Истребитель - перехватчик Первый полет: 1943 ОКБ Яковлева

Другим направлением развития Як-9, которому некоторое время уделяло повышенное внимание КБ Яковлева, были попытки улучшить высотность истребителя. Реальный потолок Bf 109 был намного выше, чем у машин Яковлева, составляя у Bf 109G-2 11500 м, а у G-6 — 12100 м. На высотах свыше 5000 м они значительно превосходили все Яки. Сталина сильно раздражали полеты над Москвой в 1942-1943 годах немецких разведчиков Ju-86R-1. Их никак не удавалось «достать» ни одному из советских и стоявших на вооружении ПВО ленд-лизовских самолетов.

Первый истребитель Як-9ПД с двигателем М-105ПД, снабженный двухступенчатым нагнетателем Э-100В Долежаля, был создан по постановлению ГКО от 12 ноября 1942 года; было построено пять самолетов. Они были переданы для войсковых испытаний в 12 Гвардейский ИАП под командованием К. Маренкова, входящий в 6 ИАК ПВО. Вооружение состояло из мотор-пушки ШВАК со 120 снарядами. Самолет войсковых испытаний не выдержал, т.к. не был способен к непрерывному набору высоты. Температура воды достигала 120°С, масла — 100°С. Максимальная достигнутая высота составляла около 11650 м. Набор производился с перерывами для «остывания»... После неудачных попыток перехвата немецких разведчиков 2 июня и 22 июля 1943 года постановлением ГКО А. Яковлеву было дано задание довести высотность Як-9ПД до 13000 м. Модифицированный Як-9 с М-105ПД проходил испытания в Летно-испытательном институте (ЛИИ) с 3 августа по 18 октября 1943 года. Максимальная достигнутая высота составила 12500 м, время набора — 33,2 мин, набор производился на пониженном режиме работы двигателя из-за перегрева воздуха в нагнетателе. На большой высоте падение давления в главной магистрали приводило к перебоям в работе двигателя, т.е. «обрезанию». Герметичной кабины самолет не имел.

Ввиду неудовлетворительной работы М-105ПД в процессе испытаний в ЛИИ его заменили на М-106ПВ (повышенной высотности). Этот двигатель с тем же Э-100 позволил в одном из четырех полетов 15-18 сентября 1943 года достичь практического потолка самолета (скороподъемность на указанной высоте достигла 0,5-0,75 м/с). Но этот двигатель тоже очень сильно грелся и не позволял набирать высоту непрерывно. М-105 в роли двигателя для высотного перехватчика был более чем сомнительным. Наконец, в 1944 году был создан Як-9У, заводской № 106, который смог достичь потолка в 12800 м и даже 13500 м. Эта машина, которую только инженеры КБ могли считать боевым самолетом, имела тот же М-106ПВ с передаточным числом от коленвала к нагнетателю равным 9,72. А для снижения температуры за нагнетателем двигатель оборудовали системой впрыска водо-спиртовой смеси (наподобие «мессершмиттовской»), новой системой зажигания, новым воздухорадиатором и облегченным винтом с усиленными лопастями ВИШ-105ТЛ, диаметром 2,8м. Для уменьшения веса с самолета сняли посадочные щитки с механизмом их выпуска и уборки, грузы массовой балансировки рулей и даже плечевые ремни с устройством их подтяга. Запас топлива уменьшили вдвое, а масла — более, чем на треть. Таким образом вес самолета снизили почти на четверть тонны. Единственным оружием стала сверхлегкая пушка ША-20М с боекомплектом в 60 снарядов. Естественно, ни о какой гермокабине и речи не было (тем более о броне). Но результат был достигнут. В этом случае хорошо видно стремление КБ и лично А. Яковлева создать у вождя, да и у других людей, ложное, преувеличенное мнение о своих успехах. Максимальная скорость этого сверхлегкого истребителя на высоте 10500м достигала 620 км/ч, а высоту 11000 м он набирал за 25 мин. Но ценность этой машины в ПВО выглядит почти смехотворной. Что мог бы сделать такой аппарат против строя тяжелых бомбардировщиков, каждый из которых нес по 12-15 крупнокалиберных пулеметов? У немцев таких аппаратов не было, а вот у американцев — уже были, а возможность войны с США, тогдашним союзником Сталин рассматривал вполне практически. К счастью, ко времени создания «сверхвысотника ПВО» над Москвой уже не летали «Юнкерсы», у Германии в 1944 были другие интересы.

И этот «картонный лев» спокойно дослужил до самого конца войны, так и не испытав в деле своего «единственного зуба».

Фото	Описание
	Яковлев Як-9ПД высотный

Высотный истребитель Первый полет: 1940 ОКБ Яковлева

Як-5 (И-28) образца 1940 года с двигателем М-105ПД являлся опытным высотным истребителем-перехватчиком, получившим свое развитие при создании Як-9ПД.

Як-5 (И-28) спроектировали и построили с 10 июля по 29 октября 1940 г., т.е. за три с половиной месяца. Hа нем был установлен опытный двигатель М-105ПД с нагнетателем Э-100 конструкции В.А. Доллежаля.

По результатам испытаний М-105ПД, проведенных позднее, в феврале-марте 1941 г., его мощность была существенно выше, чем у М-105П.

Приводной центробежный нагнетатель Э-100 имел две ступени сжатия. Первая ступень соединялась с коленчатым валом двигателя не непосредственно, а с помощью трех турбомуфт, производивших включение и выключение первой ступени сжатия, а также плавное изменение числа оборотов крыльчатки нагнетателя с изменением высоты полета. Вторая ступень сжатия - невыключающаяся была непосредственно соединена с коленчатым валом двигателя (с постоянным передаточным числом).

Вторая ступень сжатия поддерживала номинальное давление наддува до первой расчетной высоты, затем должна была включаться первая ступень. Непрерывное изменение с высотой числа оборотов крыльчатки первой ступени обеспечивало оптимальную характеристику мощности при номинальном значении давления наддува от первой до второй расчетных высот.

Передача крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведомый вал турбомуфты осуществлялась с помощью масла. Числа оборотов ведомого вала турбомуфты и крыльчатки нагнетателя зависели от степени заполнения турбомуфты маслом: чем большее количество масла подавал насос турбомуфты в ее полости, тем большее число оборотов развивала крыльчатка нагнетателя и наоборот.

Включение и выключение первой ступени сжатия и изменение ее числа оборотов с высотой должно было производиться автоматически с помощью специального регулятора, однако ввиду отсутствия отработанного автомата эта операция производилась вручную, что доставляло летчику большие неудобства в полете и, самое главное, приводило к неполному использованию номинальной мощности двигателя.

Двигатель М-105ПД, по сравнению с М-105П, обладал двумя важными преимуществами: а) являлся более высотным: 1-я граница высотности соответствовала высоте 2350 м против 2000 м и вторая - 6650 м против 4000 м; б) имел значительно более благоприятную характеристику. График изменения мощности по высоте двигателя М-105ПД представлял собой ломаную линию с двумя максимумами мощности на 1-й и 2-й границах высотности, причем, в отличие от М-105П, у которого на высоте переключения скоростей нагнетателя имелся провал мощности, у М-105ПД мощность между границами высотности плавно уменьшалась, а выше 2-й границы высотности - прямо пропорционально уменьшению атмосферного давления с ростом высоты.

Поскольку скорость полета самолета и мощность двигателя изменяются по высоте примерно по одному и тому же закону, то такая характеристика М-105ПД должна была обеспечить И-28 полное преимущество перед Як-1 с М-105П в максимальной скорости и других данных не только на больших, но и на средних высотах, где обычно происходили воздушные бои, благодаря чему И-28 мог успешно использоваться не только как высотный истребитель для работы в системе ПВО, но и как фронтовой истребитель.

В конструктивном отношении и по схеме И-28 аналогичен И-26 и УТИ-26-2 и отличается от последних в основном тем, что конструкции фюзеляжа и оперения металлические, а деревянное крыло снабжено автоматическими предкрылками. Размах крыла 9,74 м против 10,0 м у И-26. Концы крыла менее закругленные, так как на крыле размещены предкрылки достаточно большой длины.

Самолет, построенный в единственном экземпляре, 29 октября 1940 г. передали на летную станцию ОКБ. Hаземные испытания и доводка производились по конец ноября 1940 г. бригадой в следующем составе: ведущий летчик П.Я. Федрови, ведущий инженер В.В. Барсуков, механик М.М. Щипанов.

Первый вылет состоялся 1 декабря 1940 г. В полете двигатель работал ненормально - дымил, трясся, давал перебои, выбрасывал масло. Через 20 мин после взлета самолет совершил вынужденную посадку с выключенным двигателем. Техническая комиссия установила, что авария двигателя произошла вследствие разрушения трубки, подводящей масло в двигатель.

После установки нового М-105ПД самолет был передан в ЛИИ для испытаний и доводки двигателя. Эти испытания продолжались до конца 1942 г., так и не увенчавшись успехом из-за недостатков двигателя.

Литература

• История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. /Шавров В.Б./
• Як-9: рядовые небес /Дмитрий Лейпник/
• Истребители Як периода Великой Отечественной войны /А.Т.Степанец/