Як-3 с ВК-105ПФ2
Наконец речь пойдет об истребителе, который многими считается лучшим советским истребителем Второй Мировой войны. Причем, подобную оценку давали не только советские специалисты, но и немецкие асы — те, кому приходилось сталкиваться с «Яками» в бою. Например, Гельмут Липферт так описывает бой с Як-3, произошедший в районе Будапешта: «Примерно в это же время [январь 1945 года] мы столкнулись с новым Яком. Новейший советский истребитель был быстрее и маневреннее наших машин [Bf 109G-6 и G-10], нес похожее вооружение и лишь в пикировании уступал Bf 109». В первом бою советский пилот сел на хвост ведомому Липферта и едва не сбил его. В другом месте своих мемуаров Липферт писал: «Я находился под впечатлением от нового советского самолета. По моему мнению Як был опаснее «Мустанга»… Новые Яки встречались все чаще и чаще. Складывалось впечатление, что в воздухе нет ничего кроме Як-3. Хорошо, что мы уже имели опыт встреч с этими машинами. Многие наши коллеги не поверили нам и были убеждаемы очень неприятным способом… Мы потеряли несколько самолетов, моим друзьям приходилось прыгать с парашютом».
Александр Покрышкин в своей книге «Познать себя в бою» описывает свой опыт полетов на прототипе Як-3 с начале февраля 1944 года. «Хороший самолет для борьбы с истребителями. Но против бомбардировщиков требуется более мощное вооружение, минимум две-три пушки. То вооружение, что установлено на самолете, не позволяет сбить Не 111 или Ju 88 с первого захода, а тем более Hs 129. Я видел, что Яковлев неохотно слушает мои замечания, и мы остались каждый при своем мнении».
Еще до того разговора командующий советскими ВВС, маршал А.А. Новиков сказал Покрышкину: «… полетай на прототипе Як-3. Наши самолеты лучше иностранных. Надо переходить на отечественную технику». Однако 9-я ГИАД до конца войны пролетала на «Аэрокобрах». Командир 303-й ИАД Г. Захаров также хорошо отзывался о Яке-3. Вот фрагмент его рапорта, в котором он характеризует самолет: «Совершив 40 боевых вылетов, я считаю, что этот самолет не имеет конкурентов. Простой в эксплуатации и легкий в обслуживании. Устойчивый при взлете и посадке, пилотаж доступный для любого летчика. Пилоты 18-го ГИАП и полка «Нормандия-Неман» полностью освоили самолет за 3–5 часов учебных полетов. Як-3 быстро набирает скорость, имеет большой диапазон полетных скоростей (от 200 до 600 км/ч)… из кабины хороший обзор. В боях с Bf 109 наш истребитель показал превосходство в горизонтальном полете, на виражах, и прежде всего в вертикальном маневре. На высотах до 4000 м Як-3 на 20–30 км/ч обгоняет Fw 190". Уже не в рапорте, а на страницах своих позднейших воспоминаний советский генерал писал: «При пикировании со скоростью более 700 км/ч отмечались случаи срыва обшивки с крыльев и даже срыва самих крыльев». В воспоминаниях генерала Ф. Гнездила, начальника штаба 18-го ГИАП, отмечается, что на высотах более 4000 метров Bf 109G-2 не уступал «тройке».
Несмотря на то, что Як-3 имел большую предысторию в виде Як-1, в конструкции самолета сохранялись отдельные недостатки, требовавшие устранения. Требовалось усилить стойки главного шасси, которые часто подламывались. Пришлось усилить переднюю кромку крыльев и увеличить поверхность склеивания листов обшивки к нервюрам, чтобы избежать срыва обшивки при скоростях более 700 км/ч. Радикально решить проблему срыва обшивки удалось лишь заменив перкаль фанерой. Двигатель ПФ2 требовал еще более мощного охлаждения, поэтому заслонки водяного радиатора отодвинули с 385 мм до 410 мм, а маслорадиатора — с 225 до 260 мм. Аэродинамику самолета облагородили за счет сопряжения крыло-фюзеляж, обтекаемой формы лобового стекла и обтекателя втулки. Дополнительных результатов удалось добиться и за счет герметизации фюзеляжа. К сожалению, серийные машины уступали прототипу. Максимальная скорость была меньше на 10–20 км/ч, время набора 5000 м возросло на полминуты. Сильнее всего пострадала дальность полета: у серийных машин она была на 160–260 км меньше, чем у прототипа. Причиной этого было уменьшение запаса топлива и рост массы.
На серийный самолет ставили старую испытанную пушку ШВАК. Поскольку ее масса была больше, число пулеметов УБС сократили до одного. С таким вооружением выпустили первых 197 Як-3. Один пулемет УБС устанавливали на левом борту. Потом, когда удалось поднять качество серийных самолетов и сократить его массу, на 4004 следующих истребителях установили 20-мм пушку ШВАК (120 выстрелов) и два УБС (150 патронов на ствол). По-прежнему не удавалось наладить производство достаточного количества радиостанций так, чтобы каждый самолет оснащался приемником и передатчиком. Все самолеты оборудовались приемниками, а передатчики имелись лишь на каждой второй машине.
Как и у Як-1, у Як-3 все недостатки постепенно устранялись в ходе серийного производства. С октября 1944 года серийные Як-3 по характеристикам вышли на уровень «дублера».
Оставалось провести войсковые испытания с целью найти наилучшие способы применения самолета, а также сравнить его возможности с возможностями самолетов врага. Испытания проводили в 91-м ИАП, который входил в состав 2-й воздушной армии. Проходили они в районе Львова в период с 20 июня по 2 августа 1944 года. Полк был сильной частью, имевшей гвардейский штат машин — 41 Як-3. Более половины пилотов полка были опытными летчиками. В ходе испытаний имели место три воздушные битвы, в которых истребители сбили три Ju 87, четырнадцать Bf 109 и шесть Fw 190А. Немцам удалось сбить только два Яка, еще три самолета стали жертвой немецкой зенитной артиллерии. Однако все пилоты смогли дотянуть до своей территории. То есть, полк терял всего один самолет на 19 боевых вылетов, что даже предвзятые западные историки считают хорошим результатом. Новый Як лучше всего подходил для борьбы с истребителями противника. Из-за небольшого радиуса действия самолет не целесообразно было использовать для прикрытия поля боя, патрулирования и сопровождения бомбардировщиков — среднее время полета составляло 45 минут (при этом в баках оставалось 20 % топлива).
Военные также подтвердили, что шасси самолета следует усилить, поскольку отмечались случаи подлома стоек во время взлета и посадки самолета.
В небольших количествах выпускались специализированные модификации самолета Як-3.
Як-3ПД
Модификация появилась в апреле 1944 года. Это был высотный истребитель, оснащенный двигателем ВК-105ПД с двухступенчатым наддувом. Расчеты показали возможность достигнуть потолка 12900 метров. На высоте 5000 метров максимальная скорость составляла бы 656 км/ч, высоту 10000 метров самолет набирал бы за 10,8 минут. Практические характеристики оказались немного хуже расчетных. В январе высотный двигатель установили на планере Як-3 (36–20). В феврале провели два пробных полета. Удалось достичь высоты лишь 9000 метров, после чего давление топлива упало до нуля. 19 февраля 1945 года самолет передали в ЛИИ. Тут он получил новый двигатель с наддувом Э-100, а испытания продолжались до 5 мая 1945 года. Кроме того, самолет получил новое вооружение, состоявшее из пушки НС-23 (60 выстрелов). Размах крыльев увеличили на 60 см. двигатель вращал винт ВИШ-105Л-2 диаметром 3 метра. Хотя самолет имел потолок 11500 метров, на практике лететь горизонтально на высотах более 10000 метров истребитель не мог из-за перегрева двигателя.
Работы по созданию высотной модификации Яка-3 велись и на базе машины 44–19, выпущенной на заводе № 292. Истребитель оснастили двигателем М-105ПВ и винтом ВИШ-105ТЛ-2, в конструкцию самолета внесли ряд других изменений. Заводские испытания продолжались с 29 сентября по 7 октября 1944 года. На них не ставилось целью достичь максимального потолка, а шло исследование работы двигателя и измерение скорости полета на разных высотах. Кроме того, аналогичные испытания проводились со стандартным винтом ВИШ-105СВ-01. Двигатель работал неустойчиво, поэтому и эту машину отправили в ЛИИ.
Тут на машину установили новый двигатель ВК-105ПВ с наддувом Э-100, а также внесли в конструкцию машины ряд других изменений. В результате самолет смог подняться на высоту 13300 метров. Возросла и скорость самолета — на 11000 метрах истребитель развил 710 км/ч. Вооружение состояло из пушки НС-23 (60 выстрелов), взлетная масса 2625 кг.
Несмотря на обнадеживающие результаты Як-3ПД с двигателем ВК-105ПВ в серию не пошел, хотя испытания его продолжались до 1947 года.
Як-3П с ВК-105ПФ2
Это была довольно многочисленная модификация самолета, оснащенного тремя пушками («П» — пушечный). КБ Яковлева получило задание разработать такой самолет 29 декабря 1944 года. Два прототипа должны были быть готовы к испытаниям в январе следующего года, с тем, чтобы с февраля начать серийное производство. Предполагалось, что трех пушек будет достаточно против получившего солидную броню Fw 190. Между блоками цилиндров установили пушку Б-20М с боекомплектом 120 выстрелов, а над двигателем две пушки Б-2 °C с боекомплектом 130 выстрелов на ствол. Масса вооружения оказалась на 11 кг меньше, чем у серийного Як-3. Испытания показали, что летные характеристики самолета не изменились, пилотирование не усложнилось, а отдача пушек не сбивала наводку. После завершения государственных испытаний, продолжавшихся с 23 марта по 9 апреля 1945 года, Як-3П направили в серийное производство. Заводы в Саратове и Тбилиси до середины 1946 года выпустили 596 машин этого типа, причем с 1 августа 1945 года заводы выпускали только пушечную модификацию истребителя.
Як-3Т с ВК-105ПФ2
Работа над этой модификацией началась в тот же день, что и над Як-3П. Для переделки использовали серийный Як-3 (36–20), выпущенный 8 января 1945 года. Уже на следующий день самолет отправили для испытаний в Москву. Первый полет состоялся 24 января 1945 года. Як-3Т также нес усиленное вооружение. Литера «Т» обозначала «танковый», поскольку самолет был вооружен пушкой большого калибра. Вместо пушки ШВАК и пулеметов УБС на Як-3Т установили 37-мм пушку Н-37 с укороченным (на 150 мм) стволом и боекомплектом 25 выстрелов и две пушки Б-2 °C калибра 20 мм с боекомплектом 100 выстрелов на ствол. 37-мм пушка системы Нудельмана прежде устанавливалась на Як-9Т и Як-9УТ. Несмотря на заметный калибр пушки, отдача не сказалась на точности стрельбы. Кабина пилота была сдвинута на 400 мм к хвосту, что лишь на немного ухудшило обзор вперед, но улучшило обзор назад. Сдвинуть кабину пришлось для того, чтобы разместить пушку Н-37.
Изголовье из бронестекла убрали, а из обтекателя втулки торчал ствол 37-мм пушки. Из кабины убрали бронеспинку и бронеподлокотник. Емкость топливных баков сократили с 372 до 355 литров. Дополнительно сняли некоторые вспомогательные узлы в надежде снизить массу самолета. Тем не менее, летные качества истребителя немного ухудшились: скорость у земли сократилась до 560 км/ч, а на высоте 4100 м — до 629 км/ч. В управлении самолет по-прежнему оставался простым, однако вновь вылезли казалось бы навсегда устраненные недостатки: протечки масла, перегрев масла и воды. Недостаточно прочным оказалось и крепление пушек Б-2 °C.
Государственные испытания продолжались с 17 февраля по 27 апреля 1945 года. На них обнаружились все упомянутые недостатки. Тем не менее, в итоговом отчете утверждалось, что самолет Як-3Т будет полезным для советских ВВС. Поэтому машину отправили назад в ОКБ Яковлева для устранения недостатков. Было сделано многое (винт ВИШ-105Л-28 заменили на серийный ВИШ-105СВ-01, изменили конструкцию ступицы винта, увеличили емкость маслобака), но устранить недостатки не удалось. Двигатель быстро перегревался, коптил, дымил и вибрировал. Война кончилась и необходимость в «танковом» истребителе отпала.