Авиация и время 2009 06
Шрифт:
Летчик Семен Роговой на крыле своего именного Як-3, подаренного моряками Амурской военной флотилии
Техник осматривает кабину Як-3. Перед козырьком фонаря установлен ФКП
К
В 1944 г КБ-26 В.Я. Климова завершило испытания нового двигателя ВК-108. Он сохранил блоки цилиндров ВК-107А, но был еще более теплонапряженным (система охлаждения рассчитывалась на температуру воды +110° С). Новый 2-скоростной нагнетатель Поликовского с регулируемыми лопатками обеспечивал стабильное давление наддува 1175 мм рт.ст. до высоты 4500 м, тогда как у ВК-107А этот параметр был только 1060 мм рт.ст. Это позволило довести взлетную мощность до 1850 л.с., боевая при таком же наддуве у земли составляла 1600 л.с., на I границе высотности 1500 м – 1650 л.с., а на II границе 4500 м – 1500 л.с.
Такой мотор с новым винтом ВИШ-107ЛТ-5 поставили на усиленный цельнометаллический планер Як-3. построенный опытным заводом № 115 в сентябре-октябре 1944 г. В связи с установкой нового мощного мотора с четырьмя рядами выхлопных патрубков, пришлось переделать капот и мотораму. Запас топлива был уменьшен на 40 кг, но масла пришлось брать больше. Были увеличены радиаторы. Все вооружение составляла мотор-пушка НС-23 с 60-ю снарядами. Заднее бронестекло сменила высокая бронеспинка с заголовником по типу старого Як-1: она компенсировала сдвиг центровки и служила противокапотажной рамой.
Заводские испытания начались 7 октября 1944 г., но из-за дефектов мотора первый полет летчику В.Л. Расторгуеву удалось выполнить только 18 декабря. ВК-108 механики ЛИС ОКБ Яковлева, специалисты завода № 26 и ЛИИ «вылизали» как только могли, и он работал пока без нареканий В четвертом полете Расторгуев на высоте 6000 м разогнался до 745 км/ч, установив национальный рекорд скорости, но послеполетный осмотр показал, что двигатель на грани выхода из строя, и его сняли. Самолет долго стоял в ожидании нового мотора, но облет 8 марта показал, что поступивший двигатель ненадежен. В пяти полетах самолет налетал всего 1 час 47 мин.
Война закачивалась, было ясно, что вскоре поршневые истребители уступят место реактивным, но Яковлев хотел выжать все из поршневого мотора. Стимулом к этому стали сведения о создании в США облегченных модификаций истребителя Р-51 «Мустанг», а в Англии – самолета Супермарин «Спайтфул», о которых появилась хвалебная статья в журнале Наркомата авиапромышленности «Техника воздушного флота». Самолет XP-51G с мотором мощностью 1910 л.с. имел нормальный взлетный вес всего 3296 кг, разгонялся на высоте 6325 м до скорости 764 км/ч и набирал высоту 6096 м всего за 3,4 мин (правда, без вооружения). Серийный же Р-51Н имел мотор со взлетной мощностью 1380 л.с. и боевой 1900 л.с. на высоте 6096 м, а его нормальный взлетный вес был 4310 кг. Его скорость на границе высотности 7620 м достигала 784 км/ч, а предельная (на пикировании) доходила до 900 км/ч. Конечно, по запасу топлива, вооружению и оборудованию Як-3 было трудно сравнивать с этим типично американским самолетом, но превосходство «Яка» в маневренности оказалось не таким уж большим благодаря новому крылу Р-51Н. Об «англичанине сообщалось, что тот в горизонтальном полете разгонялся до 765км/ч. Первого августа 1945 г. на заводе № 115 под руководством ведущего инженера Григорьева начали установку ВК-108 на серийный Як-3. В отличие от первого самолета, его вооружение состояло из 2 синхронных пушек Б-20С с боекомплектом по 120 снарядов. Первого ноября самолет был готов, но почему-то его так и не облетали.
Однако
И все же причины неудачи этого варианта Як-3 крылись не только в моторе. Уже при 700 км/ч на его носовой части и центроплане, обдуваемых, кроме набегающего потока, еще воздушным винтом, возникали местные околозвуковые течения, что вело к образованию скачков уплотнения. Обтекание нарушалось, возникала тряска и ухудшалась управляемость. Эти явления еще не были изучены ни в СССР, ни на Западе. Эксплуатационные ограничения по прочности, устойчивости и управляемости в эксплуатационной документации не были четко прописаны, а сами летчики не были приучены к тому, что если «давать РУД до упора», то можно выйти на смертельно опасные режимы полета.
Весной 1944 г. масса разведданных о реактивных самолетах противников и союзников стала «критической», и 22 мая вышло Постановление ГКО № 946сс «О создании истребителей с дополнительными ракетными и воздушно-компрессорными двигателями для достижения скоростей порядка 800 км/ч». Яковлеву поручалось построить модификацию Як-9 с однокамерным жидкостным ракетным двигателем с нерегулируемой тягой РД-1, но тот рассудил по-своему и за основу взял Як-3.
Возле истребителя Як-3 летника Мирошниченко
Жидкостный ракетный двигатель проектировал B.Л. Глушко в КБ завода № 16 «под крышей» НКВД. Этот ЖРД работал на керосине и азотной кислоте и на высоте 2700 м и скорости 732 км/ч давал тягу 270 кгс В начале декабря 1944 г. на 115-й завод прибыл серийный Як-3 ВК-105ПФ-2 N° 18-20. На нем установили ракетный двигатель с его топливной системой, а емкость бензобаков уменьшили, на основной мотор посхавили привод насосов подачи компонентов топлива ЖРД под давлением в 40 атмосфер. Масляный радиатор перенесли под фюзеляж и поставили вместе с водяным, а входной патрубок нагнетателя сделали односторонним. Штатное вооружение заменили на одну мотор-пушку НС-23. Ведущим конструктором перехватчика Як-3РД стал Е.Г. Адлер.
Все эти доработки были сделаны очень быстро, и 22 декабря самолет уже передали на заводские испытания. Летать должен был В.Л. Расторгуев, а ведущим инженером назначили Б.С. Моторина.
Дело сразу пошло трудно. В своих мемуарах Адлер писал: «Жгучая азотная кислота появлялась там, где ее не ждали. Механики сбились с ног, устраняя течи, и сами не обходились без ожогов. В довершение всего, хорошо отлаженный ЖРД. прекрасно запускаемый на земле, никак не хотел запускаться в полете, а это было опасно: запаздывание запуска хотя бы на одну-две секунды могло привести к взрыву ЖРД от накопленной в его камере сгорания смеси компонентов, вовремя не воспламененной, а это могло взорвать весь самолет». Тогда в голову пришла простая мысль: в момент запуска надо создать в камере сгорания условия, близкие к земным, и сделано это было элементарно: сопло закрыли простой картонкой, примотав ее нитками. Разрежение в камере сгорания в полете уменьшилось, и удалось включить ракетный двигатель, разогнавшись на высоте 5000 м до скорости 782 км/ч. Но 12 мая на аналогичном самолете Ла-7Р при запуске РД-1 на земле произошел взрыв.