Текст книги "Авиация и время 2009 06"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 9 страниц)

Такой мотор поставили на первый «Москит» в июле, но теперь радиаторы не справлялись с его охлаждением. Их переделали, и самолет поставили на продувку в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ, эксплуатация которой возобновилась, когда исчезла опасность налетов немецкой авиации. В августе рекомендации ЦАГИ были реализованы на первом Як-1М: на все цилиндры поставили индивидуальные выхлопные патрубки, воздухозаборник нагнетателя перенесли под капот, полотняную обшивку хвостовой части заменили фанерной, улучшили герметизацию и подгонку панелей, люков и створок шасси. Летные испытания доработанного самолета показали, что скорость у земли достигла 573, а на высоте 4500 м – 653 км/ч.

На «дублере «Москита» (3-м летном образце Як-1М) успели учесть многие замечания, которые выставили испытатели к первой машине. Теперь сразу поставили М-105ПФ2 с облегченным винтом ВИШ-105СВ-01, который за счет высокого КПД компенсировал потерю мощности по сравнению с М-106П. Летчики оценили систему ВГ (объединенное управление газом и шагом винта) и особенно автомат регулирования температуры мотора АРТ-41, который вместе с новыми радиаторами исключил и перегрев мотора, и его переохлаждение на пикировании. Аэродинамику улучшили по рекомендациям ЦАГИ: полотно на фюзеляже заменили фанерой, исключили отсос щитков шасси и т.д. Заменив пушку ШВАК облегченной ША-20М с боекомплектом 110 снарядов вместо 120-ти, поставили второй синхронный пулемет УБ (по 150 патронов на ствол, а раньше на одном было 200), примитивный кольцевой прицел уступил место колиматорному ПБП-1а. Гнутая бронеспинка теперь защищала и бока летчика, заднее бронестекло крепили в новой раме, исключив перекосы и появление микротрещин (т.н. «серебра») и потерю прозрачности. Увеличенные на 6 л баки были полностью протектированы и заполнялись охлажденными выхлопными газами. Фонарь кабины получил систему аварийного сброса. Сделано было много, а вес самолета увеличился всего на несколько килограмм.

Дублер» сдали в руки ведущего инженера ОКБ по испытаниям Канукова 9-го (по другим данным – 17) сентября, и 20 числа Федрови его облетал. После декады полетов и недели доработок 6 ноября машину приняли на Госиспытания летчик НИИ ВВС Прошаков и ведущий инженер Седов, а уже 23 октября главный инженер ВВС Репин утвердил Акт по результатам испытаний. Замечания были оперативно устранены, что подтвердили дополнительные полеты летчика Кочеткова и контрольный облет, который выполнил П.М. Стефановский.

Постановлением ГКО № 4410 от 26.10.1943 г. «Москит» был принят на вооружение. Поскольку в то время еще велись работы по другим истребителям Яковлева, именоваемым Як-1М, тем же документом самолету было присвоено обозначение Як-3. Другие машины, проходившие ранее под индексом Як-3 (опытный пушечный истребитель И-30 и серийный самолет, получивший официальное обозначение Як-7А), были к тому времени либо переименованы, либо их испытания уже прекратились.

За создание Як-3 и Як-9У А.С Яковлев был удостоен Сталинской премии по изобретательству за 1943 г., причем в списке НКАП его фамилия стояла первой.

«Легких» самолетов не бывает

1943 г вошел в историю как год коренного перелома в Великой Отечественной войне однако враг был еще силен. Необходимо было внедрять в серию новые самолеты, не допуская снижения темпов поставки уже освоенной авиатехники.

2 ноября вышел приказ по НКАП № 658, определявший выпуск Як-3 на заводе № 292 в Саратове, где ранее строили Як-1б В ночь на 24 июня 1943 г. предприятие подверглось сильнейшей бомбардировке и почти все сгорело, но сдача самолетов возобновилась уже 29 июня, а 13 сентября «догнали» план. К марту 1944 г. специально для Як-3 запустили поточно-конвейерную линию с принудительным движением. Бригады теперь располагались на «станциях» конвейера, а не следовали за каждой машиной. Это не только подняло производительность труда, но позволило повысить качество и улучшить взаимозаменяемость – агрегатные цехи вынуждены были подтянуться и делать стыковые узлы так, что подгонка при окончательной сборке самолета была уже не нужна.

Постановлением ГКО № 4553 от 12 ноября 1943 г и приказом по НКАП № 686 от 16 ноября Як-3 шел в серию и в Тбилиси на заводе № 31. До 1 марта следующего года завод должен был достраивать имевшийся задел истребителей ЛаГГ-3. а дальше полностью перейти на самолеты Яковлева

Серийный Як-3 с двигателем ВК-105ПФ2 проходит испытания после комплекса доработок

Сборка Як-3 на заводе № 292 (предположительно)

Эталоном для серийного Як-3 стал «дублер «Москита» с учетом большинства доработок. Планер усилили из расчета на 700 км/ч, а шасси пересчитали на больший вес, улучшили аэродинамику кабины и зализа крыла, а также герметизацию противопожарной перегородки, отделяющей мотор от кабины. Пушка ША-20М на испытаниях показала себя лучше, чем Б-20 Березина и В-20 Владимирова, но на снабжение ВВС она все же не была принята. Яковлев решил оставить серийную ШВАК, а чтобы не потерять в маневре из-за всех этих мероприятий по усилению самолета, вновь разрешил снять один пулемет. В серию внедрили новые радиаторы воды и масла, изменили их тоннели, увеличили отклонение заслонок, отодвинули от бортов шкалы бензиномеров в крыле, чтобы летчик их лучше видел.

В серию мотор ВК-105ПФ2 пошел на заводе № 26 в Уфе, а затем и на № 16 в Казани. До октября 1944 г он поставлялся только для Як-3, затем его стали устанавливать и на Як-9М, Як-9У, последние серии ЛаГГ-3 и бомбардировщика Пе-2. Приказом по НКАП № 39 от 19 января 1944 г. была заказана первая серия в 100 штук ВК-105ПФ2, которым на основании заводских длительных испытаний был установлен ресурс 150 ч, но эксплуатация выявила много дефектов, и завод № 26 приступил к их устранению Постепенно все вопросы были сняты за счет усиления поршневых пальцев, коленвала, привода нагнетателя и ряда других деталей ценой незначительного повышения массы.

Изготовление первых деталей на Як-3 саратовский завод начал 12 января 1944 г., 1 марта закончилась сборка самолета № 06-01 (6-я машина 1-й серии «поспела» первой: пока самолет строился не на конвейере), а 8-го он сделал первый 10-минутный полет вокруг заводского аэродрома. Не допустить снижения темпов выпуска Як-1 в Саратове не удалось, и оправдываясь 22 марта замнаркома Дементьев и Яковлев писали Сталину: «…уменьшение выпуска старых самолетов Як-1 позволит заводу 292 значительно сократить сроки внедрения в серийное производство самолетов Як-3 и обеспечить выпуск их в марте 20, апреле 45 и в июне 135 самолетов…».

Параллельно с освоением производства шло устранение недостатков нового истребителя. Особенно много нареканий вызывало его слабое вооружение, и 22 мая 1944г. вышло Постановление ГКО № 5942сс «Об установке на самолет Як-3 2-го пулемета Березина». После этого НКАП своим приказом № 356сс от 26 мая обязал заводы с 15 июня сдавать истребители только с таким вооружением. Второй УБ-12,7 внедрили на 13-й серии после сдачи 197-ми «двухточечных» самолетов.

Освоение Як-3 прошло без особых трудностей, но в августе 1944 г из НИИ ВВС пришел отчет о контрольных испытаниях серийного самолета № 11-12, выпущенного заводом № 292 в июле: скорость оказалась несколько меньше определенной Техническими условиями величины в 660-10 км/ч, нашлись и другие недочеты. Еще хуже был «тбилисский» Як-3 ВК-105ПФ2 № 01-11, контрольные испытания которого завершились в НИИ ВВС 4 октября 1944 г.: скорость на границе высотности снизилась с 660 у «эталона» до 620-630 км/ч.

Представители Главного конструктора в Саратове и Тбилиси давно докладывали о низком качестве деталей, сборки и отделки самолетов, а также о превышении массы отдельных узлов из-за технологических упрощений. Военпреды же специально отбирали на контрольные испытания машины с наихудшим качеством изготовления. ведь их задача – блюсти качество поступающей в войска продукции, выявляя максимум дефектов. Совместно с заводом № 292 были подготовлены мероприятия по восстановлению летных данных серийных Як-3, которые были реализованы на машине № 14-19, по времени выпуска близкой к испытываемому самолету 11-12.

Очередные контрольные испытания Як-3 № 22-29 изготовления саратовского авиазавода начал 10 апреля 1945 г. летчик НИИ ВВС В Б. Иванов, констатировав недочеты, наблюдавшиеся еще на машинах №№ 11-12 и 01-11. Испытания 12 апреля прервали, и за неделю завод устранил дефекты. Старания не пропали даром: Як-3 № 22-29 показал вполне приличные данные, разогнавшись у земли до скорости 572 км/ч, а на высоте 4100 м вышел на заданные 650 км/ч.

Однако Як-3 № 96-26 выпуска 292-го завода снова провалил контрольные испытания. Дальше – хуже: осенью 1944 г. с фронта стали приходить сообщения об авариях самолетов новых типов, наибольший процент из которых составляли именно Як-3. Проведенная в октябре проверка выявила 114 таких случаев. Нечто подобное уже было весной 1943 г., но там причина заключалась в ухудшении качества грунтовки, что вызывало расслоение обшивки Теперь же скорости приблизились к предельным для деревянных самолетов, и на маневре крыло создавало такую подъемную силу, такой перепад давлений на верхней и нижней поверхностях, что ни фанера, ни казеиновый клей, ни традиционный «плотницкий» крепеж уже не выдерживали.

Для оценки прочности самолета были назначены специальные испытания, которые проводил летчик НИИ ВВС С.Н. Анохин, пока 17 мая 1945 г., несмотря на точное соблюдение режима, у Як-3 не разрушилось крыло. Он покинул машину с парашютом, но был тяжело ранен.

Это не способствовало популярности Як-3 при всех его выдающихся летных качествах. Подтверждением тому служит письмо № 702113 исполняющего обязанности начальника службы снабжения ВВС инженер-полковника Кувенева замнаркома авиапромышленности Воронину о планируемых поставках авиатехники на фронт. В марте 1945 г. в боевые полки предстояло отправить 700 Як-9, 410 Ла-7 и только 210 Як-3 – по 40 машин 1-й Воздушной армии в Германию, воевавшим на польском направлении частям 2-й, 4-й и 16-й ВА, а также 50 – в Румынию для 5-й ВА.

Основные опоры шасси самолета Як-3

Кабина летчика Як-3

Переход на металл назрел, выпуск дюраля и его поставки по ленд-лизу увеличились, однако большая часть «крылатого металла» шла на бомбардировщики Ил-4, Ту-2 и Пе-2, а также на новые штурмовики Ил-10 и на металлические крылья, с которыми стали сдавать значительную часть Ил-2. С другой стороны, Саратов и Тбилиси и без того не выполнили план. В 1944 г. 292-й завод сдал 2718 Як-1 и Як-3, вместо заданных 2850 машин, а 31-й – 706 Як-3 и ЛаГГ-3 вместо 727. Ни директор завода № 292 Левин, ни руководитель 31-го завода Саладзе не горели желанием осваивать еще и металлический Як-3, под него у них не было штамповочного и гальванического оборудования, даже обычных «гильотин» для резки листового металла и фрезерных станков не хватало. Потому в 1945 год они вступили все с тем же самолетом смешанной конструкции.

Дополнительное снабжение 292-го и 31 -го заводов трудовыми и материальными ресурсами, а также технологическим оборудованием позволило увеличить число выпускаемых Як-3. Если за 1944 г Саратов построил только 1682 штуки Як-3, то за первое полугодие следующего года – 1495, а всего до конца года с учетом снижения выпуска в связи с окончанием войны – 1918. В послевоенном же 1946-м завод № 292 построил лишь 240 Як-3. В Тбилиси же выпуск Як-3 постоянно снижался. 498 в 1944 г., 462 в 1945-м (из них 436 в первом полугодии) и 288 последних в 1946 г. Если в 1944 г. в строевые части Як-3 было поставлено несколько больше, чем Ла-7 (1340 и 1044, соответственно), то в 1945-м (по май) Лавочкин почти вдвое обошел Яковлева: 1913 Ла-7 против 1016 Як-3.

Война кончилась, но проблема недостаточной прочности самолета так и не была решена – на март 1946 г из-за своевременно выявленного отслаивания обшивки были поставлены в ремонт около 800 Як-3. У «конкурента» Ла-7 дела шли лучше – простаивало лишь около ста самолетов этого типа. После неоднократных обращений военного ведомства 10 мая вышел приказ Министерства авиапромышленности № 295 (в апреле 1946 г. наркоматы СССР были преобразованы в министерства), по которому на оренбургском № 47 и харьковском № 135 авиазаводах должны были начать выпуск комплектов металлических крыльев для установки на строевые Як-3 в ходе плановых капремонтов. Но уже 18 июня это распоряжение на заводе в Оренбурге отменил следующий приказ № 384с, а вскоре получил такое же указание и Харьков.

В середине февраля 1946 г. на завод № 292 пришел приказ о снятии с производства Як-3 ВК-105ПФ2 и сокращении производства самолетов с ВК-107А (о них – ниже) и запуске учебного Як-11. 4 июня 1946 г. начались очередные контрольные испытания Як-3. Они шли долго, до 5-го августа, и закончились с обескураживающим результатом: было принято решение о полном прекращении выпуска Як-3 в Саратове и Тбилиси.

Пушечные Як-3

Когда в 1944 г Як-3 стал поступать в войска, некоторые командиры полков и дивизий, прежде всего имевшие особые заслуги и собственное мнение, отказались от перевооружения на новый самолет предпочитая Ла-7, а то и делая «непатриотичный» выбор в пользу американской «Аэрокобры». Свое решение чаще всего они мотивировали слабым вооружением нового истребителя Яковлева.

Главными расчетными параметрами, по которым в то время оценивали эффективность стрелкового вооружения самолетов, являлись секундный залп (вес пуль и снарядов, выстреливаемых всем оружием самолета за секунду) и дульная мощность, которая оценивает кинетическую энергию всех этих снарядов.

Вооружение базового варианта Як-3 состояло из одной мотор– пушки ШВАК калибром 20 мм и одного или двух крупнокалиберных синхронных пулеметов УБ-12,7. Яковлев считал моторную установку пушки одним из главных преимуществ своего истребителя: она хороша тем, что позволяет использовать всю скорострельность оружия. Синхронизация же его работы с вращением воздушного винта вызывала снижение темпа стрельбы короткими очередями (основной режим стрельбы) примерно на 35%. На немецких и американских самолетах с трехлопастными винтами снижение достигало 30%. В литературе, даже вполне солидной, это обстоятельство часто не учитывается, и характеристики авиавооружения приводятся. исходя из его стендовой скорострельности. Размещение пушки в валу винта выгодно также тем, что при этом достигается минимальное рассеивание снарядов, тогда как у оружия, установленного в крыле, этот важный параметр страдает больше всего.

Попытаемся сравнить вооружение основных истребителей того времени, учтя потери на синхронизацию оружия и винта. Приведенная ниже таблица показывает, что Як-3 первых серий по величине секундного залпа и дульной мощности даже несколько превосходил самолеты Ла-5 и Ла-7 с двумя пушками ШВАК, уступая «трехточечным» Ла-7, но последних было немного. С установкой на Як-3 двух пулеметов УБ отставание от Ла-7 с тремя синхронными пушками Б-20 сократилось. Но по сравнению с немецкими, английскими и американскими истребителями, огневая мощь Як-3 все же была слабее – только «чистый» Bf 109G-2 имел сравнимые показатели вооружения, у остальных же и вес залпа, и дульная мощность были существенно больше за счет установки большого числа стволов в крыле вне диска винта.

Однако эти расчеты не учитывают фугасный эффект снаряда, из-за чего огонь Ла-5 часто был более эффективен, чем «Яка». Особенно сильно это проявлялось при стрельбе по бомбардировщикам и бронированным штурмовикам. Очень высоко ценили советские летчики и вооружение американского истребителя «Аэрокобра» с 37-мм пушкой.

Конструкторское бюро Яковлева уже имело опыт создания истребителей с усиленным вооружением а Як -9Т с пушкой НС-37 выпускался в больших количествах и проявил себя очень хорошо. В 1944 г. КБ-16 Наркомата вооружение под руководством А. Нудельмана на основе НС-37 создало оригинальную пушку – Н-37. За счет ограничения начальной скорости снаряда с 900 до 690 м/с скорострельность увеличили с 250 до 400 выстрелов в минуту. Эту пушку поставили на новый вариант Як-3 с боекомплектом 25 снарядов, а пулеметы УБ заменили парой пушек Б-20С такого же веса (по 100 снарядов на каждую). Огневая мощь резко возросла секундный залп достиг 6,5 кг, а дульная мощность превысила 113000 л.с., но вес оружия также увеличился, что отразилось не только на скорости и маневренности, но и на устойчивости самолета.

Як-3 ВК-105ПФ2 с экспериментальной эжекторной системой выхлопа

Фонарь кабины летчика. Справа – заслонки маслорадиаторов (выдвинуты) и водяной радиатор

Компенсируя рост массы, вновь уменьшили запас бензина, сняли бронестекло, стальной подлокотник и систему нейтрального газа. Вместе с тем, улучшили герметизацию стыков обшивок, люков и створок шасси, установили новые радиаторы, улучшили суфлирование (т.е. сброс давления) маслосистемы мотора, сдвинули ближе к мотору и вооружению баллоны пневмосистемы, сократив разнос масс. Сдвижную и заднюю часть фонаря кабины унифицировали с Як-9У. Центр масс вернули на место, сдвинув кабину назад на 400 мм подобно Як-9Т.

На завод № 115 пригнали из Саратова серийный Як-3 № 36-20 Его переделали в опытный Як-3Т («танковый»), и 24 января 1945 г. летчик Расторгуев совершил на нем первый полет. Вместе с М.И Ивановым за три полета общей продолжительностью час с четвертью произвели отстрел оружия и объявили о готовности «танка» к Госиспытаниям.

Инициатива Яковлева 29 января была закреплена Постановлением ГКО № 7229сс, однако НИИ ВВС не значившуюся в плане на 1945 г. машину не принял. Кроме того, на Як-9Т выявили дефекты Н-37. Яковлев взялся устранить все замечания за месяц, но, когда 17 февраля летчик НИИ ВВС Кувшинов начал Госиспытания Як-3Т, дефекты вновь проявились. Новая система суфлирования выбрасывала за 15 минут 26 кг масла, после чего стрелка давления в системе смазки мотора выходила в «красный сектор». Оба новых радиатора оказались неэффективными, зажигание работало плохо, а на лафете Н-37 появились трещины. После 44 полетов общей продолжительностью 26 ч 15 мин. испытания были остановлены, и 12 мая машину вернули на «фирму». Но и после доработок силовая установка работала плохо. После Победы началось сокращение военных программ, потому после 12 полетов, которые выполнил М.И. Иванов, Як-3Т поставили «на прикол».

Тем временем было запущено в производство орудие Березина Б-20 в турельном (для штурмовиков и бомбардировщиков), синхронном и моторном вариантах. В один день с документом ГКО по Як-3Т вышло и Постановление N9 7228сс «О выпуске самолетов Як-3 с ВК-105ПФ, вооруженных тремя пушками Березина 20 мм, на заводе 292». Их секундный залп составил 2,9 кг, дульная мощность более 63200 л.с., а вес вооружения и боекомплекта оказался даже меньше, чем серийного Як-3 с пушкой ШВАК и двумя УБ.

По счастью, силовую установку трогать не стали, зато на двух самолетах, прибывших в Москву из Саратова, усилили планер (прежде всего, крыло), реализовали еще один комплекс мероприятий по улучшению закрытия створок шасси и поставили новую радиостанцию РСИ-6М. Первый полет 23 марта 1945 г. на опытном Як-3П выполнил В.Г. Иванов, сразу начав программу Госиспытаний. До 9 апреля самолет налетал 17 ч и 39 мин (37 полетов) и был рекомендован к принятию на вооружение.

Опытный истребитель Як-3Т

Серийный истребитель Як-3П на контрольных испытаниях в ЛИИ

Уже на следующий день после подписания Постановления по Як-3П вышел приказ по НКАП № 708сс: Саратов был обязан сдать первые 30 «Яков» с тремя Б-20 в феврале 1945 г., 50 – в марте, 100 – в апреле, 150 – в мае, 200 – в июне, а с июля сдавать только Як-3П. Однако производство опоздало с началом поставок самолета, сдав головной Як-3П лишь в апреле 1945 г. На фронт машина попасть не успела, но менее актуальной проблема усиления вооружения Як-3 не стала: теперь главным (пока лишь вероятным, но вероятным весьма и весьма) противником становились американские самолеты, прочность и живучесть которых была хорошо известна. Летом 1945 г. к выпуску Як-3П подключился завод № 31, а с августа сдача самолетов с пулеметами была прекращена полностью. Всего было построено 596 экземпляров Як-3П.

В поисках нового мотора

Самолет Як-3 стал вершиной развития линии Як-1, оптимально сочетая скорость и маневренность, однако Яковлев считал, что он не исчерпал еще все резервы. На одной серийной машине для снижения аэродинамического сопротивления масляный радиатор был перемещен из корневой части крыла под фюзеляж и объединен в единый агрегат с водяным, а всасывающий патрубок нагнетателя мотора сделали одиночным, разместив в левом наплыве. В дальнейшем на той же машине испытывали новую эжек– торную систему выхлопа по типу английского самолета «Москито», которая позволяла более полно использовать кинетическую энергию выхлопных газов и получать за счет смешивания их с набегающим воздухом некоторую реактивную тягу. На одном из серийных Як-3П проходил отработку экспериментальный воздушный винт со стреловидными концами лопастей, рассчитанный на повышенные скорости полета.

Истребитель Як-3 был великолепен на малых и средних высотах, однако уже выше пяти километров более тяжелые немецкие, английские и американские самолеты обходили Як-3 по скорости, а выше 7 км – и по маневренности. Чтобы превзойти их и там, на серийный Як-3 № 36-20 установили опытный мотор ВК-105ПД с рассчитанным на большую границу высотности нагнетателем и воздушным винтом ВИШ-105СВ-02. Кроме того, увеличили на 300 мм длину каждой законцовки крыла. Конструкцию облегчили, из вооружения оставили одну мотор-пушку НС-23 (60 снарядов). В первом полете 5 февраля 1945 г. М.И. Иванов выявил недостатки силовой установки, которые безуспешно пытались устранить заменой винта на ВИШ-105Л-2.

Одноступенчатые приводные центробежные нагнетатели имели простую конструкцию и хорошо работали до высот порядка 3-5 км, но с дальнейшим подъемом мощность мотора с таким наддувом быстро падала. Из-за этого потолок серийных Як-3 был ограничен отметкой 10500 м. Для достижения больших высот на заводе № 466 был разработан нагнетатель Э-100 с двумя центробежными ступенями, которые последовательно сжимали подаваемый в мотор воздух. Первая ступень приводилась во вращение тремя гидравлическими турбомуфтами и могла включаться и выключаться автоматически или вручную. Вращение от коленвала на вторую ступень передавала неотключаемая механическая передача. От взлета до первой расчетной высоты работала только вторая ступень нагнетателя на первой скорости привода в 9,72 раза большей частоты вращения вала мотора. Когда высота полета достигала 3400 м, включалась и первая ступень нагнетателя, а на высоте 6300 м переключались турбомуфты первой ступени, что замедляло падение мощности с дальнейшим подъемом самолета. Это была некая помесь системы наддува немецкого мотора DB 605ASCM и высотных модификаций английского Роллс-Ройс «Мерлин».

Мотор ВК-105ПД № 1012-43 с нагнетателем Э-100 и системой впрыска смеси спирта и воды поставили на Як-3ПД, и 23 февраля 1945 г. Анохин начал программу высотных полетов. Но двигатель вскоре вышел из строя, и его пришлось поменять. Потолок у этого «высотного» истребителя оказался ниже, чем у серийного Як-3 ВК-105ПФ2: самолет не мог нормально летать на высотах больше 9000 м, и 14 мая 1945 г. его испытания прекратили.

Двухступенчатые нагнетатели разных типов и другие экспериментальные устройства повышения высотности пытались ставить и на серийный мотор ВК-105ПФ взамен штатного ПЦН Такой гибрид получил обозначение ВК-105ПВ, экземпляр № 7327-43 с винтом ВИШ-105ТЛ-2 установили на самолет № 44-19 выпуска саратовского завода, который перед этим проходил контрольные испытания как эталон серийного Як-3 на 1945 г. Как и первая машина, самолет был обозначен Як-3ПД, хотя индекс модификации мотора был «ПВ» Все работы по силовой установке, переделке систем, замене штатного вооружения на одну пушку НС-23 и удлинению крыла как у первого Як-3ПД, заняли всего 8 дней. Первый этап заводских испытаний (до высот 6500 м) проводил с 29 сентября по 7 октября летчик В.Л Расторгуев, при этом выполнили ряд доработок, например, вместо опытного высотного винта установили серийный ВИШ-105СВ-01 Но сам мотор N9 7327-43 работал ненадежно, и его заменили новым с заводским номером № 1006-43, оснащенным нагнетателем Э-100.

К тому времени это устройство получило важное усовершенствование: система перепуска избыточного воздуха в атмосферу исключила помпаж нагнетателя до высот 13000 м. Систему охлаждения воды улучшили, установив сепаратор пара, уплотнили сдвижную часть фонаря и крепление приборной доски к бортам, снизив перетекания воздуха, хотя кабина оставалась негерметичной. Самолет зашпатлевали, перекрасили и в июне 1945 г вновь выставили на испытания, которые провел экипаж ЛИИ в составе летчика Шунейко, ведущих инженеров Шварцбурга и Евдокимова. От ОКБ-115 испытания сопровождал инженер К.Н. Мкртчан. С полным боекомплектом к пушке (60 снарядов калибром 23 мм) 26 июня 1945 г. Шунейко на высоте 11000 м разогнался до скорости 710 км/ч, 6 июля поднялся на высоту 13300 м. Мотор работал лучше, чем предыдущие, но отсутствие гермокабины делало такие полеты трудными даже для специально тренированного летчика. Хотя ВК-105ПВ вполне можно было довести и принять на вооружение, но как высотные перехватчики лучше смотрелись истребители Микояна, например И-225. Это понимал и сам Яковлев, считая, что дело Як-3 – завоевание господства в воздухе у земли и на средних высотах, а для решения этой задачи единственным вариантом силовой установки был «трудный» М-107.

Второй опытный Як-3 с двигателем ВК-107А. Весна 1944 г.

Опытный Як-3 с двигателем ВК-108

В январе 1943 г. завод № 26 сдал первые 10 серийных М-107А со взлетной мощностью 1650 л.с. и боевой 1550 л.с. на высоте 1200 м Им был назначен ресурс 50 часов, но ни один мотор этой партии не доработал свое: «сыпались» коренные подшипники коленвала, прорывались газы сквозь верхние уплотнения цилиндров. Из-за вибраций на экономическом режиме выше границы высотности при уборке и даче газа вода и масло в трубопроводах начинали пульсировать с такой силой, что трескались радиаторы Регулятор наддува работал нестабильно. Масло выбивалось через уплотнения редуктора и попадало на остекление кабины и в кожухи продувки выхлопных коллекторов, где могло загореться Хотя пока этот мотор, которому в 1944 г. присвоили обозначение ВК-107А, не устанавливался на серийных самолетах, его выпуск продолжался, шла и его доводка Наконец, начался серийный выпуск Як-9У с ВК-107А, и настал черед попробовать его и на Як-3, точнее – на Як-3П.

С него сняли мотор-пушку, оставив две синхронные Б-20С с запасом по 120 патронов. Под ВК-107А переделали мотораму, всасывающий патрубок карбюратора, выхлопной коллектор и установили новый винт ВИШ-107ЛО, рассчитанный на пониженную с 1800 до 1600 об/мин номинальную частоту вращения при большей тяге. Кроме того, увеличили запас топлива и масла, усилили шасси, переделали электросистему, антенну и т.п. В остальном самолет повторял серийный Як-3.

На заводе № 115 заложили два опытных Як-3 ВК– 107А. Постройку первой машины закончили 6-го, а второй – 22 января 1944 г. «Дублер» со всем вооружением и оборудованием Федрови облетал первым – 25 января он начал, а 29-го завершил заводские испытания. В НИИ ВВС машину приняли Антипов и Прошаков и отлетали программу к 15 мая. После устранения дефектов полеты продолжили 13 июня, а к концу Госиспытаний 29 августа его общий налет превысил 25 ч. Но за это время пришлось пять раз ремонтировать после отказов или вовсе менять мотор, еще три ремонта были связаны с другими системами. 6 апреля на облете после замены мотора (новый ВК-107А № 347-76 успел наработать на земле только 1 ч 20 мин) на 40-й минуте полета двигатель отказал. Антипов сел на вынужденную, машина попала в ремонт.

Из-за постоянных отказов ВК-107А машину № 1 Федрови поднял только 15 апреля 1944 г. В том же месяце начались поставки в войска серийных Як-9У ВК-107А, и, хотя Климов предусмотрительно урезал его ресурс до 25 ч, с фронта пошли рекламации. До 20 ноября на Як-3 № 1 сменили три ВК-107А, но не смогли налетать и 15 ч, даже снять летные характеристики не вышло, причем трудности были связаны не только с мотором. Например, когда в наборе высоты ВК-107А еще «тянул», из-за низкого давления наддува баков возникала кавитация в бензонасосах. Вода в системе охлаждения летом перегревалась, трубопроводы и радиаторы текли. Уплотнения амортстоек шасси «травили». Самолет имел еще большую склонность к капотированию, чем другие отнюдь не благополучные в этом отношении истребители Яковлева. Прочность фюзеляжа по расчетному случаю В (полет с максимальным скоростным напором с перегрузкой, составляющей 67% от максимальной эксплуатационной) была лишь 80% от требуемой, а горизонтального оперения – 90%.

Часть дефектов самолета и мотора удалось устранить, и на втором этапе заводских испытаний невооруженный Як-3 ВК-107А показал отличные данные – скорость на высоте 5750 м достигла 720 км/ч, а 5000 м он набирал за 3,9 минуты. Самолет имел существенные преимущества перед всеми отечественными и зарубежными истребителями в выполнении боевого разворота. Потолок после переделки системы дренажа и наддува баков достиг 11800 м – как у лучших американских и английских перехватчиков. При этом время выполнения виража осталось, как у серийного Як-3: 17-18 с на высоте 1 км и 24 с – на 5 километрах. Ухудшение взлетно-посадочных характеристик сочли несущественным.

Тон отчета НИИ ВВС местами был просто восторженным, но категорическим условием приемки Як-3 ВК-107А на вооружение было устранение дефектов, влияющих на безопасность полетов. Прежде всего, это касалось винтомоторной группы. Хотя ОКБ-115 отрапортовало, что перегрев воды и масла летом исключен, но сделано это было за счет полного открытия створок радиаторов, что снижало максимальную скорость на 24 км/ч. Еще большей проблемой оставалась прочность, причем не только статическая всего самолета в целом, но и крепления обшивки к каркасу.

Тем не менее, по результатам испытаний этих самолетов 29 декабря 1944 г. вышло Постановление ГКО № 7223, которое обязывало завод № 31 выпустить 75 «троек» с ВК-107А и дюралевым крылом Приказ по НКАП № 716сс «О производстве самолетов Як-3 ВК-107А с металлическим крылом» устанавливал срок сдачи пяти машин головной серии на заводские испытания в марте 1945 г., а завершения Госиспытаний – в мае. В том же месяце требовалось сдать первые 5 серийных самолетов, в июне – 15. а в июле выйти на темп один самолете сутки, прекратив выпуск Як-3П суточный темп сдачи которых достиг трех штук.