Развитие конструкции

1 2 3 4 5

Пушки большого калибра

Идея установить на ЛаГГ-3 пушку большого калибра и превратить самолет в истребитель танков появилась еще в 1940 году. Работа по установке на самолет пушки Таубина или Шпитального шла с весны 1941 года. Авиационная пушка Таубина калибра 37 мм не помещалась под капотом. Первые 9 пушек Ш-37 (АП-37) конструкции Шпитального имели меньшие размеры, но ее не удавалось жестко зафиксировать. После всего нескольких выстрелов крепления пушки ослабевали. Боекомплект пушки составлял всего 21 выстрел вместо планировавшихся 50. Даже со снятым пулеметом БС боекомплект пушки не превышал 30 выстрелов. Первым самолетом, вооруженным 37-мм пушкой, стал третий серийный ЛаГГ-3 выпуска завода № 23. Чтобы разместить пушку, с двигателя сняли генератор, заменив его дополнительными аккумуляторами, расположенными в фюзеляже. Кроме того, с самолета сняли оба пулемета ШКАС, а также изменили схему крепления пулемета БС. Взлетная масса самолета составила 3318 кг. Чтобы как можно скорее дать самолет армии, полного цикла испытаний не проводили, а крепление пушки окончательно доработали лишь весной 1941 года в ходе государственных испытаний в НИИ ВВС. По результатам проб летные характеристики самолета не ухудшились. Стрельба одиночными выстрелами и очередями длинной до 20 выстрелов также на параметрах полета не сказывалась. Испытания завершились за 16 дней до начала войны. В отчете говорилось: «После внесения ряда изменений в конструкцию 37-мм пушка конструкции Б.Г. Шиптального установлена в двигателе М-105П самолета ЛаГГ-3. Пушка успешно прошла государственные испытания. С целью проверки возможности боевого применения самолета ЛаГГ-3 с пушкой калибра 37 мм и оценки его надежности в условиях эксплуатации в частях Красной Армии необходимо построить серию самолетов, вооруженных 37-мм пушкой и два пулемета БС, достаточную для оснащения одного истребительного полка, то есть 70-75 машин».

В сентябре 1941 года три самолета с пушкой Ш-37/АП-37 (их также иногда называли самолеты К-37 или Гу-37, установка пушки производилась под руководством Гудкова) отправили на фронт с целью испытания в боевых условиях. Самолеты с успехом участвовали в боях под Москвой. До конца 1941 года в Горьком выпустили еще 20 таких самолетов. Всего завод № 21 построил 85 истребителей, вооруженных пушкой Ш-37.

В августе 1942 года государственные испытания начал самолет с двигателем М-105ПФ и винтом ВИШ-61П, вооруженный 37-мм пушкой. Самолет оснастили рулями высоты и направления с аэродинамической балансировкой, что значительно уменьшило нагрузку на ручку управления и педали. Кроме того, самолет получил частично убирающееся хвостовое колесо и пять топливных баков. Под крыльями установили узлы для внешней подвески бомб. Самолет также был оснащен предкрылками. Кроме 37-мм пушки Ш-37 самолет нес пулемет БС с боекомплектом 140 выстрелов.

С 25 августа по 1 сентября 1942 года новый ЛаГГ-3 проходил государственные испытания, которые показали, что предкрылки и сбалансированные рули значительно упростили управление машиной, хотя поперечное упрашгение по-прежнему требовало от пилота значительных физических усилий.

Время полного разворота, несмотря на рост взлетной массы, не увеличился, несколько улучшилась поперечная устойчивость. Самолет без проблем пикировал под углом 60°, развивая при этом скорость до 650 км/ч. Оптимальный угол атаки составлял 30-40°. Стрельба из пушки не приводила к вибрации самолета и не оказывало отрицательного влияния на точность прицела. В итоговом рапорте сообщалось, что самолет можно использовать для борьбы с бронетехникой противника, защищенной броней толщиной до 40 мм, а также с открыто расположенной живой силой противника.

Несмотря на положительные отзывы ЛаГГ-3 с 37-мм пушкой серийно не выпускался. Позднее на самолет в порядке эксперимента поставили 45-мм пушку, созданную на базе Ш-37. Когда появилась удачная пушка НС-37 калибра 37 мм конструкции Нудельмана и Суранова, ЛаГГ-3 с пушкой НС-37 прошел государственные испытания, но пушку приняли на вооружение лишь 30 декабря 1942 года. Завод № 21 построил 15 ЛаГГов-3, вооруженных пушкой НС-37. По сравнению с машинами, вооруженными пушкой Ш-37, эти истребители были легче. Поскольку завод № 21 в это время осваивал выпуск самолетов Ла-5, дальнейший выпуск ЛаГГов-3 с 37-мм пушкой перенесли в Тбилиси.

Истребители из Тбилиси

Осенью 1942 года самолеты ЛаГГ-3 выпускались только на единственном заводе в Тбилиси. ГКО СССР снова потребовал от конструкторов улучшить летные характеристики самолета. Следовало увеличить скорость, уменьшить массу, улучшить маневренность и сократить разбег и пробег. Завод № 31 обязался облегчить самолет сначала до 2850 кг, а в середине ноября появилось новое решение облегчить машину еще на 100 кг. Главный конструктор завода Горбунов приложил массу усилий, чтобы выполнить взятые на себя обязательства. Нарком авиационной промышленности вскоре докладывал Сталину о том, что массу истребителя удалось уменьшить на 120 кг. Это в сочетании с облагороженной аэродинамикой позволило увеличить скорость самолета на 30 км/ ч. Тем временем Горбунов продолжал дальше облегчать ЛаГГ. План предусматривал, что с 25)октября завод № 31 будет выпускать самолет массой 2850 кг вместо прежних 3160 кг. Полностью исправить аэродинамику самолета могло внедрение полностью убиравшегося в полете хвостового колеса. На прототипе И-301 такое колесо уже имелось, но на серийных самолетах ставили колесо, заклиненное в выпущенном состоянии, поскольку сложный механизм уборки колеса не отличался надежностью. Теперь колесо снова делали убирающимся, но механизм уборки теперь был совершенно иным. Колесную нишу снабдили выпуклыми крышками, полностью закрывавшими колесо в убранном состоянии. Все самолеты, начиная с 35-й производственной серии, оснащались убирающимся хвостовым колесом.

Облегчение конструкции ЛаГГа-3 позволило ему набирать высоту 5000 м за 5,8 мин вместо прежних 6,4. Полный разворот на высоте 1500 м самолет теперь производил за 20 секунд вместо прежних 21 секунды. Разбег сократился с 370 до 280 м. Выпуклое остекление фонаря заменили плоским, что улучшило обзор вперед. Маслосистема стала меньше терять масло и уже не пачкала фонарь. На самолет установили прицел с красной подсветкой, что повысило точность прицеливания. Но всех требований, определенных в указе НКАП, выполнить не удалось. В начале 1943 года главной целью завода № 31 было сократить массу серийного самолета до 2950 кг, подняв при этом максимальную скорость у земли до 526 км/ч, а на оперативной высоте до 590 км/ч. Облегченный самолет пустили в серию без статичных и летных испытаний. Его массу уменьшили, уменьшив толщину некоторых деталей, используя облегчающие отверстия, а также уменьшив запас прочности фюзеляжа.

В передней части фюзеляжа толщину обшивки уменьшили с 9,5 до 7 мм, облегчили каркас капота, два маслобака заменили на один. С самолета сняли узлы для крепления подвесных топливных баков, у внутренних топливных баков уменьшили толщину стенок. Использование новых тросиков управления газом, а также ряд других изменений в конструкции позволили в общей сложности облегчить самолет на 252-283 кг. С другой стороны переделка воздухозаборников водяного и масляного радиаторов, герметизация противопожарной переборки, установка обтекателей на выхлопные патрубки и доработка форсированного двигателя М-105ПФ (на двигатель поставили усиленный коленвал) добавили к массе самолета 55 кг. В результате массу не удалось понизить больше чем до 2962 кг. Серийные самолеты часто весили на 9% больше, опытных машин. Эту проблему часто обсуждали в НКАП. В 1943 году появился указ «Об ужесточении дисциплины крупносерийного выпуска самолетов», который касался всех авиационных предприятий. В этот же период трудно было оснащать все самолеты радиостанциями. Лишь с марта 1943 года на все без исключения ЛаГГи-3 начали ставить приемники, а на каждом пятом самолете -приемопередатчики РСИ-4. Часть самолетов выпускалась в варианте ближнего разведчика и оборудовалась фотокамерой АФА-1, установленной в хвостовой части фюзеляжа. В середине 1943 года вооружение самолета усилили вторым пулеметом БС. На последних сериях винт ВИШ-61П заменили винтом ВИШ-105СВ, отличавшемся более плоской и широкой ступицей.

На заводе № 31 работали над совершенствованием двигательного агрегата с целью улучшить скорость самолета. Предпринимались попытки поставить на истребитель двигатели М-106 и М-107, но, как уже говорилось выше, они закончились безрезультатно. Горбунов предпринял еще одну попытку улучшить летные качества ЛаГГа-3, установив на самолет двигатель М-105ПТ. Истребитель, получивший обозначение «объект 105» в октябре 1943 года прошел государственные испытания. Прежде всего в глаза бросалась каплевидная форма фонаря кабины. Вооружение самолета состояло из пушки ШВАК и пулемета БС с боекомплектом 160 и 200 выстрелов, соответственно. Взлетная масса самолета составила 2818 кг, максимальная скорость 612 км/ч.

В феврале 1944 года появился самолет «105-2» с двигателем М-105ПФ-2 стартовой мощностью 1290 л.с. и рабочей мощностью 1310 л.с. на высоте 2000 м. Емкость топливных баков сократили с 405 до 377 л, пушку ШВАК заменили пушкой ВЯ-23 с боекомплектом 85 выстрелов. Пулемет БС имел боекомплект 185 выстрелов. Истребитель проходил государственные испытания с 10 мая по 12 июня 1944 года. Закончились они отрицательно. У самолета отметили недоработки в конструкции винтомоторной группы, слабое вооружение и низкие летные параметры. Самолет «105-2» значительно уступал по возможностям немецким истребителям Bf-109G-6 и Fw-190D-9. В результате в НИИ ВВС признали бесперспективным дальнейшее совершенствование ЛаГГа-3 и подняли вопрос о прекращении его серийного выпуска. Дальнейшие планы тбилисских конструкторов так и не были реализованы. В частности они предполагали оснастить самолет эластичными самогерметизирующимися баками. В отличие от жестких баков с резиновой обшивкой, у мягких баков сами стенки были сделаны из самозатягивающейся резины.

Дата публикации на сайте: 04.09.2008

1 2 3 4 5