 1940 года. Затем, в марте 1941 года, под этот мотор начал приспосабливать ЛаГГ-3 М. И. Гудков. Машина, построенная перед войной, получила обозначение Гу-82 и даже прошла первый этап испытаний с положительным отзывом НИИ ВВС.

В мае 1941 года, одновременно с развертыванием серийного производства двигателя М-82 и тем же приказом (№?438 от 13 мая 1941 года.), А. И. Микояну, А. С. Яковлеву и Н. Н. Поликарпову было предписано установить М-82 на свои самолеты и начать летные испытания. В конце года мотор М-82 начал «примерять» к ЛаГГ-3 и С. М. Алексеев – начальник ОКБ С. А. Лавочкина.

Конструкторское бюро А. С. Яковлева должно было завершить постройку истребителя Як-3 (так иногда в наркомате обозначался Як-7А – истребительный вариант УТИ Як-7) с мотором М-82 к 15 июля 1941 года. В отличие от КБ Микояна, которое выпустило в полет истребитель МиГ-9 с двигателем воздушного охлаждения 23 июля, и КБ Поликарпова, выпустившего И-185 с М-82 в воздух 21 июля 1941 года, ОКБ Яковлева сдать машину в срок не удалось. О причинах задержки можно лишь догадываться, но разработка проекта началась в середине июля 1941 года, когда в Москву из Ленинграда был срочно отозван Е. Г. Адлер, где он работал главным конструктором серийного завода №?47, и назначен ведущим конструктором самолета Як-7 с мотором М-82.

Истребитель Гу-82 (рисунок М.Орлова)

Несмотря на эвакуацию большей части конструкторского бюро вместе с оборудованием, станками и транспортом, истребитель все же удалось построить. В конструкции машины были в максимальной степени использованы агрегаты серийного Як-7, а также все перспективные разработки конструкторского бюро, такие, например, как крыло уменьшенного размаха с предкрылками (И-28), установка крыльевых пушек ШВАК и съемная моторама (И-30). Кроме крыльевых пушек с боекомплектом по 100 патронов, с левого борта устанавливался синхронный пулемет УБС с боезапасом 260 патронов. Комплект стрелкового вооружения по секундному залпу уступал только истребителю И-185 (три синхронных ШВАК и два синхронных ШКАС). Самолеты Гу-82 и ЛаГГ-3 М-82 были вооружены двумя синхронными пушками ШВАК, а МиГ-9 – лишь пятью синхронными пулеметами (три УБС и два ШКАС). Причем И-185 и МиГ-9 на испытания вышли только с четырьмя стрелковыми точками (из-за наличия только четырех синхронизаторов на моторе). Под крылом Як-7 М-82, как и на других серийных истребителях, предусматривалось размещение шести орудий РО-82 под снаряды РС-82. За счет четырех дополнительных бензобаков (общей в центральной части крыла в отсеке задней кабины емкостью по 126 литров) запас горючего возрос до 400 кг. Самолет оборудовали радиостанцией РСИ-4 и радиополукомпасом РПК-10.

Ла-5 ФН образца 1943 года

Чтобы компенсировать негативное влияние возросшего веса машины, увеличили площадь посадочных щитков (за счет подфюзеляжной части крыла) и заменили хвостовое колесо большего размера. Выделялся фонарь каплеобразной формы с улучшенным обзором и установленным бронестеклом. Наши серийные истребители стали оснащаться подобными фонарями только с середины 1942 года, и приоритет КБ в его разработке несомненен.

12 октября 1941 года построенную машину в связи с эвакуацией оставшейся части ОКБ из Москвы пришлось разобрать и отправить в Новосибирск.

Испытания Як-7 М-82 в ЛИИ совместно с ОКБ-115 начались 23 января 1942 года. Однако первый полет машина сделала только 28 февраля. Отказы мотора (в полет истребитель пошел только с третьим двигателем), доводка ВМГ и отработка лыжного шасси заняли больше месяца. По расчетам, максимальная скорость Як-7 М-82 должна была быть 505 км/ч на номинальном режиме и 515 км/ч – на форсаже у земли, а на высоте 6400 метров – 615 км/ч. Однако подтвердить эти параметры из-за ненадежной работы М-82 удалось лишь у земли и на первой границе высотности.

Як-7 с мотором М-82

Тогда в негласном поединке за выпуск серийного истребителя с мотором М-82 победителем оказалось ОКБ С. А. Лавочкина. ЛаГГ-3 М-82 с 22 апреля по 6 мая 1942 года успешно выдержал совместные с заказчиком летные испытания, показав максимальную скорость 600 км/ч на высоте 6450 метров.

Дальнейшие исследования проблемы «недобора» скорости самолетом Як-7 М-82 показали, что ее решение на данном экземпляре невозможно. Для достижения требуемых характеристик на самолет следовало установить винт большего диаметра (в ходе испытаний устанавливались винты типа АВ-5 диаметром 2,8 и 3 метра). Поэтому 26 мая 1942 года решением главного конструктора испытания прекратили, а самолет вернули в цех для переделки.

Капоты мотора и технологические люки истребителя Як-7 значительно облегчали обслуживание машины

В сентябре 1942 года началось проектирование дублера Як-7 М-82 под винт увеличенного диаметра. Машина получила новое металлическое крыло и капоты двигателя, а также удлиненные опоры шасси. В связи с более срочными заданиями правительства оба экземпляра истребителя Як-7 М-82 перешли в разряд научно-исследовательских и опытных работ, проводимых по мере возможности. В 1943 году обе машины подготовили к летным испытаниям, но в воздух они так и не поднимались.

Для улучшения летных данных Як-7 пытались также заменить крыло несущей поверхностью, набранной из ламинарных профилей. Исследования, проведенные с июля по сентябрь 1944 года, показали, что максимальная скорость возросла от 14 км/ч у земли до 22 км/ч на второй границе высотности мотора. Положительный эффект был налицо, но все уперлось в технологию изготовления новых крыльев и квалификацию рабочих. Решить эту задачу удалось после перехода к цельнометаллическим конструкциям в ОКБ С. А. Лавочкина на истребителях Ла-9 и Ла-11.

С Як-7 связано еще одно событие. В 1946 году впервые в истории отечественной авиации в Нарьян-Маре установили на пьедестал истребитель Як-7Б, демонстрировавший материальный вклад жителей округа в победу над немецкими оккупантами. Но время не пощадило деревянную конструкцию, и, как следует из средств массовой информации, от самолета остался лишь двигатель, ныне находящийся в палисаднике у здания городского Управления культуры.

Глава 6

Самолет «Победа»

Як-3 с двигателем ВК-105ПФ-2

История создания Як-3 (не путать с опытным истребителем И-30, имевшим второе такое же обозначение) – одного из лучших (по летным данным) истребителей Второй мировой – началась осенью 1942 года, когда был предложен облегченный вариант Як-1М «Москит» с мотором М-106П. Помимо этого, к самолету примерили двигатели М-105ПФ и М-107А.

Согласно проекту Як-1М с М-106П за основу взяли фюзеляж серийного Як-1, отличавшийся лишь узлами крепления нового туннеля водорадиатора и пулемета БС, и крыло от Як-9, уменьшив его размах до 9,2 метра и габаритную площадь – до 14,7 м2.

Конструкция шасси сохранилась, как и у Як-1, и отличалась лишь увеличенным ходом амортизации. Из-за этого детали амортизационной стойки заимствовали у Як-7. Убирающуюся костыльную опору целиком заимствовали с Як-1.

Небольшие отличия были и в системе управления самолетом: так, педали опустили на 50 мм, изменили расположение тяг к рулю высоты.

Оперение сохранилось от Як-1, за исключением того, что передние лонжероны стабилизатора и киля присоединили к передним ребрам обтекателей, которые стали работать как продолжение лонжеронов. Так рождался будущий Як-3, получивший среди летчиков имя «Победа».

Як-1М «Дублер» завода № 115 с М-105ПФ винтом ВИШ-105СВ01 в НИИ ВВС. Построен в сентябре, фото сделано в октябре 1943 года

По расчетам, полетный вес первого из них не должен был превышать 2650 кг, и с форсированным мотором М-105ПФ новый истребитель мог развить максимальную скорость 630–640 км/ч.

Вооружение сократили до минимума: мотор-пушка МП-20 (120 патронов) и синхронный крупнокалиберный пулемет БС (200 патронов).

Як-1М создавался в соответствии с решением ГКО от 9 декабря 1942 года, но не с двигателем М-106П, к тому времени успешно выдержавшим стендовые испытания, а с М-106ск, оснащенным двухскоростным нагнетателем. При этом ожидалось, что максимальная скорость (этот параметр тогда считался одним из главных для истребителя) возрастет до 670 км/ч на высоте 5500 метров.

Но двухскоростной М-106ск своим появлением запаздывал, и моторостроители предъявили односкоростной двигатель М106–1ск, который осенью 1942 года установили на Як-9 (дублер опытного истребителя Як-7ДИ с мотором М-105ПФ). Однако заводские испытания самолета Як-9 сМ-106–1ск, начавшиеся в ноябре 1942 года, выявили серьезные дефекты мотора, и Як-1М изготовили к 15 февраля 1943-го, но не с обещанным мотором, а с форсированным по наддуву М-105ПФ-2.

Як-1М

Первый полет машины (летчик-испытатель П. Я. Федрови и ведущий инженер М. А. Григорьев) состоялся 28 февраля 1943 года. Заводские испытания и доводка Як-1М пока еще с серийным М-105ПФ, по меркам военного времени, продолжались довольно долго – свыше трех месяцев, и лишь 7 июня самолет передали в НИИ ВВС. Ведущими по машине были летчик-испытатель А. Г. Прошаков и инженер А. Т. Степанец.

Взвешивание машины показало, что по сравнению с серийным Як-1 №?2985 Саратовского авиазавода пустой Як-1М полегчал на 282 кг, а полностью снаряженный – на 245 кг. Вес горючего сократился на 35 кг.

В ходе испытаний, завершившихся 22 июля, была получена скорость у земли 545 км/ч, а на высоте 4450 м – 632 км/ч, дальность на наивыгоднейшем режиме – 845 км, время выполнения виража на высоте 1000 метров – 15–17 секунд. При этом максимальная скорость у земли возросла на 37 км/ч, а на высоте – на 62 км/ч.

Летчик-испытатель Леонид Расторгуев в кабине самолета Як-3 с мотором М-105ПФ-2

После получения разрешения В. Я. Климова на форсирование мотора по просьбе А. С. Яковлева в НИИ ВВС увеличили наддув М-105ПФ до 1100 мм рт. ст. путем регулировки РПД, но только на первой скорости нагнетателя. Испытания, завершившиеся в августе того же года, подтвердили возможность форсирования двигателя и установки его на самолеты.