Авиация Второй мировой

Home English

Высотный Ла-5ТК. Модификации Ла-5.

Ла-5ТК

Воздушные бои великой войны, в основном, проходили на малых и средних высотах, где работали штурмовики и пикировщики. Выпуск высотного МиГ-3 свернули, но нужда в машине такого класса оставалась, и НКАП 12 ноября 1942 г. издал приказ № 835сс о высотных модификациях Як-9 с ВК-105ПД, а также Ла-5 с М-82А и турбокомпрессором ТК-3. ОКБ-21 на эскизный проект получило 20 дней...

В силу ряда обстоятельств, включая доводку самого турбокомпрессора, Ла-5 с ТК-3 (Ла-5ТК) впервые поднялся в воздух лишь 17 апреля 1943 г. Уже в первых полетах была получена скорость 660 км/ч на 8000 м и потолок 12200 м, компрессор работал нормально, правда, мотор перегревался. По летным данным и характеристикам Ла-5 М-82Ф с ТК-3 превосходил Як-9ПД, но уступал истребителю Микояна И-231 с двигателем АМ-39.

Однако полученные результаты уже не соответствовали новым требованиям, согласно которым предстояло довести потолок до 13000 м. Тогда ВМГ самолета переделали, установив М-82ФН с двумя ТК-3. Этот вариант и прошел основную программу испытаний, которую провели летчик-испытатель ЛИИ Юганов и заводской пилот Самсуев. Доработанный Ла-5ТК летал с 9 июля до 17 сентября, когда мотор сняли, так как в цилиндрах нашли стружку.

После замены двигателя и установки увеличенного маслорадиатора полеты возобновились 7 октября. К работе подключился еще один летчик ЛИИ Шиянов. К 26 ноября выполнили 33 полета, в том числе 18 с набором высоты более 9 км. Самолет весьма уверенно летал на 12500 м, но установившемуся полету на большей высоте препятствовал перегрев масла и головок цилиндров. Борясь с перегревом мотора, ЦИАМ предложил либо увеличить степень обогащения смеси (при этом не сгоравшая часть бензина отбирала бы тепло и уносила его через выхлоп), либо перейти на бензоспиртовое горючее, или подавать в цилиндры воду. Это вскоре и сделали, но полеты показали, что проблема осталась.

К концу сентября 1943 г. подготовили проект «дублера» Ла-5ТК, рассчитанный на боевую высоту 13500 м. Самолет имел много отличий: увеличенный размах крыла и стабилизатора, двигатель М-82ФН с двумя ТК-3 новой серии, водо-воздушный радиатор в магистрали наддува. Кабину спроектировали герметичной вентиляционного типа, а летчик получил новую кислородную маску, рассчитанную на высоту до 14 км. НКАП предложил сделать опытную серию Ла-5ТК, представив 2 первых самолета на испытания к 30 октября, а 4 последних — к 30 декабря 1944 г. На это Лавочкин просил 100 квалифицированных рабочих, содействие ЦИАМ, завода № 289 и КБ по гермокабинам А.Я. Щербакова, а также моторных заводов № 19 и № 300. Все это было предоставлено, а сверх того на 21-й завод направили специалистов ОКБ Мясищева, имевших большой опыт, полученный во время работы над гермокабинами бомбардировщика «102».

«Дублер» Ла-5ТК был построен в январе 1944 г., но мотор оказался с браком — полеты еще не начались, а в нем нашли стружку. Пока с завода прибыл новый высотный М-82ФН, испортилась погода. Лишь в марте сделали 2 полета на проверку устойчивости и управляемости, не подымаясь выше 3000 м. Основную программу испытаний Шиянов начал 17 марта. Новая силовая установка оказалась хуже старой. Температура головок цилиндров доходила до 240-260°С при подъеме выше 2 км, на 5 км резко падало давление в топливной системе, а ТК начинали дымить так, что нечем было дышать в кабине. Происходило много других неприятностей. После доработок с большим трудом удалось забраться на 12750 м. Чтобы подняться выше, следовало заменить серийный винт ВИШ-105В на специальный высотный и снизить нагрузку на крыло. Приказом № 208с от 22 марта 1944 г. НКАП выделил часть завода № 381 в самостоятельный завод № 81, ставший филиалом ОКБ-21. Там прошли работы по многим опытным Ла-5, в том числе и летно-доводочные испытания Ла-5ТК.

Тем временем разведка докладывала, что, кроме высотного разведчика Ju 86P, совершавшего полеты над Москвой на высоте 12-13 км, противник уже испытывает бомбардировщики и истребители с высотностью 15-17 км и разрабатывает самолеты, способные длительно летать на 18-20 км. Работы по высотным истребителям взял на контроль член ГКО Г.М. Маленков. В наркомате за эту тему отвечал начальник 7-го главка Алексеев. С середины мая он отчитывался о ходе испытаний высотных вариантов Ла-5 и Як-9, а также самолета И-222 конструкции Микояна ежедневно, но дело не двигалось. Мало того, участились отказы. 27 мая пришлось прервать полет Ла-5ТК на высоте 10500 м, т.к. из суфлера начало бить масло. 11 июня масло потекло на высоте 11000 м, а через два дня — на 9500 м. Полеты прерывали для доработок. Но и после них 4 июля удалось достичь только 7800 м, при этом потеря масла за 33 минуты составила 15 кг.

Завершить заводские испытания «дублера» Ла-5ТК надо было к 15 июля. Но прошел июль, затем август, а добиться надежной работы двигателя на высоте все не удавалось, причем сам ТК-3 нареканий не вызывал. Становилась очевидной необходимость специального высотного мотора.

В конце сентября доработали маслосистему, но «перестарались» — на 10000 м температура масла упала ниже предела. 5 октября Анохин полетел на замер расходов топлива и определение наивыгоднейшего режима впрыска воды на высоте 3500 м. В полете началось факеление правого турбокомпрессора. Летчик спас машину, но правый борт Ла-5ТК обгорел. Это стало концом программы. В то время Ju 86P уже перестали появляться над Москвой.

Дальнейшие работы над истребителями ПВО велись с расчетом на реактивную тягу. 22 мая 1944 г. вышло Постановление ГКО № 5946сс, а 30 мая — приказ НКАП №371 ее, в которых среди прочих работ поручалось ОКБ-21 создать модификацию Ла-5ФН с мотором М-82ФН или М-83 и однокамерным жидкостным ракетным двигателем РД-1 конструкции Глушко. Опытный Ла-5РД № 1 следовало передать на испытания в сентябре 1944 г., № 2 — в октябре, а № 3 — в январе 1945 г. С включенным ЖРД предстояло достигнуть скорости 780 км/ч, а высоту 5 км набирать за 3 мин.

Опытные Ла-5РД строил завод № 81 с использованием горьковских серийных агрегатов. Первый РД-1 завод № 16 прислал лишь 16 октября, хотя еще в начале июля должен был поставить 5 «огневых» ЖРД. На аэродром первый самолет вывели 21 октября, но привод насосного агрегата ЖРД не обеспечивал необходимое давление. Двигателисты к 18 ноября неполадку устранили, но дальнейшие работы по Ла-5РД прекратили, так как 21 октября завершилась постройка аналогичного Ла-7Р-1, и завод № 81 сосредоточил свои ограниченные силы на нем.

Высотно-скоростные характеристики Ла-5 пытались улучшить и другими путями. В апреле-мае 1943 г. проходили испытания опытные Ла-5ФН №№ 0871 и 1618 с новым приводным центробежным нагнетателем Э-67, разработанным ЦИАМ. Характеристики ПЦН были улучшены за счет повышения оборотов, а переключение скоростей с изменением высоты стало автоматическим. Однако доводка Э-67 растянулась более чем на 2 года, на серийных Ла-5 он не внедрялся.

По личному указанию Сталина прорабатывалась установка на отечественные самолеты импортных моторов. К Ла-5 примеряли американские двигатели Райт R-2600 «Дуплекс Циклон» (взлетная мощность 1700 л.с.) и Пратт-Уитни R-2800 «Твин Уосп» (взлетная мощность 2000 л.с). Расчеты показали, что с первым все летные данные Ла-5 снижались, а со вторым скорость у земли возрастала на 5 км/ч, а на 6000 м — на 35 км/ч. Учитывая незначительное улучшение характеристик и сложность переделки, самолет строить не стали, а предложили сделать модификацию с близким по мощности и габаритам к R-2800 отечественным М-71. В итоге на заводе №21 на серийный Ла-5ФН № 0204 установили М-71Ф со взлетной мощностью 2200 л.с. При этом из-за особенностей двигателя воздухозаборник ПЦН перенесли под капот, а маслорадиатор — под кабину. 28 апреля 1943 г. Ла-5 М-71Ф (самолет «Е») совершил первый полет, а 4 июня завершились его заводские испытания. Они показали, что самолет развивает скорость лишь 685 км/ч вместо заданных 720 км/ч, зато обладает приличной скороподъемностью — на 5 км он выходил за 4,4 мин. Машину передали ЦАГИ для улучшения аэродинамики, и далее она «летала» лишь в аэродинамической трубе. Серийно такой вариант не строили, но полученный опыт использовался при создании Ла-5 М-82ФН № 0206, ставшего прототипом одного из лучших истребителей Второй мировой Ла-7. Не пошел в серию и вариант Ла-5 с новым мотором АШ-83, совершивший первый полет в марте 1944 г.

26 октября 1943 г. вышло Постановление ГКО № 4431 cc, которое обязывало ОКБ Лавочкина сделать на базе серийного Ла-5ФН модификацию Ла-5Д с металлическими лонжеронами крыла и увеличенными баками. Поводом для этой работы стала не только необходимость сопровождать бомбардировщики все дальше за линию фронта, но и нестабильность серийных карбюраторов АК-82БП и насосов непосредственного впрыска НБ-ЗУ, приводивших к перерасходу горючего. Но работы по крылу с металлическими лонжеронами затянулись из-за нехватки квалифицированных конструкторов и рабочих опытного производства. Испытания опытного Ла-5Д начали только 1 апреля 1944 г., когда все силы были брошены на доводку Ла-7.

В ЛИИ и НИИ ВВС были отработаны методики пилотирования на дальность, но они были слишком сложны для среднего летчика. В 1944 г. сосредоточились на обеспечении режима скоростной дальности за счет постоянства обогащения смеси и подбора методик управления мотором. В результате удалось довести дальность строевых Ла-5ФН при 90% максимальной скорости до 900 км.

К апрелю 1944 г. были завершены работы над проектом истребителя-бомбардировщика Ла-5Б. Как и у Як-9Л, бомбы на этом самолете собирались размещать во внутрифюзеляжном отсеке, однако, учитывая недостатки яковлевской машины, его спроектировали не под ФАБ-100, а для 40 мелких противотанковых ПТАБ-2,5-1,5. Но заказчик счел более перспективным штурмовик Ил-10, и Ла-5Б на свет не появился.

Ла-7ТК

Высотный истребитель

Схема Ла-7ТК

Полеты высотных немецких разведчиков над Москвой начались в 1941 г. Высотный "Юнкерс" появился над столицей и в следующем году. Установив на самолеты более мощные двигатели и увеличив площадь крыла, специалисты фирмы "Юнкерс" подняли потолок машины до 14400 м.

В 1944 году все работы по Ла-5ФН с турбокомпрессорами прекратились, поскольку уже появился более скоростной Ла-7 аналогичного назначения.

Приказом НКАП от 6 июня 1944 года КБ Лавочкина поручили выпустить десять высотных Ла-7 с двигателями АШ-82ФН и двумя турбокомпрессорами ТК-3. Турбокомпрессор ТК-3 был изготовлен в Центральном Авиамоторном Институте (ЦИАМ). В отличии от серийных истребителей с пропеллерами ВИШ-105 Ла-7ТК был оборудован пропеллером ВИШ-105В. Заводские испытания самолета проходили в июле-августе 1944 г. Во время испытаний с Ла-7ТК были сняты обе 20-мм пушки ШВАК. Результаты испытаний обнадеживали - установка ТК-3 на Ла-7 обеспечила улучшение летных характеристик самолета - увеличение скорости истребителя до 676 км/ч на высоте 8 тысяч метров вместо 6 тысяч метров (без ТК) и увеличение практического потолка до 11800 метров, что на 1000 метров больше чем у серийного Ла-7.

Однако на выводы государственной комиссии повлиял следующий фактор - по опыту ведения воздушных боев с немецкими истребителями, большинство столкновений происходило на высотах от 1000 до 5000 метров, а на этих высотах преимущество Ла-7ТК над серийными истребителями нивелировалось. К тому же потребность в высотном истребителе в середине 1944 года была незначительной. В связи с этим было построено всего 10 самолетов, вооруженных одной 20-мм пушкой. Они использовались для перехвата высотных немецких разведывательных самолетов.

Вскоре начались летные испытания высотного Ла-7 ("изделие 116"). 25 июля 1944 года состоялся первый полет с включением турбокомпрессоров. К 11 августа в Горьком удалось сделать четыре полета и определить скоростные характеристики до высоты 8000 м, а также километраж у земли. Выше 8500 м подняться не удавалось из-за масляного голодания мотора.

Спустя одиннадцать дней Шиянов перегнал машину в Москву, и по распоряжению Лавочкина ее отправили на исследования в аэродинамическую трубу. Продувки в ЦАГИ и последующие доработки заняли еще четыре месяца, на пороге был уже 1945 год.

В завершающем году Второй мировой войны с высотным Ла-7 еще немного "повозились", но расчетных данных так и не достигли. Вдобавок первый высотный Ла-7 в июне 1945 года потерпел катастрофу. К тому времени построили вторую машину. Ее успели облетать, но с наступлением 1946 года все работы в этом направлении остановились. Приказ НКАП о постройке десяти высотных Ла-7 так и остался невыполненным.

В заключение надо сказать, что не оправдались надежды, возлагавшиеся и на Як-9ПД с нагнетателем Доллежаля, и на МиГ-11 с турбокомпрессорами. Мы так и не смогли ничего противопоставить немецкому самолету Ju-86 P/R.

Характеристики Ла-7ТК
Экипаж 1
Размеры
Размах крыла, м 9,80
Площадь крыла, м² 17,59
Длина самолета, м 8,67
Силовая установка
1 ПД Швецов АШ-82ФН+2 ТК-3, мощностью л.с. 1 × 1850
Массы и нагрузки, кг:
Пустого самолета 2711
Нормальная взлетная 3280
Максимальная скороподъемность, м/мин 1111
Летные данные
Максимальная скорость, км/ч 676
у земли 600
Практическая дальность, км 650
Практический потолок, м 11800
Вооружение
Одна 20-мм пушка ШВАК

Источники

  • "История конструкций самолетов в СССР,1938-1950гг." /В.Б. Шавров/
  • "Авиация и время/ Победитель" /№ 5, 2006 г., Сергей Мороз/
  • "Самолеты сталинских соколов" /К.Ю. Косминков, Д.В. Гринюк/
  • "Война в воздухе" /№ 70, 2001 г./
  • "Самолеты СССР" /В.Е. Юденок/