Помоги проекту - поделись книгой:
На тот момент это был самый лучший из Яков-9. Повысились не только летные характеристики, но и эксплуатационные свойства. Новый истребитель был быстрее своих предшественников, лучшими были скороподъемность (соответственно на 0,7 и 1.3 мин выше чем у Як-9Т и Як-9М и только на 0,3 мин хуже чем у Як-3) и маневренность. Улучшение летных характеристик стало результатом снижения стартовой массы, установки более мощного двигателя и лучшей аэродинамики. Пилоты с удовлетворением восприняли автоматическое управление заслонками радиаторов, а также перемещение переключателя радиостанции на рукоятку сектора газа. Пилотирование машины было легким и приятным.
Тем не менее, Як-9У с двигателем ВК-105ПФ2 не удовлетворил одному очень важному требованию. ВВС желали, чтобы дальность Як-9У составляла 1400 км, в то время как он, в наиболее экономичном режиме, покрывал только 850 км. В результате военные отклонили самолет, приветствуя, однако все проведенные на нем изменения. Интересно, что как оказалось впоследствии, ни одна из будущих версий Як-9 по дальности даже и близко не подошла к рубежу 1400 км.
Як-9У с двигателем ВК-107
Однако не только требования ВВС по увеличению дальности, стали причиной завершения работ над модификацией «У» с двигателем ВК-105ПФ2. В этот же период начались испытания Як-9У с двигателем ВК-107, мощностью 1500 кВт. Сочетание нового планера с, казалось бы, доработанным двигателем, обещало создание великолепного истребителя.
Двигатель ВК-107, известный ранее как М-107, был разработан, когда еще только появилась «девятка». Он был развитием М-105, а его длинная, изобилующая неудачами, история началась еще в 1942 году. Сторонником нового двигателя был генерал-майор П.Я.Федрови — опытный и очень авторитетный пилот. Он обратил внимание наркома авиационной промышленности А.И.Шахурина на необходимость испытания двигателя М-107 на самолетах.
В начале 1943 года М-107 был установлен на Як-9. Испытания показали, что благодаря существенно большей мощности двигателя летные характеристики машины существенно возросли. Однако двигатель еще не был пригоден к эксплуатации. Кроме того, произошла катастрофа — перед передачей нового самолета на испытания, 25 февраля 1943 года, Як-9 пилотируемый опытным пилотом, Р.И Стефановским, разбился. Причина — авария двигателя. После этого НКАП запретил установку М-107 на самолеты до тех пор, пока он не станет достоин такого доверия.
В декабре 1943 года казалось, что двигатель уже можно использовать на боевых самолетах и Яковлев решил установить его на втором варианте Як-9У. Прототип был построен в декабре 1943 года. Его заводские испытания проводились между 28 декабря 1943 и 12 января 1944 года, а государственные с 18 января по 20 апреля 1944 года.
Оказалось, что модификация «У» быстрее, чем испытанные в НИИ ВВС немецкие истребители Bf-109G2 и FW-190А-4 (на 80 и 102 км/час соответственно). Правда следует учесть, что речь шла о трофейных немецких машинах, от которых вероятно нельзя было добиться наилучших показателей.
По величине максимальной скорости Як-9У превосходил и советские истребители Ла-7 и Як-3.
Очевидно, что главной причиной такого прогресса была замена двигателя, но это было не единственным изменением, внесенным в его конструкцию, по сравнению с первым вариантом Як-9У. Чтобы обеспечить должное охлаждение воды и масла, были использованы новые радиаторы ОП-554 и ОП-555, с большей поверхностью охлаждения. Внешне самолет отличался количеством выхлопных патрубков двигателя (их было по шесть с каждой стороны), над капотом появился заборник воздуха для охлаждения свеч, выхлопных коллекторов и генератора. Туннель, по которому проходил воздух, располагался между блоками цилиндров.
Чтобы оптимизировать положение центра тяжести и уменьшить риск капотажа крыло сдвинули вперед на 100 мм.
Вооружение состояло из неизменной пушки ШВАК, с боекомплектом из 120 снарядов и двух пулеметов УБС (по 170 патронов на ствол). Увеличено количество топлива теперь его стало 478л, вместо 430 л (ВК-107 имел больший расход топлива) больше было и масла -35 кг (ранее 26 кг). Все эти изменения привели к увеличению стартового веса самолета на 350 кг до 31150 кг.
В протоколе государственных испытаний записано, что Як-9У с двигателем ВК-107А до высоты 6000 м является лучшим из известных истребителей. Однако было одно существенное «но» — проблемы с новой силовой установкой не позволяли использовать самолет в боевых подразделениях. По мере набора высоты из-за многочисленных течей падало давление масла, во время манипуляций с сектором газа в двигателе возникали опасные вибрации. Но хуже всего было то, что так и не удалось обеспечить соответствующее охлаждение. Если температура окружающего воздуха достигала 30 °C, то при полете с максимальной скоростью не помогало даже полное открытие заслонок радиаторов. Естественно, что при полностью открытых каналах радиаторов падала скорость, на высоте 4000 м такое снижение составляло 63 км/час. Чтобы удерживать температуру воды в допустимых пределах набор высоты приходилось выполнять с горизонтальными площадками.
Следующим недостатком двигателя ВК-107А был его малый моторесурс — всего 25 часов. Хотя в его работе предусматривался боевой режим, но на практике применять его, было запрещено, ввиду того, что тогда двигатели пришлось бы менять после двух-трех вылетов.
Кошмаром для механиков кроме всего прочего было размещение выхлопных коллекторов между блоками цилиндров, а также быстрый износ свеч. К сожалению ВК-107А так никогда и не был полностью доведен. Поэтому в частях не смогли полностью использовать все потенциальные возможности Як-9У.
Тем не менее, благодаря непрерывно ведущейся работе удалось снять большинство эксплуатационных ограничений. Благодаря установке новых радиаторов ОП-728 появилась возможность непрерывного набора высоты. Если не было тропической жары, то истребитель мог лететь с максимальной скоростью, не опасаясь перегрева двигателя. Однако все это относилось только к машинам, выпущенным после декабря 1944 года. До его окончания было произведено 1134 Як-9У.
Самолеты, собранные весной и летом 1945 года имели летные характеристики, практически совпадающие с полученными во время испытаний: на высоте 5000 м скорость равнялась 672 км/час. Это было следствием возросшего качества производства и улучшенной аэродинамики. Так, например, были установлены специальные замки, которые плотно прижимали щитки стоек шасси к крылу, утолщена с 2 до 3 мм обшивка фюзеляжа.
Но, даже летая на самолетах изготовленных летом 1944 года, советские пилоты имели существенное преимущество перед врагом. Во время войсковых испытаний тридцати двух Як-9У, проведенных в 163 ИАП из 3-й Воздушной армии, советские летчики сбили на них 27 FW-190 и один Bf-109G, потеряв при этом два самолета и одного пилота. Подчеркнем, что модификация «У» была со всех точек зрения лучше, чем FW-190. Особенной похвалы заслуживала скорость вертикального маневра.
Як-9У был самолетом приятным в пилотировании и летать на нем могли пилоты средней квалификации (часто задумываемся, что значит «пилот средней квалификации»? — Анализ литературы позволяет сделать вывод, что речь идет о молодых пилотах, не имеющих еще боевых вылетов). Машина прощала значительные ошибки в управлении, не существовало проблемы штопора. Шасси было настолько мощным, что даже сильный удар о землю либо крутые повороты при рулежке не приводили к авариям.
Механики знакомые с двигателем ВК-105, довольно легко осваивали эксплуатацию ВК-107А, хотя это была практически новая конструкция.
В тот период, когда Як-9У начал поступать на вооружение, советским ВВС противостояли в основном одномоторные машины Люфтваффе, поэтому вооружение из пушки и двух пулеметов оказалось вполне достаточным для ведения воздушных боев. В целом Як-9У получился отличным самолетом, очень близким по своим характеристикам к Як-3.
Тем не менее до самого конца карьеры его ахиллесовой пятой оставался капризный двигатель ВК-107А, который не позволял полностью использовать возможности самолета. В период с апреля 1944 года по август 1945 года было построено 3921 Як-9У.
Як-9УТ
Эта модификация являлась очередной «девяткой» с тяжелой артиллерией. На этот раз в носовой части новой машины была установлена пушка Н-37 и две недавно запущенные в производство пушки Б-2 °C калибра 20 мм. Обе конструкции отличались небольшими размерами и малым весом (Б-20 была только на 3 кг тяжелее пулемета УБС). Запас нарядов — 30 штук к Н-37 и по 120 штук к Б-2 °C.
Прототипом новой модификации истребителя был самолет Як-9У номер 39-083 с двигателем ВК-107А и воздушным винтом типа ВИШ-107ЛО. В его конструкции была предусмотрена возможность установки вместо Н-37 других пушек: Б-20М, НС-23, Н-45. Такие изменения можно было проводить только на сборочной линии (нельзя было заменять пушки в полевых условиях), но и это позволяло гибко реагировать на потребности фронта.
Сборка Як-9УТ была закончена в феврале 1945 года, а с 8 по 29 марта 1945 года он проходил государственные испытания.
Вес модификации «УТ» возрос по сравнению с Як-9У незначительно, поэтому их летные данные были практически идентичны. Однако имелось два существенных пилотажных и эксплуатационных различия: пушка «УТ» оказывала дополнительное аэродинамическое сопротивление при работе рулями высоты и элеронами, кроме того (а это уже хорошая новость) температура масла и воды удерживалась в допустимых пределах даже при наборе высоты с наибольшей скоростью.
Новое вооружение, несмотря на большую силу огня (три ствола выбрасывали 6 кг снарядов в секунду), было очень надежным. Кроме того, сила отдачи пушки Н-37 была значительно меньше, чем у НС-37, -что позволяло стрелять очередями из 4–5 снарядов, без опасности увода самолета с лини прицеливания.
Выводы испытаний в НИИ ВВС были положительными, ВВС признали самолет нужным, и он был направлен в серийное производство. Однако серийные самолеты вооружались уже не Н-37 — опять вернулись к старому орудию НС-37. Две пушки Б-2 °C были сохранены. Вместе с пушкой НС-37 вернулись и проблемы с прицеливанием, о которых упоминалось при описании Як-9Т. Можно было выпускать только один-два снаряда за одно нажатие гашетки. При стрельбе на небольшой скорости либо большим количеством снарядов самолет уводило с линии прицеливания.
В период с февраля по май 1945 года было изготовлено 282 штуки Як-9УТ.
Як-9С
Когда закончились испытания модификации «УТ», Яковлев вернулся к планеру с проверенным двигателем ВК-105ПФ2. И на этот раз основной целью модификации было усиление вооружения. Собственно говоря, это был Як-9М, на котором между блоками цилиндров была установлена пушка НС-23 с боезапасом в 60 снарядов, кроме того, имелись две синхронные пушки Б-2 °C калибра 20 мм, каждая из которых имела по 120 снарядов. Использование старого двигателя позволило избежать проблем, которые во множестве возникали при испытаниях Як-9У с двигателем ВК-107А.
Было построено два экземпляра самолета, номер 01–01 и 01–02, которые проходили государственные испытания с 28 августа по 14 сентября 1945 года. Однако, даже не начиная их, можно было утверждать две вещи: Як-9С не будет производиться серийно, так как, начиная с апреля 1944 года, уже строился Як-9У. Кроме того, ожидалось, что летные характеристики Як-9С будут хуже. Так и случилось. На высоте 5000 м Як-9С был медленнее, чем Як-3 и Як-9У на 67 км/час и 89 км/ час соответственно. Значительно хуже была и скороподъемность.
Такие невысокие характеристики, а также конкуренция со стороны Як-9У, стали причиной того, что Як-9С в серийное производство не запускался.
Як-9УВ
Также как существовали пары боевых и учебно-тренировочных самолетов Як-7Б и Як-7В или Як-9Д/Т и Як-9В появилась и пара Як-9У и Як-9УВ.
Подобно модификации «У», Як-9УВ имел двигатель ВК-107А и заднюю часть фюзеляжа с обшивкой из фанеры. Естественно, что кабина была двухместной, но ее оборудование было более скромным, чем у Як-9У. Вооружение состояло из пушки Б-20М, стрелявшей через втулку винта, с боезапасом в 100 снарядов.
Несмотря на новые, более производительные радиаторы, не удалось избежать опасного перегрева двигателя. Поэтому его максимальные обороты пришлось уменьшить с 3000 до 2800 об/ мин, но и в этом случае в полете на максимальной скорости заслонки радиаторов должны были быть полностью открытыми. Этот недостаток заставил ограничить максимальную скорость, ее снизили на 90 км/час. Самолет с удивительным серийным номером 00–00; был построен на заводе № 82. Государственные испытания проводились уже после окончания войны, в период с 10 июля по 12 октября 1945 года. Самолет оказался неудачным, поэтому серийно не производился. Официальным аргументом послужило то, что необходимо переходить на учебные самолеты с реактивным двигателем, хотя это и не убедительно. Первый учебный реактивный самолет Як-17 УТИ появился только в 1948 году.
Як-9П
Эта модификация Як-9 относится уже можно сказать в «высшей лиге». Окончилась война, изменились и требования к качеству выпускаемых самолетов. Во время боевых действий для Советского союза было характерно массовое производство самолетов относительно простой конструкции, построенных из доступных материалов. В 1941–1942 годах о производстве технически сложных, цельнометаллических истребителей не могло быть и речи.
Однако наступил уже 1946 год, новые самолеты должны были иметь значительно более высокую живучесть. А это могла обеспечить только цельнометаллическая конструкция. О том насколько большой качественный скачок может обеспечить введение дюралевых деталей, убедительно свидетельствовало применение металлических лонжеронов крыла на Як-9-7ДИ.
17 июня 1946 года (через два месяца после облета МиГ-9 и Як-15!) вышло постановление Совета Министров обязывающее Министерство авиационной промышленности (отметьте себе на каком уровне все это происходило) передать на испытания цельнометаллический Як-9 с двигателем ВК-107А.
Испытания начались очень быстро — уже 28 июня, и продолжались до 23 июня 1946 года, но Яковлев направил на испытания Яки, у которых металлическими были только крылья.
НИИ ВВС получило два экземпляра Як-9П, с номерами 01–03 и 01–04. Машины с двумя первыми серийными номерами, вероятно, были предназначены для статических испытаний, либо это были два Як-9С, имевшие номера 01–01 и 01–02.
Основным отличием от Як-9У, было, как очевидно, цельнометаллическое крыло. Металлической стала и обшивка элеронов, заодно убрали и их полотняную герметизацию. А. Степанец утверждает, что были добавлены бронестекла впереди и позади пилота, однако снимки Як-9У определенно показывают, что такого типа защита устанавливалась еще раньше, на этой и других модификациях. На заборниках воздуха в карбюратор установили противопылевые фильтры.
Прототип Як-9П был вооружен, так же как и модификация «У»: пушка ШВАК и два пулемета УБС. Идентичным было и оборудование.
Испытания показали, что новый истребитель имеет такие же летные данные, как и его предшественник, так же очень похожим был и пилотаж. Более прочные металлические крылья позволяли разгоняться в пикировании до 700 км/час. Выход из пикирования даже с перегрузкой в 8g не приводил к поломкам планера.
Очевидно, Як-9П все же не вполне отвечал требованиям военных. Поэтому были проведены доработки по трем главным направлениям: добавлена возможность установки различного вооружения, установлено дополнительное оборудование и увеличена дальность.
Предусматривались следующие варианты вооружения:
пушка 20, 23, 37 мм стреляющая через втулку винта (боекомплект соответственно 120, 80 и 30 снарядов) и две синхронные пушки калибра 20 мм (по 120 снарядов на ствол)
пушка 45 мм (20 снарядов) и две синхронные пушки калибра 20 мм (по 120 снарядов).
пушка 57 мм и одна синхронная пушка со 120 снарядами.
Прежде всего, была заказана малая серия из 29 Як-9П в такой конфигурации, в какой машины номера 01–03 и 01–04 закончили испытания в июле месяце — цельнометаллические крылья и задняя часть фюзеляжа с обшивкой из фанеры. Самолеты с номерами от 01–01 до 01–29 были изготовлены на заводе № 153. Очередные десять самолетов изготовленных в этой же серии были уже полностью металлическими и имели номера от 01–30 до 01–39.
Протокол испытаний был утвержден Советом Министров СССР от 30 августа 1946 года. В нем оговаривалась передача на очередные испытания самолета с дополнительным оборудованием. Это выглядит странно, так как испытания такого Як-9П проводились в период с 9 по 17 августа 1946 года, то есть к тому времени они уже закончились… после чего было приказано их начать.
Сильно изменилась кабина пилота. В ней были установлены: радиополукомпас РПКО-10М (радиус действия до 150 км), радиоответчик «свой-чужой» СЧ-3 (с радиусом действия 90 км, при высоте полета 1000 м), авиагоризонт и фотопулемет РАУ-22. Новая радиостанция обеспечивала двухстороннюю связь на расстоянии 115 км. Приборная доска подсвечивалась ультрафиолетовым светом.
Оборудование военным понравилось, и было решено, что таким образом оснащенная кабина будет и на серийных истребителях.
Теперь необходимо было выполнить два следующих требования заказчика. Однако в этом случае сроки не были соблюдены и самолет с новым вооружением и увеличенной дальностью, был передан на испытания не до 1 декабря 1946 года, как требовалось, а четырьмя месяцами позднее.
С 23 марта по 23 июля 1947 года Як-9П номер 01–04 в третий раз подвергся испытаниям. В крыльях было установлено по одному дополнительному топливному баку, благодаря чему общий запас топлива увеличился до 682 л. Это позволило получить дальность равную 1000 км, то есть на 340 км больше чем в предыдущем варианте Як-9П.
Было выполнено и требование по вооружению. Орудийный лафет под капотом двигателя допускал установку пушек Б-20М, НС-23 и прототипов — Н-37 и Н-45 (боекомплект соответственно 115, 75, 28 и 20 снарядов) стреляющих через втулку винта. В каждом из этих вариантов, устанавливались и две синхронные пушки Б-2 °C, с боезапасом по 120 снарядов на ствол.
Не проводилось никаких экспериментов с пушкой калибра 57 мм. Военные, однако, не протестовали по этому поводу, так как вероятно отдавали себе отчет в том, что такая мощная пушка будет выглядеть на Як-9 несколько экстравагантно.
При сравнении Як-9П с Р-63С-1 «Kingcobra», как ни странно оказалось, что американский самолет имеет лучшую горизонтальную маневренность. В ходе учебных боев она заходила в хвост «девятки» после пяти разворотов. В бою на вертикалях Як-9П был лучше только до высоты 3000 м, но зато быстрее пикировал. Он без труда догонял при выполнении этого маневра Р-63 и легко от нее уходил.
В период с 4 октября 1946 года по 4 февраля 1947 года самолеты с номерами от 01–10 до 01–39, из них девятнадцать смешанной конструкции и десять цельнометаллических (от 01–30 до 01–39) проходили войсковые испытания в Толмачево (30 км от Омска). Пилотов для них отобрали из двух полков 246 НАД.
Напомним, что испытывались самолеты без дополнительного оборудования, с меньшим запасом топлива, вооружением, состоящим из пушки ШВАК и пулеметов УБС.
На этот раз военные проверяли не только характеристики самолета. Они так же потребовали солидную техническую документацию, данные о запасах прочности элементов самолета, межремонтные периоды и руководства по эксплуатации различного оборудования.
Выводы и замечания военных пилотов не отличались от тех, которые были сделаны после летных испытаний в 1946 году: малая дальность, слабое вооружение и плохое оборудование самолета. Оказалось так же что Як-9П полностью непригоден для ведения воздушного боя на высотах более 7000 м. Здесь любой боевой маневр приводил к потере высоты.
Як-9П мог быть запущен в серийное производство только в том виде, до которого был доведен в марте 1947 года экземпляр номер 01–04.
И такие самолеты появились. До декабря 1947 года было выпущено 772 цельнометаллических Як-9П, а с учетом 29 машин имеющих фанерную обшивку фюзеляжа, общее количество Як-9П достигает 801 штуки.
В НИИ ВВС испытывался цельнометаллический Як-9П номер 03–92 (92-я машина 3-й серии) На нем уже было установлено все требуемое оборудование, кроме того он имел на два топливных бака больше — в сумме баки вмещали 682 л топлива.
Испытания проходили с 12 октября по 9 декабря 1947 года. Для повышения надежности двигателя ВК-107А его максимальные обороты уменьшили с 3200 об/мин до 3000 об/мин. Стартовый вес самолета, по отношению к первым машинам (номер 01–03 либо 01–04) возрос примерно на 330 кг и составил 3550 кг. Это не в лучшую сторону повлияло на характеристики самолета: на высоту 5000 м Як-9П «забирался» за 5,8 мин, на целую минуту дольше, чем вышеупомянутые машины. Его максимальная скорость (на высоте 5000 м) составляла 660 км/час. Максимальная дальность — 1200 км (3 часа 37 минут полета).
Пилотаж был прост и не представлял проблем для «пилотов квалификации ниже средней» (по правде говоря, не ясно, что это значит).
Як-9П был выпущен в относительно небольшом количестве и не нашел широкого применения в Советском Союзе — в это время шло быстрое перевооружение ВВС на реактивную технику. Когда в декабре 1947 года были остановлены сборочные линии на заводе № 153, в воздух уже поднялся прототип МиГ-15. Зато на Як-9П летали пилоты Польши, Югославии, Албании, Китая и Венгрии. В некоторых из этих стран «девятки» серии «П» служили даже еще в 60-х годах.
25 марта 1948 года, уже после остановки сборочных линий, произошедшей, как уже упоминалось в декабре 1947 года, Министерство авиационной промышленности выпустило распоряжение о прекращении производства Як-9П. Так, после 64 месяцев непрерывного серийного выпуска, закончилась история развития Як-9.
Поделиться книгой: