Истребители Лавочкина в Великой Отечественной войне
Шрифт:
Дальнейшее совершенствование истребителя упиралось в мотор. В конце апреля 1943 г. совершил первый полет Ла-5М-71Ф (взлетная мощность двигателя 2200 л. с). Первый этап испытаний продолжался до 4 июня, истребитель не показал ожидаемых данных, хотя и превзошел по скорости Ла-5ФН.
Причины недобора характеристик выяснили специалисты ЦАГИ после продувок машины в натурной аэродинамической трубе Т-101: плохое качество изготовления, особенно капота двигателя. Аэродинамики пришли к заключению, что после устранения производственных дефектов и внесения некоторых изменений в конструкцию Ла-5М-71Ф может достигнуть скорости 720 км/ч. История с М-71 достаточно загадочна. Каких-либо объективных причин незапуска его в серийное производства в опубликованных мемуарах и литературе
Лучший советский истребитель военного времени
Продувки Ла-5 в натурной трубе позволили определить основные направления улучшения внешней и внутренней аэродинамики самолета: раз нет более мощного мотора, значит надо «вылизывать» самолет и облегчать конструкцию. Выяснилось, что внутренняя герметизация самолета дает прирост скорости в 24 км/ч, полное закрытие куполов шасси — еще 6 км/ч; перенос маслорадиатора из-под капота двигателя под фюзеляж позволял снизить поперечное сечение радиатора за счет увеличения прохождения воздуха через него. Также благотворно влияло на аэродинамику истребителя удаление от поверхности центроплана нижней части боковых створок капота двигателя.
Еще несколько километров скорости давал перенос воздухозаборника двигателя с крыши капота в корневую часть центроплана. С облегчением планера возникли трудности — все, что с машины можно было снять безболезненно — уже сняли, жертвовать прочностью конструкции, как это сделал Яковлев, Лавочкин не стал. К счастью, за счет поставок по ленд-лизу и налаживанием производства в глубине СССР, облегчилось положение с алюминием. Замена деревянных конструкций металлическими — большой резерв экономии массы. Одна замена деревянных лонжеронов крыла на дюралевые со стальными полками снижала массу на 100 кг! Надо сказать, что к этому времени в конструкции планера уже не осталось дельта-древесины — из-за нехватки смолы ее из конструкции постепенно вытеснили обычные сосна и береза. Чертежи металлических лонжеронов крыла и центроплана были разработаны летом 1943 г. в Нижнем Тагиле на заводе № 381 под руководством главного конструктора П. Д. Грушина — впоследствии выдающегося конструктора зенитных ракет.
Эффективность мероприятий по аэродинамике, выданных работниками ЦАГИ, проверялась на доработанном самолете Ла-5 (заводской № 39210206).
Испытания с 16 декабря по 10 февраля 1944 г. проводил летчик-испытатель Н. В. Адамович. Доработанный «Лавочкин» показал скорость на 34 км/ч б'oльшую, чем серийная машина (684 км/ч на высоте 6150 м), причем мероприятия по улучшению аэродинамики были реализованы не в полном объеме. Модернизация самолета № 39210206 проводилась на заводе № 21 под руководством С. М. Алексеева.
Все рекомендации учли на построенном в январе 1944 г. самолете «Ла-5 эталон 1944 г.»: проведена внешняя и внутренняя герметизация винто-моторной группы и планера, установлены щитки, полностью закрывающие ниши шасси, маслорадиатор перенесен под фюзеляж, а всасывающие патрубки нагнетателя — в носок центроплана, улучшена форма зализов между крылом и фюзеляжем, сокращено количество крышек капота и уменьшен размер подвижных боковых створок; за счет установки аэродинамических компенсаторов на рулях высоты удалось уменьшить усилия на ручке управления на 20–23 %.
«Эталон» получил усиленное вооружение из трех 20-мм пушек Березина УБ-20 с боезапасом по 150 снарядов на ствол.
Первый полет на модернизированном истребителе летчик-испытатель Георгий Михайлович Шиянов совершил 2 февраля 1944 г. Всего через две недели — 16 февраля — самолет передали на государственные испытания. По программе гос. испытаний намечалось выполнить 44 полета, но в девятом полете, 20 февраля, произошел обрыв шатуна в двигателе, и летчику-испытателю А. Г. Кубышкину с трудом удалось посадить истребитель. Испытания возобновились 8 марта,
В отчете по испытаниям майор Кубышкин отметил, что значительно увеличилась горизонтальная скорость и скороподъемность, максимальная скорость достигла значения 680 км/ч на высоте 6250 м — лучший результат среди всех отечественных истребителей того времени. В то же время он указал и на недостатки «эталона 1944 г.» — жара в кабине (+40…50° С), скапливание в кабине конденсата влаги, велики усилия на педалях, не предусмотрено быстрое покидание машины, отсутствует автоматика управления винтомоторной группой. Вывод Кубышкин сделал следующий:
«Самолет по своим летным данным является одним из лучших истребителей. Необходимо форсировать серийную постройку с одновременным устранением вышеуказанных недостатков».
В начале мая эталон 1944 г. был запущен в серийное производство под обозначением Ла-7, а с ноября 1944 г. Ла-7 полностью вытеснил Ла-5ФН, производство которых прекратилось (кстати, на последних сериях Ла-5ФН внедрены некоторые нововведения «эталона», в частности, на Ла-5ФН 39-й и 41-й серий — металлические лонжероны крыла). Большинство серийных Ла-7 выпущено с двумя пушками ШВАК, а не с тремя УБ-20. Пушка УБ-20 представляла собой переделанный под калибр 20 мм пулемет УБ, и поначалу отличалась низкой надежностью; до конца войны изготовили только 368 трехпушечных Ла-7, их строили с марта 1945 г. на заводе № 381.
Ла-7 по комплексу боевых свойств стал лучшим советским серийным истребителем Второй мировой войны, однако он не был лишен весьма серьезных недостатков. К примеру, на нем отсутствовала автоматика управления работой винтомоторной группы. При массовом производстве характеристики самолетов неизбежно снижаются — ни один серийный Ла-7 не развил скорости более 658 км/ч. Недобор скорости послужил причиной проведения НИИ ВВС в августе-сентябре 1944 г. контрольных испытаний самолета головной серии и серийного. Летчики-испытатели выставили серийной машине неудовлетворительную оценку: недобор скорости, температура в кабине составляла +55° С, при наборе высоты грелся мотор.
Ла-9, Ла-11 — венец развития
После внедрения в производство металлических лонжеронов крыла на Ла-7 и последних сериях Ла-5ФН совершенно очевидным стало дальнейшее вытеснение дерева дюралюминием, вплоть до создания цельнометаллического истребителя. Такой работой в середине 1944 г. качал заниматься С. М. Алексеев. Цельнометаллический «Лавочкин» под обозначением Ла-9 был запущен в серийное производство в августе 1946 г.
Ла-9 продолжил линию развития Ла-5-х, однако конструктивно — это скорее новый самолет, нежели простая модернизация, и дело здесь не только в замене дерева металлом. Ла-9 имел однолонжеронное крыло совершенно другой в плане формы (со срезанными концами) с ламинарным профилем. Предкрылки отсутствовали. Фюзеляж истребителя теперь состоял из трех частей: фермы-лафета, средней части с кабиной пилота и хвостовой. Передняя и задняя части стыковались между собой четырьмя болтами по 7-му шпангоуту. Передняя часть фюзеляжа представляла собой полумонококовую конструкцию, хвостовая — монококовую. За счет экономии массы при замене дерева на дюраль удалось установить пять бензобаков и увеличить их суммарную емкость до 825 л. Кабина — более просторная, ее приборное оснащение, наконец-то, стало отвечать мировому уровню: радиополукомпас, авиагоризонт, ответчик системы госопознавания; однако автоматика управления работы винтомоторной установки все еще не появилась. Не изменился и двигатель — под капотом скрывался хорошо знакомый летчикам и техникам АШ-82ФН (с 1944 г. моторы стали называть по инициалам главных конструкторов: М-82 превратился в АШ-82, АШ — Аркадий Шевцов). Винт — ВИШ-105В-4. Вообще-то «цельнометаллический Ла-7» проектировался под перспективный АШ-83 взлетной мощностью 1900 л. с, который в серийное производство не передавался.