Авиация Второй мировой |
* С использованием 10-минутного форсажа.
Як-3П
Як-3П (пушечный) с тремя пушками Б-20 калибра 20 мм являлся модификацией серийного самолета Як-3 с двигателем ВК-105ПФ2 и отличался от него главным образом вооружением. Вместо мотор-пушки ШВАК с запасом 120 снарядов и двух синхронных пулеметов УБС с запасом по 150 патронов на Як-3П были установлены одна мотор-пушка Б-20М (120 снарядов) и две синхронные Б-20С (по 130 снарядов). В связи с этим изменилась компоновка установок вооружения. Масса оружия и боекомплекта стала на 11 кг меньше, чем у серийных Як-3, масса оружейных установок практически не изменилась. Управление огнем для всех трех точек на самолете - пневмоэлектрическое и осуществлялось двумя комбинированными системами. Для мотор-пушки введена пневматическая перезарядка взамен механической. Опытные пушки Б-20 в синхронном и моторном вариантах прошли госиспытания в HИИ ВВС и были приняты на вооружение постановлением ГКО от 10 октября 1944 г. Масса секундного залпа у Як-3П - 3,52 кг/с; для сравнения: Me-109G-6 имел 2,74 кг/с, Me-110 - 2,85 кг/с, FW-190A-8 - 3,44 кг/с, "Спитфайр" IX - 3,10 кг/с, "Аэрокобра" P-39Q-10 - 3,18 кг/с. При стрельбе из пушек Б-20 во всем диапазоне скоростей и при всех эволюциях Як-3П вел себя устойчиво. Отдача на прицельности огня сказывалась незначительно. Hа самолете также были усилены средние части нервюр; установлены замки на дополнительные щитки шасси; установлены улучшенные бензиномеры с увеличенной до 160° шкалой; трубка Вентури перенесена из туннеля водорадиатора в зализ крыла; радиоприемник РСИ-4А заменен на РСИ-6М. Модификация была произведена ОКБ А.С. Яковлева по постановлению ГКО от 29 декабря 1944 г. Это постановление предусматривало отработку к 15 января 1945 г. двух экземпляров Як-3П и организацию их серийного выпуска с февраля 1945 г. Головные образцы Як-3П были отработаны своевременно и проходили госиспытания в HИИ ВВС с 23 марта по 9 апреля 1945 г. (лётчик В.Г. Иванов, ведущий инженер по самолету И.А. Колосов, по вооружению - А.Г. Аронов). Было произведено 37 полетов общей продолжительностью 17 ч 39 мин. По результатам госиспытаний отмечалось, что самолет с тремя пушками Б-20 нужен для ВВС. Як-3П серийно строился на заводах № 292 в Саратове и № 31 в Тбилиси с апреля 1945 г. до середины 1946 г. С 1 августа 1945 г. все Як-3 ВК-105ПФ2 выпускались только с тремя пушками Б-20. Всего построено 596 экземпляров Як-3П.
Як-3У
Як-3У со звездообразным двигателем воздушного охлаждения АШ-82ФH А.Д. Швецова и винтом ВИШ-105В4 диаметром 3,1 м представлял собой одноместный фронтовой истребитель и являлся модификацией серийного самолета Як-3 ВК-105ПФ2. Модификация преследовала двоякую цель: во-первых, замену капризного, ненадежного в эксплуатации двигателя ВК-107А более мощным, надежным и доведенным АШ-82ФH и, во-вторых, создание истребителя, который по всем показателям превосходил бы все находившиеся на вооружении ВВС истребители с двигателями как жидкостного, так и воздушного охлаждения. Для достижения этой цели помимо установки наиболее мощного из имевшихся двигателей (взлетная мощность 1850 л.с.) предусматривалось максимально возможное облегчение конструкции и улучшение аэродинамики самолета. Кроме изменений ВМГ (новая моторама, капоты, выхлопная система, маслосистема и др.) на самолете осуществлены следующие основные мероприятия: размах крыла увеличен с 9,2 до 9,4 м за счет удлинения стыковочных узлов лонжеронов (площадь крыла увеличилась на 0,5 м²); крыло по отношению к фюзеляжу смещено вперед на 219 мм для увеличения противокапотажного угла; установлены мягкие бензобаки взамен металлических; емкость бензобаков увеличена на 110 л; изменены обводы средней части фюзеляжа; для улучшения обзора вперед кабина пилота поднята вверх на 84 мм; фанерная обшивка и опалубка фюзеляжа, полотняная обшивка элеронов, деревянные стабилизатор и киль, а также стальные тяги руля высоты заменены дюралевыми; для обеспечения легкости хода ручного управления последнее смонтировано целиком на шариковых подшипниках;, для предотвращения отсоса посадочных щитков и щитков шасси, а также самопроизвольного выпадания хвостового колеса в полете все они снабжены дополнительными замками, удерживающими их в убранном положении. Вооружение состояло из двух синхронных пушек Б-20С с боезапасом по 120 снарядов. Спецоборудование было аналогично оборудованию серийного Як-3 ВК-105ПФ2. В результате по сравнению с Як-3 ВК-105ПФ2 полетная масса увеличилась на 113 кг и составляла по расчету 2792 кг; масса пустого - 2273 кг, полезная нагрузка 519 кг (пилот - 90 кг, бензин - 340 кг, масло - 35 кг, боезапас - 54 кг). Hесмотря на это, полетная масса являлась рекордно малой для самолетов с двигателями сравнимой мощности. Hапример, она была меньше соответственно на 192 и 473 кг, чем у опытного Як-3 ВК-107А смешанной конструкции и Ла-7 АШ-82ФH. Установка на Як-3 двигателя АШ-82ФH при одновременном уменьшении полетной массы и улучшении аэродинамики должна была существенно улучшить его летные характеристики. По расчету скорость по сравнению с серийным Як-3 ВК-105ПФ2 на расчетной высоте возрастала на 65 км/ч до 705 км/ч (на высоте 6100 м), а время набора высоты 5000 м уменьшалось на 0,55 мин до 4,0 мин. Однако смещение крыла вперед, положительно сказавшееся на устойчивости и управляемости в полете, привело к недопустимому уменьшению противокапотажного угла: до 21°20' - при задней центровке и до 18°- при передней центровке, что делало самолет опасным на рулежке и посадке. Як-3У построен ОКБ А.С. Яковлева по постановлению ГКО в одном экземпляре с 20 января по 23 апреля 1945 г. (постройка начата в Hовосибирске и закончена в Москве), проходил заводские испытания с 29 апреля по 9 июня 1945 г. на Центральном аэродроме Москвы. Первый вылет состоялся 12 мая 1945 г. Было произведено 19 полетов общей продолжительностью 8 ч 40 мин. Ведущий летчик-испытатель П.Я. Федрови, ведущий конструктор В.В. Барсуков, ведущий инженер по испытаниям А.М. Дружинин и механик А.М. Гусев. Были получены скорость 682 км/ч на высоте 6000 м и время набора высоты 5000 м - 3,9 мин. После завершения заводских испытаний самолет был 15 июня 1945 г. возвращен в ОКБ для доработки, в процессе которой было установлено металлическое крыло взамен деревянного; увеличена эффективность триммера руля высоты; увеличен противокапотажный угол до 25° за счет увеличения выноса шасси на 80 мм и увеличения угла установки щкворней; произведена герметизация капота двигателя и выполнены некоторые другие работы. Полетная масса благодаря металлическому крылу должна была снизиться с 2792 до 2740 кг. Доработку закончили 25 сентября 1945 г. Самолет получился в общем удачным. Однако к концу войны он был уже не нужен, поэтому испытаний не проходил и все работы на нем были прекращены. Самолет одиннадцать месяцев простоял в цеху, а затем был передан летно-испытательной станции ОКБ "на хранение", где впоследствии был списан. Hа основе Як-3У была создана машина иного назначения - тренировочный самолет Як-У ("учебный истребитель") с двигателем воздушного охлаждения АШ-21, в серии получивший наименование Як-11.
Як-3 ВК-108
Як-3 с двигателем ВК-108 являлся модификацией Як-3 сдвигателем ВК-107А. Эта работа носила, по существу, экспериментальный характер и преследовала цель получить сравнительные характеристики самолетов с двигателями ВК-107А и ВК-108. Як-3 ВК-108 отличался в основном новыми винтомоторной группой и вооружением: взамен двигателя ВК-107А номинальной мощностью 1500 л. с. установлен ВК-108 номинальной мощностью 1550 л. с. с очень напряженным тепловым режимом; взамен двух синхронных пушек Б-20С калибра 20 мм с боезапасом по 120 снарядов установлена одна мотор-пушка HС-23 калибра 23 мм с боезапасом 60 снарядов. В связи с установкой нового двигателя в ВМГ самолета внесены следующие основные изменения: винт ВИШ-107СВ-1 заменен на ВИШ-107ЛТ-5; несколько изменена моторама; установлены водорадиатор ОП-624 и маслорадиатор ОП-622 (взамен ОП-554 и ОП-555), обладавшие большей охлаждающей способностью; туннель водорадиатора опущен вниз на 60 мм; выхлопной коллектор заменен раздельными выхлопными патрубками; верхняя крышка капота выполнена без желобов для стволов пушек; всасывающий патрубок выведен под двигатель; запас горючего уменьшен с 390 до 350 кг, а масла - увеличен до 55 кг. Внесены также некоторые изменения в конструкцию и оборудование самолета: фонарь кабины выполнен, как у опытного Як-3 ВК-107А "Дублер"; произведена более тщательная герметизация хвостовой части фюзеляжа; элероны обшиты дюралем вместо полотна; снято заднее бронестекло и установлена бронеспинка старого типа (Як-1) и др. В результате указанных, а также некоторых других более мелких изменений, произведенных специально для облегчения самолета, полетная масса уменьшилась до 2896 кг. Як-3 В К-108 был построен в ОКБ за два месяца - с 1 августа по 1 октября 1944 г. и проходил заводские испытания с 7 октября 1944 г. по 8 марта 1945 г. при полетной массе 2830 кг (уменьшена за счет снятия вооружения и неполной заправки бензином и маслом). Летчик-испытатель В.Л. Расторгуев, ведущий инженер по испытаниям А.H.Кануков, механик Ф.3.Сбитнев. Первый вылет состоялся 19 декабря 1944 г. Всего было произведено пять полетов общей продолжительностью 1 ч 17 мин. Самолет показал выдающиеся летные характеристики. Максимальная горизонтальная скорость на высоте 6290 м, полученная в полете 21 декабря, составляла 745 км/ч и была близка к мировому рекорду 755 км/ч, установленному в 1939 г. на специально модифицированном гоночном варианте Me-109. Время набора высоты 5000 м - 3,5 мин. Заметно сократился разбег- самолет взлетал почти с трех точек. Поскольку в конструктивном отношении Як-3 ВК-108 мало отличался от Як-3 ВК-107А, он обладал и недостатками последнего. Опытный двигатель ВК-108 имел очень напряженный тепловой режим (высокую теплоотдачу). Hапример, в полете 21 декабря температура масла на "площадке" достигала предельно допустимой величины 110°С. Из-за недоведенности двигателя (тряска, дымление, частые выходы из строя) заводские испытания сопровождались большими задержками. После полета 21 декабря они были прерваны для замены двигателя, а 8 марта 1945 г. после первого же полета с новым двигателем прекращены вследствие неудовлетворительной работы двигателя. В 1945 г. была предпринята еще одна попытка установки ВК-108 на Як-3. Работа выполнялась под руководством ведущего инженера ОКБ В. Г. Григорьева с 1 августа по 1 ноября 1945 г. Самолет отличался от предыдущего только тем, что имел две синхронные пушки Б-20С с боезапасом по 120 снарядов (как на Як-3 ВК-107А). Эта попытка также не дала желаемых результатов. Приказ HКАП от 28 мая 1946 г. предусматривал постройку трех опытных самолетов Як-3 ВК-108 на заводе N31 (к 1 сентября, 1 октября и 1 ноября 1946 г.), но фактически Як-3 ВК-108 так и остался в одном экземпляре. Дальнейшая работа не проводилась вследствие недоведенности двигателя, а также необходимости перевода работы ОКБ по боевым самолетам на реактивную тематику.
Як-3РД
Як-3РД представлял собой одноместный экспериментальный истребитель со смешанной силовой установкой и являлся модификацией серийного самолета Як-3 N 18-20 с ВК-105ПФ2. Главное отличие Як-3РД состояло в том, что наряду с поршневым двигателем ВК-105ПФ2 на нем был дополнительно установлен в качестве ускорителя жидкостный ракетный двигатель РД-1 конструкции В.П.Глушко. Двигатель РД-1 тягой в 300 кг установили в хвостовой части фюзеляжа под вертикальным оперением на специальной ферме и закрыли легкосъемным капотом, не выступавшим за обводы фюзеляжа. Як-3РД изготовили в ОКБ А.С.Яковлева в одном экземпляре в декабре 1944 г. Он проходил заводские испытания с 22 декабря 1944 г. по 15 мая 1945 г. (летчик В.Л.Расторгуев, ведущий инженер по испытаниям Б.С.Моторин, механик H.И.Макеев). Был произведен 21 полет (с 22 января по 14 мая 1945 г.) общей продолжительностью 7 ч 11 мин, в том числе 8 полетов с использованием РД-1. Установленный на самолете ЖРД РД-1 N009 конструкции В.П.Глушко наработал 18 мин 50 с и имел при этом 40 пусков, из которых три в полете. В процессе испытаний выяснилось, что электрическая система зажигания РД не соответствует заявленным данным и не обеспечивает необходимой высоты. РД-1 N009 заменили на РД-1Х3 N018 (с химическим зажиганием), который наработал 6 мин и имел 10 пусков, в том числе один пуск в полете. 14 мая в полете при пуске произошла вспышка, разрушившая сопло двигателя. По заключению В.П.Глушко, причиной явилось засорение пускового клапана стружкой, попавшей в двигатель при его сборке на заводе, и общая недоведенность пусковой химической системы. Плохо работала автоматика РД, не раз приводившая к непроизвольному выключению двигателя. Двигатели РД-1 и РД-1Х3 при земной регулировке тяги на 300 кг в полете на высоте недодавали в среднем 15 кг тяги. При сравнении с исходным Як-3 ВК-105ПФ2 из прироста скорости следует вычитать примерно 40 км/ч - снижение скорости из-за установки РД. (Исходный самолет до установки РД имел скорость 650 км/ч на высоте 5000 м). Таким образом, при заданной постановлением ГКО скорости 780 км/ч 11 мая 1945 г. фактически была получена скорость 782 км/ч на высоте 7800 м. В связи с тем, что с подъемом на высоту прирост скорости от применения ускорителя непрерывно увеличивался, на высоте 10 000 м этот прирост мог составить около 340 км/ч.
В мае 1945 г. самолет был поставлен в цех ОКБ, где заменили РД, произвели полный технический осмотр самолета и устранили обнаруженные дефекты. Полеты с новым РД возобновились 14 августа для подготовки к воздушному параду. Во втором полете, 15 августа, после нормального включения РД через 10...15 с упала тяга при одновременном падении давления керосина. Спустя еще несколько секунд кабина наполнилась брызгами и парами топлива, попавшими в лицо и глаза летчика, что крайне затруднило пилотирование. Летчик выключил РД и благополучно сел на Центральном аэродроме. Hа земле комиссия обнаружила обрыв шунтовой трубки керосиновой магистрали высокого давления. Неисправность устранили. В полете 16 августа после выключения РД самолет набрал высоту 2500 м, сделал "площадку" и плавно перешел в пикирование, угол которого стал постепенно увеличиваться. Hа пикировании, сначала почти отвесном, а у земли 45...50°, самолет врезался в землю. В.Л.Расторгуев погиб. Причину катастрофы установить не удалось, но достоверно, что не было взрыва РД, пожара или явного разрушения самолета в воздухе. В акте комиссии высказано предположение, что причиной катастрофы могла быть потеря летчиком способности управлять самолетом или поломка в системе управления рулем высоты. В связи с появлением в послевоенное время турбореактивных двигателей работа по оснащению поршневых самолетов жидкостными ракетными ускорителями потеряла актуальность и была прекращена. Сравнительный анализ конструкций и ЛТД советских и германских истребителей, принимавших участие в ВОВВячеслав КондратьевФинальной вехой развития конструкции Як-1 стал Як-1М, появившийся в середине 1943 года и при запуске в серию переименованный в Як-3. Основные отличия от предыдущих модификаций: применены металлические лонжероны и нервюры крыла вместо деревянных, что дало ощутимую экономию в весе. Само крыло уменьшено по размаху и площади, также слегка уменьшены стабилизатор и киль. Вместо одного маслорадиатора, размещенного под двигателем, установлены два меньших размеров, перенесенные в корневую часть крыла. Полотняная обшивка хвостовой части фюзеляжа заменена фанерной. Более плавными и сглаженными стали очертания фонаря кабины. Взлетная масса машины понизилась до 2690 кг. Двигатель М-105ПФ-2 (в дальнейшем — ВК-105ПФ-2, так как с 1944 года двигателям в СССР присвоили новые обозначения по инициалам их разработчиков: ВК — Владимир Климов), форсированный по наддуву до 1250 л.с. на высоте 2000 метров. Вооружение состояло из мотор-пушки ШВАК и одного (на первых 197 экземплярах), а затем — двух синхронных крупнокалиберных пулеметов УБС. Самолет выпускался крупными сериями с марта 1944 г. Всего построено 4200 машин, но часть из них — уже после окончания войны. Благодаря снижению взлетной массы, улучшению аэродинамики и повышению мощности двигателя Як-3 обладал наивысшими летными данными из всех истребителей Яковлева, принимавших активное участие в Великой Отечественной войне. Его удельная нагрузка на мощность составляла 2,12 кг/л.с. (как у Bf 109F-4), максимальная скорость достигла 644 км/ч на высоте 4000 м, скороподъемность у земли — 22 м/с, а минимальное время виража — 21 с. Эти цифры, безусловно, можно считать выдающимися. По своим летным данным Як-3 превосходил поздние модификации «мессершмитта», за исключением скорости на больших высотах. Источники
08 09 2022
19 04 2020
18 06 2019
18 06 2019
09 02 2017
08 06 2015
09 02 2015
|