ОКБ им. Яковлева Як-3
Обозначение НАТО: ?
Истребитель
Як-3 - это последний и наиболее яркий представитель семейства истребителей "Як" периода Великой Отечественной войны (наименование "Як-3" впервые былоиспользовано для опытного истребителя И-30).
Разработанный с учетом опыта первых двух лет войны, этот истребитель представлял собой по существу новый тип самолета. В нем нашла свое высокое и самое совершенное воплощение поистине огромная работа, которую провело ОКБ А.С.Яковлева по улучшению аэродинамики и конструкции, а также повышению боевых качеств истребителей. Он вобрал в себя все лучшее, что было достигнуто на самолетах Як-1 и Як-9 и, кроме того, на нем впервые был применен ряд важных новшеств и усовершенствований, которые в дальнейшем были внедрены на всех модификациях Як-9.
Як-3 с двигателем ВК-105ПФ2 являлся самым легким и самым маневренным не только среди самолетов семейства "Як", но и среди всех самолетов воюющих сторон. Несколько уступая Як-9 ВК-107А в летно-тактических характеристиках, Як-3 ВК-105ПФ2 превосходил его, в первую очередь, по доведенности винто-моторной группы, что делало его более надежным в эксплуатации и боеспособным.
Опытные образцы Як-3 ВК-107А и Як-3 ВК-108 показали наибольшую для советских поршневых самолетов скорость - соответственно 720 и 745 км/ч. Эти скорости приближались к предельно возможным для самолетов с поршневыми двигателями. Як-3 намного превосходил по своим боевым качествам последние немецкие истребители Me-109G-6 и FW-190A-8 и истребители, поставлявшиеся Советскому Союзу его союзниками по войне. Преимущества в скорости, скороподъемности и маневренности Як-3 над Me-109G-6 и особенно над FW-190A-8 на высотах от 0 до 5000 м, где обычно происходили воздушные бои, были настолько подавляющими, что немецкие летчики предпочитали избегать встреч с Як-3.
Именно после появления Як-3 на фронте моральному состоянию и боевому духу немецких асов был нанесен удар, от которого они уже не смогли оправиться до конца войны. Участвуя в боевых действиях на завершающем этапе войны, Як-3 сыграл важную роль в окончательном разгроме военно-воздушных сил фашистской Германии.
В конце 1942 года в советских ВВС была создана французская эскадрилья "Нормандия", позднее ставшая полком "Нормандия-Неман". Летчикам было предоставлено право выбора самолета любого типа, в том числе и иностранного производства. После пробных полетов они выбрали советский самолет Як-1, а впоследствии Як-3 ВК-105ПФ2, который вызвал их восхищение легкостью управления и своим оборудованием. На этом самолете они достигли больших успехов. Быстро освоив новый самолет, французские добровольцы только за один день боев 16 октября 1944 г. сбили 29 немецких самолетов без единой потери со своей стороны. В ноябре 1944 г. и в июне 1945 г. были удостоены звания Героя Советского Союза М.Альбер, Р. де ля Пуап, Ж.Андре, М. Лефевр. После войны полк перелетел во Францию на сорока подаренных ему самолетах Як-3, которые без единой катастрофы прослужили в полку "Нормандия-Неман", а затем в летных школах ВВС Франции до 1956 г. Один самолет Як-3 сохранен и экспонируется в парижском музее авиации. В Советском Союзе Як-3 также сохранился в единственном экземпляре, который находится в музее ОКБ А.С.Яковлева. Это самолет майора Б.Еремина, подаренный ему саратовским колхозником Ферапонтом Головатым.
Як-3 ВК-105ПФ2 повсеместно получал самую высокую оценку. Из советских летчиков, воевавших на Як-3, прославились дважды Герой Советского Союза А.Д.Луганский, Герой Советского Союза И.М.Дзусов, летчики Ершов, Величко, Андриенко и многие другие. Генерал-лейтенант В.Швабедиссен в своей книге писал, что с самолетом Як-3, впервые появившимся на фронте в конце лета 1944 г., самолеты Me-109G-6 и FW-190A-4, состоявшие в то время на вооружении немецких ВВС, сравниться не могли. Этот самолет имел большие скорость, маневренность и лучшие характеристики скороподъемности. С появлением на фронте Як-3 советская истребительная авиация достигла фатального для немецкой авиации превосходства, позволившего нашей авиации завоевать полное господство в воздухе.
Як-3, начиная с головного модифицированного самолета Як-1М экземпляр N1 и кончая последними серийными машинами выпуска 1946 г., имел 18 модификаций, в том числе по планеру - 4, по двигательной установке - 8, по вооружению - 6. Як-3, как и Як-1, имел мало модификаций со специальными индексами и всего два назначения: фронтовой истребитель и высотный истребитель-перехватчик. Он был спроектирован в начале 1943 г., серийно выпускался на заводах N292 в Саратове и N31 в Тбилиси в 1944-1946 гг.
Як-1М М-105ПФ (опытный экземпляр N1)
Як-1М с двигателем М-105ПФ и винтом ВИШ-61П, опытный экземпляр истребителя Як-3, в конструктивном отношении представлял собой дальнейшее развитие Як-1 и Як-9 и отличался от них меньшими габаритами крыла и полетной массой, более совершенной аэродинамикой и более высокими летно-тактическими характеристиками.
Крыло по конструкции как у Як-9 - из набора металлических лонжеронов, металлических (1-я и 7-я) и деревянных (остальные) нервюр, деревянных стрингеров и фанерной обшивки.Но площадь крыла по сравнению с Як-1 и Як-9 уменьшена на 2,3 м и составляла 14,85 м . Крыло размахом 9,2 м имело так называемый технологический разъем по оси фюзеляжа, что обеспечивало возможность замены в условиях полевых авиаремонтных мастерских одной из консолей при ее повреждении.
В хвостовой части крыла были размещены щитки Шренка, элероны "Фрайз" и управление ими. Конструкция и схема управления щитками взяты целиком с Як-1 и отличались лишь заменой крючкового замка тяги шариковым, помещенным внутри подъемника по типу замка шасси.Элероны - неразъемные, без весовой балансировки, подвешены на двух шарнирах к заднему лонжерону крыла. Консольные части элеронов имели мягкую эластичную опору. Тяги управления элеронами, как и на Як-7 и Як-9, проходили за задним лонжероном крыла, что обеспечивало удобный подход к ним.
Фюзеляж - целиком с серийного Як-1, изменен лишь в месте установки водорадиатора. По сравнению с Як-1 амортизационная стойка шасси удлинена на 100 мм и увеличен ход штока до 180 мм. Кроме того, замок (шариковый) выпущенного положения шасси перенесен с ломающегося подкоса внутрь цилиндра подъема и выпуска шасси, по типу Як-9. Цилиндр не имел точки крепления на крыле (плавающий). Щитки шасси, как на Як-1, разрезные, из трех частей.
Хвостовое колесо - с полуавтоматическим стопором, управляемым от ручки управления самолетом. При отклонении ручки вперед от нейтрального положения колесо с помощью троса расстопоривалось и становилось свободно-ориентирующимся. Оперение по схеме и конструкции - аналогично деревянному облегченному оперению Як-1, но отличалось от него меньшими размерами.
Бензосистема в отличие от Як-1 имела три бака: два кон сольных по 120 кг и один центропланный, расходный на 30 кг. Крыльевые баки защищены облегченным протектором: снизу и с боков - 5,5-мм слой губки "Аназот" и сверху - 2-мм слой резины. Расходный бак протектора не имел.
Установка расходного бензобака обеспечила надежную работу бензосистемы на всех режимах и высотах полета вне зависимости от неравномерности выработки горючего из правого и левого баков.
Система охлаждения двигателя на Як-1М отличалась тем, что был установлен новый, имевший большую охлаждающую поверхность, водорадиатор ОП-492 (вместо ОП-203) более утопленный в фюзеляж.
Два круглых девятидюймовых маслорадиатора, включенных параллельно, были размещены в центропланной части крыла под полом кабины летчика. Тоннели имели вход в передней кромке крыла (с обеих сторон капота), рядом с заборником воздуха в нагнетатель двигателя и выход на нижнем центральном люке крыла справа и слева от входа в тоннель водорадиатора. Перенос маслорадиатора из-под двигателя в центропланную часть крыла позволил сделать гладкой нижнюю панель капота и тем самым существенно улучшить его внешние обводы. Выхлопные патрубки - индивидуальные для каждого цилиндра, рассчитаны на использование реактивного эффекта.
Вооружение не отличалось от вооружения серийных Як-1 последних выпусков и состояло из мотор-пушки ШВАК калибра 20 мм с боезапасом 120 снарядов и одного синхронного пулемета УБС калибра 12,7 мм с боезапасом 200 патронов.
Бронирование обеспечивало защиту летчика от пуль калибра 7,92 мм и состояло из бронеспинки толщиной 8,5 мм с обрезанным до плеч верхом и заднего бронестекла, уменьшенного против нормального размера. (При испытаниях вместо заднего бронестекла был установлен его макет). Оборудование Як-3 отличалось от оборудования Як-1 тем, что аккумулятор был установлен на спецплощадке за бронеспинкой. Здесь же было предусмотрено место для установки радиоприемника и умформера. Антенна - однолучевая, безмачтовая (наклонная). Кислородный баллон имел емкость 2 л. Электросеть - однопроводная, как на всех самолетах "Як" последних выпусков. Полетная масса по сравнению с массой Як-1 N 04-111, построенного примерно в то же время, уменьшилась на 280 кг и составляла 2655 кг.
Облегчение Як-1М достигнуто за счет уменьшения площади крыла и замены деревянных лонжеронов дюралевыми - 150 кг; снятия разгрузочных цилиндров и переделки отдельных деталей шасси - 13 кг; снятия весовой балансировки элеронов - 7 кг; замены маслорадиатора -10 кг; уменьшения емкости бензобаков и запаса горючего - 40 кг, мелких переделок - 60 кг.
ОКБ А. С. Яковлева построило Як-1М в двух экземплярах - N1 и "Дублер". Постройка экземпляра N 1 закончилась 15 февраля 1943 г., заводские испытания проводились с 28 февраля по 7 июня 1943 г. (летчик П.Я.Федрови, инженер М.А.Григорьев), госиспытания - основные с 7 июня по 4 июля и дополнительные 21-22 июля 1943 г. (летчик А.Г.Прошаков, ведущий инженер А.Т.Степанец).
Дополнительные испытания понадобились для определения изменения основных летно-тактических характеристик после произведенного во время госиспытаний форсирования наддува двигателя М-105ПФ с 1050 до 1100 мм рт. ст.
Повышение давления наддува было осуществлено по инициативе А.С.Яковлева с разрешения главного конструктора двигателя В.Я.Климова первоначально на 1-й скорости нагнетателя, а в дальнейшем распространено и на 2-ю. При дополнительных госиспытаниях наддув на 2-й скорости не использовался вследствие недостаточных антидетонационных свойств топлива АБ-78. Рычаг переключения скоростей нагнетателя был закреплен в положении "первая скорость нагнетателя".
Дополнительными госиспытаниями было установлено, что форсирование двигателя М-105ПФ по наддуву увеличивает максимальную скорость на высотах до 2400 м (первая граница высотности) на 6...7 км/ч; уменьшает время набора высоты 5000 м на 0,1 мин, длину разбега на 15 м и взлетную дистанцию на 90 м; увеличивает набор высоты за боевой разворот на 50 м и при этом практически не изменяет температуру воды и масла при наборе высоты на режиме наивыгоднейшей скороподъемности и в горизонтальном полете на максимальной скорости. По результатам госиспытаний Як-1М экземпляра N1 отмечалось, что:
- повышение давления наддува является целесообразным при условии надежной работы двигателя при этом давлении наддува, что должно быть проверено длительными испытаниями;
- управление наддувом целесообразно провести с помощью регулятора давления на земле, а не путем ручного управления заслонкой нагнетателя типа "форсаж"
В акте по результатам дополнительных испытаний была помещена копия письма В.Я.Климова А.С.Яковлеву, в котором говорилось, что на основе испытаний двигателя М-106-1ск давление наддува на 1-й скорости нагнетателя двигателя М-105ПФ может быть поднято до 1100 мм рт.ст. На 2-й скорости нагнетателя из-за свойств топлива давление наддува следует оставить 1050 мм рт.ст. с нужным допуском.
Двигатель М-105ПФ с увеличенным до 1100 мм рт.ст. давлением наддува получил обозначение М-105ПФ2. Як-1М, экземпляр N1 по своим летно-тактическим характеристикам стоял на уровне лучших истребительных самолетов периода второй мировой войны, находившихся на вооружении ВВС КА и иностранных государств. По максимальной скорости он превосходил серийные Як-9 во всем диапазоне высот (на 25...33 км/ч), FW-190A-4 - до высоты 8300 м, а Me-109G-2 - до 5700 м.
Наибольшее преимущество Як-1М имел перед FW-190A-4 на высоте 2500 м - 60...65 км/ч и перед Me-109G-2 у земли и на высоте 4500 м - 21...22 км/ч. Выше указанных высот преимущество переходило к истребителям противника и у Me-109G-2 достигало 48 км/ч на высотах, больших 7000 м. По скороподъемности до высоты 5000 м Як-1М не имел себе равных среди всех известных истребителей мира. Время набора высоты 5000 м у него было меньше, чем у трехточечного Me-109G-2 на 0,3 мин, пятиточечного Me-109G-2 - на 1,0 мин, FW-190A-4 - на 2,7 мин, Ла-5ФН - на 0,6 мин и Як-9 с полетной массой 2873 кг - на 1,0 мин.
Уменьшение площади крыла благодаря уменьшению полетной массы самолета не привело к ухудшению его взлетно-посадочных, штопорных и пикирующих свойств и не усложнило техники пилотирования.
По технике пилотирования Як-1М подобно Як-1 и Як-9 был доступен летчикам средней и даже ниже средней квалификации военного времени.
В отношении эффективности и гармоничности органов управления (с точки зрения усилий на рычаги управления) Як-1М, наряду с "Спитфайром" VB, является образцом для всех истребительных самолетов как отечественных, так и.
По горизонтальной и особенно по вертикальной маневренности Як-1М был лучше всех отечественных и иностранных истребителей. Как ни один другой истребитель, он удачно сочетал в себе высокие скоростные характеристики с хорошими маневренными качествами. В проведенных во время госиспытаний учебных воздушных боях до высоты 5000...6000 м Як-1М имел подавляющее превосходство над Me-109G-2 и особенно над FW-190A-4.
Летчики облета А.Г.Прошаков, А.Г.Кочетков и Ю.А.Антипов отмечали простой взлет, заметное уменьшение длины разбега, прекрасную скороподъемность, превосходный вертикальный маневр, приятное и неутомительное управление, легкость выполнения всех фигур пилотажа, менее сложное пилотирование за счет улучшения управляемости, более эффективное использование тормозов на пробеге благодаря увеличению противокапотажного угла и т.д. Ю.А.Антипов считал, что Як-1М является лучшим из существующих отечественных и импортных истребителей, а также немецких истребителей Me-109 и FW-190.
Из недостатков Як-1М экземпляра N1 отметим следующие: маслосистема не обеспечивала сохранение температуры масла в допустимых пределах при наборе высоты на режиме наивыгоднейшей скороподъемности и в горизонтальном полете на режиме максимальной скорости; неудовлетворительное суфлирование двигателя вследствие повышенного давления в корпусе редуктора, что приводило к выбиванию масла из носка вала редуктора и загрязнению козырька кабины летчика маслом; недостаточная дальность радиосвязи (35...40 км) вследствие малой действующей высоты антенны, отсутствия мачты и высокого уровня помех радиоприему из-за неудовлетворительной металлизации и недоброкачественной экранировки электросети (особенно системы зажигания).
Як-3 ВК-105ПФ2 (серийный)
Серийные Як-3 ВК-105ПФ2 в конструктивном отношении были в общем идентичны самолету Як-1М "Дублер". Отличие их заключалось в многочисленных, но не принципи альных изменениях, сделанных с целью устранения дефектов, выявленных в процессе государственных и войсковых испытаний, а также в дальнейшем совершенствовании конструкции, повышении надежности и повышении удобств обслуживания и эксплуатации самолета на земле и в воздухе.
Главные отличия: повышена прочность крыла для обеспечения пикирования до скорости 700 км/ч по прибору за счет увеличения вдвое площади склейки средней части нервюр с верхней обшивкой, усиления купольной части носка крыла и др.; усилены амортстойки шасси, ломающиеся подкосы и детали их крепления к амортстойкам; вырезы в крыле под бензиномеры отнесены ближе к концам крыла, чтобы они были лучше видны из кабины; увеличено отклонение вниз заслонок (водорадиатора - до 410 мм вместо 385 мм, маслорадиаторов - до 260 мм вместо 225 мм); установлены новые водо- и маслорадиаторы с уменьшенной длиной трубок, улучшены внутренние и внешние обводы туннелей радиаторов, усовершенствованы их входные и выходные отверстия, улучшены формы зализов крыла, кока винта, козырька фонаря кабины летчика; полотняная обшивка хвостовой части фюзеляжа заменена фанерной (толщиной 2 мм); улучшена герметизация противопожарной перегородки, крыла, кабины и хвостовой части фюзеляжа, а также отсеков бензобаков; улучшена отделка внешней поверхности самолета.
На Як-3 были установлены серийные двигатели ВК-105ПФ2 с давлением наддува 1100 мм рт.ст. Двигатель ВК-105ПФ2 конструктивных отличий от двигателя ВК-105ПФ не имел и отличался только по мощности и высотности вследствие увеличения давления наддува за нагнетателем. Массы и габариты двигателей также одинаковые. Серийные двигатели ВК-105ПФ2, выпускавшиеся заводами N26 и N16, предназначались в первую очередь для установки на Як-3, а излишки - на другие самолеты, в частности, на ЛаГГ-3.
Примерно с 16-й серии емкость бензобаков уменьшили с 372 до 350...360 л. Для обеспечения надежного запуска двигателя зимой установили кран разжижения масла бензином. Первоначально (до 13-й серии) Як-3 был вооружен одной мотор-пушкой ШВАК и одним синхронным пулеметом УБС (выпущено 197 самолетов), затем стали добавлять еще один синхронный пулемет (выпущено 4004 машины).
На серийных Як-3 была установлена приемопередающая радиостанция, вольтметр и другие необходимые в полете приборы. Приемник устанавливался на всех машинах с самого начала, а передатчик - на каждой второй машине. В результате внесения изменений, а также недостаточно хорошо поставленного на серийных заводах контроля массы, полетная масса отдельных серийных самолетов Як-3 достигала 2710 кг и, следовательно, превышала массу "Дублера" на 45 кг.
С августа 1944 г. по апрель 1945 г. полетная масса серийных самолетов колебалась в пределах 2629...2692 кг. По сравнению с "Дублером" серийные Як-3 первых выпусков имели более низкие летно-тактические характеристики, а именно: скорость из-за более низкого качества производственного выполнения - меньше на 15...20 км/ч, время набора высоты 5000 м - 171 больше на 0,5 мин, практический потолок - меньше на 500 м, время выполнения виража на высоте 1000 м - больше на 1...2 с, набор высоты за боевой разворот с начальной высоты 1000 м - меньше на 50 м, дальность и продолжительность полета на режиме сравнительной скоростной дальности (Hст = 5000 м, Vст = 500 км/ч, n = 2300 об/мин) [Здесь Hст, Vст - стандартные высота и скорость, приведенные к расчетным атмосферным и температурным условиям] - меньше соответственно на 140...260 км и 17...33 мин. (Разбежка данных объяснялась разницей в регулировке карбюраторов.). Дальность и продолжительность полета снизились из-за уменьшения запаса горючего и отчасти из-за увеличения полетной массы и ухудшения аэродинамики.
Конструкторским бюро, ЛИИ, ЦАГИ с серийными заводами была проведена серьезная работа по выявлению и устранению причин снижения летных характеристик. В результате начиная примерно с октября 1944 г. (с 16-й серии) летно-тактические характеристики были практически приведены в соответствие с характеристиками "Дублера".
Як-3 запущен в серийное производство по постановлению ГКО от 26 октября 1943 г. Согласно этому постановлению завод N292 обязан был осуществить переход на производство Як-1М (Як-3) без снижения уровня выпуска самолетов Як-1.
Первый серийный Як-3 (N06-01) на заводе N292 построили 1 марта 1944 г. Его 10-минутный пробный полет по кругу с выпущенным шасси состоялся 8 марта 1944 г.
Внедрение Як-3 в серийное производство, доводка его до состояния нормальной безопасной эксплуатации прошли не совсем гладко: на первых порах на Як-3 и других самолетах с крыльями смешанной конструкции (Як-9, Ла-7) имели место массовые случаи отставания верхней половины обшивки от каркаса крыла. Проверкой, произведенной в ноябре 1944 г., выявлено 114 случаев отставания обшивки от каркаса. Два случая закончились авариями и три - катастрофами. По состоянию на 11 марта 1946 г., в частях ВВС отстранены от полетов 800 самолетов Як-3 и около 100 Ла-7. Такое решение принято вследствие происходивших катастроф и аварий указанных самолетов из -за срыва обшивки крыла. Разработанный ОКБ-115 ремонтный вариант усиления крыла путем установки металлических шпилек и болтов, ввиду ослабления последних после 2...3 полетов, не обеспечивал достаточной прочности крыла, к тому же шпильки и болты, выступая из обшивки, портили аэродинамику крыла и уменьшали максимальную скорость самолета.
Данный дефект был окончательно устранен только после перехода от крыла смешанной конструкции к цельнометаллическому.
С двигателем ВК-105ПФ2 саратовским и тбилисским заводами выпущено 4797 машин. Як-3 ВК-105ПФ2 проходил войсковые испытания в 91 иап 2 ВА (командир - Ковалев) с 20 июня по 2 августа 1944 г. Полк выполнял задание по завоеванию господства в воздухе в наступательной Львовской операции и имел в своем составе 41 самолет Як-3. Из летного состава 41% (17 человек) в боях участвовало впервые. До начала боевых операций весь летный состав прошел хорошую переподготовку на Як-3 и имел налет на каждого летчика в среднем 20...25 ч. Техсостав ранее работал на самолетах Як-1, Як-7Б и Як-9.
За период войсковых испытаний был произведен 431 боевой самолето-вылет для перехвата противника в районе своего аэродрома, по вызову для уничтожения самолетов противника над линией фронта и наращивания сил, для прикрытия наземных войск, свободной охоты и прикрытия своего аэродрома. При этом было семь встреч с самолетами противника Ju-87, Me-109G-2 и FW-190A-4. В пяти встречах велись групповые воздушные бои, в том числе два крупных. Сбито 23 самолета противника, в том числе 3 Ju-87, 14 Me-109G-2, 6 FW-190A-4. Свои потери - два Як-3; три Як-3 были подбиты огнем зенитной артиллерии и сели на своей территории вне аэродрома.
Як-3 в воздушных боях на высотах до 5000 м превосходил Me-109G-2 и FW-190A-4; выше 5000 м воздушные бои не велись. Як-3 догонял как FW-190A-4, так и Me-109G-2 в горизонтальном полете, на восходящем и нисходящем маневрах. На горизонтальном маневре Як-3 заходил в хвост FW-190A-4 - на втором вираже и Me-109G-2 - на третьем вираже.
Як-3 с большим успехом вел бои, даже если истребители противника имели численное превосходство. В воздушном бою 16 июля, в котором участвовало вначале 10 Як-3 против 8 Me-109G-2 и 14 FW-190A-4, а затем при наращивании сил с обеих сторон 18 Як-3 против 24 самолетов противника, было сбито 15 самолетов противника при одном потерянном и одном поврежденном (пулевые пробоины) своем самолетах. Примечательно, что сразу же после начала операции, когда противнику в боях 14-16 июля 1944 г. был нанесен чувствительный удар, актив-ость его резко сократилась и в дальнейшем встреч с противником не происходило.
В результате войсковых испытаний было установлено, что Як-3 наиболее целесообразно использовать для борьбы с истребительной авиацией противника. Использование его для прикрытия наземных войск путем барражирования, сопровождения бомбардировщиков и т.п. менее целесообразно из-за ограниченного запаса горючего (средняя продолжительность боевого вылета 40...45 мин с учетом 20% запаса горючего).
Як-3ПД с ВК-105ПД и ВК-105ПВ
Самолеты Як-3 с двигателями ВК-105ПД и ВК-105ПВ были высотными модификациями серийных Як-3 ВК-105ПФ2. Як-3ПД с ВК-105ПД [Архив ОКБ А.С.Яковлева, NN 13Г-4, -5, -6.]. В апреле 1944 г. в ОКБ А.С.Яковлева был подготовлен эскизный проект высотного истребителя-перехватчика с большой вертикальной и горизонтальной маневренностью, отличающегося от серийного Як-3 с двигателем М-105ПД с двухступенчатым нагнетателем небольшими изменениями в ВМГ. Вооружение: одна моторная и одна синхронная облегченные пушки калибра 20 мм с боезапасом по 150 снарядов. Расчетные данные: полетная масса 2650 кг; практический потолок 12900 м; максимальная скорость у земли - 540 км/ч, на 5000 м - 656 км/ч, на 10 800 м - 715 км/ч; время набора 5000 м - 4,8 мин, 10000 м- 10,8 мин. Рабочее проектирование варианта с ВК-105ПД началось осенью 1944 г. Расчетные данные на этот раз: полетная масса 2580 кг, практический потолок 12 500 м, максимальная скорость 715 км/ч на высоте 10 800 м. Модификации подвергся Як-3 N36-20, на котором к концу января 1945 г. заменили двигатель и облегчили конструкцию. Летчик М.И.Иванов испытал ВМГ модифицированного самолета в двух непродолжительных полетах с Центрального аэродрома 5 февраля (с винтом СВ-02) и 18 февраля (с винтом Л-2). Фактически полетная масса составляла 2616 кг с 270 кг горючего. Была достигнута высота 9000 м, на которой давление бензина упало до нуля. Двигатель давал перебои. 19 февраля М.И.Иванов перегнал самолет в ЛИИ для дальнейших испытаний и доводки.
С 20 февраля по 5 мая 1945 г. Як-3 с двигателем ВК-105ПД N1012-43 завода N466 с двухступенчатым нагнетателем Э-100 (передаточное число 9,72) проходил летные испытания и доводку в ЛИИ.
Согласно отчету ЛИИ самолет имел следующие особенности: площадь крыла увеличена на 0,5 м за счет увеличения размаха на 0,6 м; установлен опытный винт ВИШ-105Л-2 диаметром 3,0 м со шлифованными лопастями (масса винта 127,2 кг); всасывающий патрубок двигателя расположен под фюзеляжем впереди туннеля водорадиатора; двигатель оборудован впрыском спиртоводяной смеси (по 50% спирта и воды) между ступенями нагнетателя для уменьшения температуры воздуха за нагнетателем; вооружение - одна мотор-пушка НС-23 с 60 снарядами. Полетная масса 2616 кг; состав нагрузки: летчик - 90 кг, бензин - 270 кг, смесь для впрыска - 22 кг, масло - 30 кг, боеприпасы - 23,1 кг.
С 23 февраля по 3 мая было выполнено 18 полетов (летчик С.Н.Анохин, ведущий инженер Е.Ф.Шварцбург) и произведена одна замена двигателя ввиду появления стружки в маслофильтре и отказа турбомуфты. Испытания часто прерывались из-за ненанежной работы двигателя и ВМГ.
В полете 26 июня 1945 г. была достигнута скорость 710 км/ч на высоте 11 000 м (2-я граница высотности), а 6 июля - практический потолок 13 300 м. На высотах 11 000 ... 12 500 м благодаря наличию достаточного запаса мощности можно было совершать необходимые боевые эволюции (боевые развороты и виражи с достаточным креном) при хорошей управляемости самолета. Отмечено, что полеты на высоту 13 000...13 300 м с кислородной маской КПА-3бис требуют специальной высотной тренировки и соблюдения летчиком строгого режима.
Як-3ПД серийно не строился, но исследования в ЛИИ продолжались. Так, в марте 1947 г. был выпущен отчет об исследовании работы в высотных условиях водо- и маслорадиаторов на самолете Як-3ПД с двигателем ВК-105ПВ [Архив ОКБА.С.Яковлева, N 13Г-7.].
Як-3П ВК-105ПФ2
Як-3П (пушечный) с тремя пушками Б-20 калибра 20 мм являлся модификацией серийного самолета Як-3 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 НИИ 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, "Эрокобра" 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 оказывалась незначительно.
На 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 НИИ ВВС с 23 марта по 9 апреля 1945 г. (летчик 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.
Полетная масса Як-3П составляла 2708 кг. Центровка передняя (22,9% САХ) при остатке 10% горючего и неизрасходованном боекомплекте и задняя (25% САХ) при полном запасе горючего и израсходованном боекомплекте. Противокапотажные углы при этом равнялись соответственно 23? 20' и 24? 50', что было явно недостаточно и требовало от летчиков повышенного внимания при использовании тормозов колес на пробеге и рулежке.
Як-3Т ВК-105ПФ2
Як-3Т (танковый) с двигателем ВК-105ПФ2 и винтом ВИШ-105Л-28 являлся модификацией серийного Як-3 N36-20 производства завода N292 с тем же двигателем и винтом ВИШ-105СВ-01.
Модификация произведена ОКБ А.С.Яковлева согласно постановлению ГКО от 29 декабря 1944 г. в основном по линии усиления вооружения. Вместо мотор-пушки ШВАК с запасом 120 снарядов и двух синхронных пулеметов УБС с запасом по 150 патронов на Як-3Т установлены облегченная (за счет укорочения ствола на 150 мм и уменьшения массы других деталей) 37-мм мотор-пушка Н-37 (25 снарядов) и две синхронные 20-мм пушки Б-20С (по 100 снарядов).
По внешнему виду Як-3Т отличался от серийных Як-3 выступавшим из кока винта дульным тормозом пушки Н-37, который поглощал до 75% энергии отдачи пушки. Опытная легкая 37-мм мотор-пушка Н-37 конструкции А.Э.Нудельмана прошла и выдержала наземные и летные государственные испытания в НИИ ВВС на Як-9Т ВК-105ПФ2 и на Як-9УТ ВК-107А в марте 1945 г.
Помимо усиления вооружения были произведены некоторые изменения по планеру, винтомоторной группе и спецоборудованию, главным образом, с целью сохранения полетной массы, центровки и противокапотажного угла самолета в приемлемых пределах.
Несмотря на принятые меры, полетная масса по сравнению с массой серийного Як-3 увеличилась и составляла 2756 кг. Наряду с ухудшением аэродинамики из-за увеличения калибра оружия это привело к существенному ухудшению летно-тактических характеристик. При 2700 об/мин и установке заслонок радиатоторов в положение "по потоку" (водорадиатор на 100 мм, маслорадиатор - на 60 мм) и крана шасси в положение "на уборку" Як-3Т имел скорости; у земли - 560 км/ч и на 2-й границе высотности 4100 м - 629 км/ч.
При кране шасси, поставленном в положение "нейтрально", максимальная скорость снижалась на 18...20 км/ч вследствие отсоса воздухом щитков шасси. Скорости Як-3Т были меньше установленных постановлением ГКО от 26 октября 1943 г. при установке крана шасси в положение "на уборку" - на 10...21 км/ч и при установке в положение "нейтрально" - на 28...41 км/ч.
Время набора высоты 6000 м на режиме максимальной скороподъемности при 2700 об/мин с полностью открытыми заслонками радиаторов составляло 4,7 мин, что было больше, чем у лучших по скороподъемности серийных Як-3, на 0,2 мин. Ухудшение скороподъемности объяснялось увеличением полетной массы.
Дальность полета на режиме сравнительной скоростной дальности (Hст = 5000 м, Vст = 500 км/ч, n = 2300 об/мин) до полной выработки горючего составляла 595 км, а продолжительность полета 1 ч 7 мин.
По технике пилотирования Як-3Т был прост и практически ничем не отличался от серийных Як-3. Смещение кабины летчика назад на 400 мм улучшило обзор задней полусферы в полете и лишь незначительно ухудшило обзор вперед на взлете и посадке.
По мощности огня Як-3Т уступал лишь Як-9У со сменным вооружением (в случае установки на нем мотор-пушки калибра 37 мм и двух синхронных пушек калибра 20 мм) и превосходил все остальные отечественные, а также англо-американские и немецкие истребители.
При стрельбе из оружия во всем диапазоне скоростей от 350 км/ч до максимальной и при всех эволюциях Як-3Т вел себя вполне устойчиво. Отдача при длине очереди из пушки Н-37 в 3...4 выстрела практически не сбивала прицеливания. Это обстоятельство позволяло производить прицельную стрельбу длинными очередями.
Производство Як-3Т было закончено 8 января 1945 г., он был передан Летно-испытательной станции (ЛИС) ОКБ 9 января 1945 г., проходил заводские испытания на Центральном аэродроме Москвы с 19 по 31 января 1945 г. (летчики В.Л.Расторгуев и М.И.Иванов, ведущий инженер К.В.Синельщиков, механик Н.П.Кобцов). Было выполнено три полета общей продолжительностью 1 ч 12 мин. Первый вылет выполнил В.Л.Расторгуев 24 января 1945 г.
31 января 1945 г. Як-3Т был предъявлен в НИИ ВВС на госиспытания. Як-3Т проходил испытания в НИИ ВВС с 17 февраля по 27 апреля 1945 г. (летчик Л.М.Кувшинов, инженеры: по самолету - В.П.Белодеденко, по вооружению - А.Г.Аронов; техник - В.Ф.Сбитнев).
Выполнено 44 полета общей продолжительностью 26 ч 5 мин. В отчете по госиспытаниям отмечалось, что Як-3Т, вооруженный легкой 37-мм пушкой Н-37 и двумя синхронными 20-мм пушками Б-20С, является нужным для ВВС самолетом. Предлагалось передать самолет в ОКБ для устранения дефектов Як-3Т находился в ОКБ с 12 мая по 2 июля 1945 г. Все работы по Як-3Т закончены к 21 мая 1945 г., т.е. уже после окончания войны. С 24 мая по 2 июля 1945 г. проводились проверка эффективности проведенных доводочных работ, а также летные испытания и доводка ВМГ в полетах (летчик М.И.Иванов, ведущий инженер К.В.Синельщиков, механик Н.П.Кобцов). Выполнено 12 полетов общей продолжительностью 4 ч 45 мин.
В связи с окончанием Великой Отечественной войны и недоведенностью ВМГ Як-3Т серийно не строился.
Як-3РД ВК-105ПФ2 и РД-1
Як-3РД представлял собой одноместный экспериментальный истребитель со смешанной силовое установкой и являлся модификацией серийного самолета Як-3 N 18-20 с ВК-105ПФ2.
Главное отличие ЯК-ЗРД 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. По вооружению - вместо одной пушки ШВАК и двух синхронных пулеметов УБС установлена одна мотор-пушка НС-23 калибра 23 мм и боезапасом 60 снарядов.
В результате полетная масса Як-3РД увеличилась и составляла 2980 кг.
Як-3У АШ-82ФН
Як-3У со звездообразным двигателем воздушного охлаждения АШ-82ФН 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-82ФН 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 м ); 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). Несмотря на это, полетная масса являлась рекордно малой для самолетов с двигателями сравнимой мощности. Например, она была меньше соответственно на 192 и 473 кг, чем у опытного Як-3 ВК-107А смешанной конструкции и Ла-7 АШ-82ФН.
Установка на Як-3 двигателя АШ-82ФН 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 Новосибирске 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.
На 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.
Тактико-технические характеристики:
Год принятия на вооружение - 1943
Размах крыла - 9,20 м
Длина - 8,50 м
Высота - 2,42 м
Площадь крыла - 14,85 м2
Масса, кг
- пустого самолета - 2105
- нормальная взлетная - 2830
Тип двигателя - 1 ПД ВК-108
Мощность - 1800 л.с.
Максимальная скорость , км/ч
- у земли - 611
- на высоте - 745
Практическая дальность - 1060 км
Максимальная скороподъемность - 1430 м/мин
Практический потолок - 11800 м
Экипаж - 1 чел
Вооружение: 1 х 20-мм пушка ШВАК, 1-2 х 12.7-мм пулемет УБС.

© 2007 Dream Land www.mydream.land.ru