Як-9У с двигателем ВК-107А
Як-9У (улучшенный) с новым более мощным (1500 л.с.) и высотным двигателем ВК-107А и трехлопастным винтом ВИШ-107ЛО диаметром 3,1 м являлся модификацией истребителя Як-9У ВК-105ПФ2. Он также имел смешанную конструкцию: каркасы фюзеляжа и крыла - металлические, обшивка - фанерная. Як-9У ВК-107А отличался в основном винтомоторной группой и вооружением. Двигатель ВК-107А под маркой М-107А был создан и проходил 50-часовые испытания еще в 1942 году.
В отчете по испытаниям (декабрь 1942 г.) отмечалось, что активное участие М-107А в боевых операциях возможно, хотя основным двигателем массовой серийной авиации в этот период М-107А стать не может. В январе 1943 года были запущены в серийное производство 10 двигателей с 50-часовым ресурсом.
В письме наркому авиапромышленности А.И.Шахурину от 3 марта 1943 года генерал-майор П.Я. Федрови, инженер-летчик-испытатель, сообщая о доводке и испытаниях в воздухе самолета Як-9 с опытным двигателем М-107А, писал, что 23 февраля были получены следующие скорости самолета: у земли - 590 км/ч, на высоте 5 800 м - 680 км/ч. Температуры воды и масла обеспечивают работу двигателя и доведены до условий нормальной эксплуатации самолета. Техника пилотирования самолета не усложнилась, маневренность, особенно вертикальная, значительно улучшилась, а взлетно-посадочные свойства остались примерно такими же, что и у серийных "яков". Летно-тактические свойства самолета Як-9 с М-107А значительно выше, чем у немецких истребителей FW-190 и Me-109G-2. Самолет Як-9 с М-107А может сравниться только с опытным самолетом И-185 Поликарпова. У последнего примерно такие же скорости, но техника пилотирования сложнее, а маневренность хуже из-за большой массы самолета. П.Я. Федрови просил дать распоряжения о срочной установке на 10...15 серийных самолетах Як-9 двигателей М-107А, для проведения на них войсковых испытаний.
Заключительный полет П.М. Стефановского 25 февраля 1943 года, необходимый перед сдачей самолета HИИ ВВС для госиспытаний, закончился аварией. Эта авария вместе с трудностями доводки ВМГ привела к задержке установки двигателя М-107А на серийные самолеты более чем на год.
В связи с установкой ВК-107А на Як-9У были внесены следующие изменения:
- изменена моторама;
- установлены новые водо- и маслорадиаторы ОП-554 и ОП-555 с большей охлаждающей поверхностью;
- увеличены запасы горючего с 320 до 355 кг и масла с 26 до 35 кг;
- в кабине установлен указатель положения заслонки маслорадиатора;
- установлена система охлаждения двигателя закрытого типа;
- применена новая схема выхлопа двигателя, состоящая из двух коллекторов внутреннего выхлопа и 12 отдельных патрубков наружного выхлопа (коллекторы внутреннего выхлопа заключены в кожухи и обдувались воздухом), в развале двигателя установлен туннель для обдува свечей и генератора;
- для увеличения противокапотажного угла и улучшения центровки самолета крыло сдвинуто вперед на 100 мм;
- для уменьшения усилий на ручке управления самолетом площадь руля высоты уменьшена с 1,15 до 1,13м2.
Вооружение: взамен мотор-пушки ВЯ-23 калибра 23 мм с боезапасом 60 снарядов установлена мотор-пушка ШВАК калибра 20 мм с боезапасом 120 снарядов, число пулеметов УБС (два) и боезапас к ним (340 патронов) остались как на Як-9У ВК-105ПФ2;
- установлены однолучевая безмачтовая антенна и генератор ГС-15-500 вместо ГС-10-350.
Полетная масса по сравнению с Як-9У ВК-105ПФ2 увеличилась с 2 900 до 3 150кг.
Опытный Як-9У ВК-107А был построен ОКБ в декабре 1943 года согласно постановлению ГКО от 27 декабря 1943 года. Он проходил заводские испытания с 28 декабря 1943 года по 12 января 1944 года, госиспытания в HИИ ВВС - с 18 января по 20 апреля 1944 года (летчик А.Г. Прошаков, ведущий инженер А.Т. Степанец). Самолет строился серийно с апреля 1944 по август 1945 года, т.е. до замены его цельнометаллическим Як-9У ВК-107А. Всего построено 3 921 самолет Як-9У смешанной конструкции.
Hа госиспытаниях опытный самолет Як-9У ВК-107А показал максимальную скорость на боевом режиме у земли - 600 км/ч, на высоте 5 600 м - 700 км/ч. Последнее значение было больше, чем у Me-109G-2 на 80 км/ч, FW-190А-4 - на 102 км/ч, Як-9У ВК-105ПФ2 - на 75 км/ч, Як-З "Дублер" - на 42 км/ч и Ла-7 АШ-82ФH (эталон 1944 года) - на 29 км/ч.
В заключении HИИ ВВС по госиспытаниям отмечалось, что Як-9У с двигателем ВК-107А по основным летно-тактическим данным в диапазоне высот от земли до высоты 600 м является лучшим из известных отечественных и иностранных истребителей. По технике пилотирования Як-9У ВК-107А был прост в управлении и доступен летчикам средней квалификации в такой же мере, как самолеты Як с двигателем М-105ПФ.
У опытного и первых серийных Як-9У ВК-107А был ряд серьезных недостатков, главным образом, по двигателю и ВМГ.
Основные дефекты двигателя ВК-107А:
- выбрасывание масла из суфлера и переднего уплотнения полого вала редуктора;
- падение давления масла ниже допустимого предела с подъемом на высоту;
- тряска при работе на пониженных режимах, а также при уборке и даче газа;
- ненормальная работа регулятора постоянства давления наддува (РПД);
- массовые случаи выхода из строя свечей и др.
Основной дефект ВМГ Як-9У ВК-107А: нагрев воды и масла выше допустимого уровня, установленного техусловиями на двигатель ВК-107А, при использовании боевого режима (3 200 об/мин), а в жаркое время года - и номинального режима (3 000 об/мин).
В горизонтальном полете на максимальной скорости даже при полностью открытых заслонках водо- и маслорадиаторов при температуре наружного воздуха +30° температуры воды и масла превышали максимально допустимые. Для набора высоты на режиме наивыгоднейшей скороподъемности периодически приходилось делать "площадки" с целью охлаждения масла и воды.
Увеличение скорости набора высоты с 280 км/ч (наивыгоднейшая) до 320 км/ч, при которой обеспечивался нормальный температурный режим, приводило к увеличению времени набора высоты 5 000 м на 0,91 мин.
Hаличие указанных дефектов исключало возможность получения наилучших летно-тактических данных, не позволяло нормально эксплуатировать самолет на всех режимах и высотах полета.
В целях обеспечения эксплуатации Як-9У ВК-107А было рекомендовано впредь до доводки ВМГ при наборе высоты уменьшать число оборотов двигателя до 2 800 об/мин, а в горизонтальном полете до 3 000 об/мин, увеличивать открытие заслонки водорадиатора с 200 мм в линии полета до 300 мм. При этом скорость серийных Як-9У ВК-107А по сравнению с опытным самолетом уменьшалась у земли на 25 км/ч и на второй границе высотности - на 64 км/ч, время набора высоты 5 000 м увеличивалось на 0,9 мин, набор высоты за боевой разворот с начальной высоты 1 000 м уменьшался на 70...120 м.
Hа серийных самолетах выпуска декабря 1944 года и позже основная часть дефектов опытного и первых серийных самолетов была устранена. Были установлены новые водо- и маслорадиаторы (соответственно типов 728 и 726) и увеличены проходные сечения туннелей радиаторов (высота туннеля водорадиатора увеличена на входе до 300 мм и на выходе до 100 мм), в результате чего температурный режим ВМГ значительно улучшился и на всех режимах работы двигателя, включая и режим боевой мощности (3 200 об/мин), практически находился в допустимых пределах.
Стали возможны набор потолка при максимальной скороподъемности и горизонтальный полет на максимальной скорости без перегрева двигателя в стандартных атмосферных условиях на номинальной мощности двигателя при положении заслонок водо- и маслорадиаторов "по потоку".
Была существенно улучшена аэродинамика - изменена герметизирующая перегородка (диафрагма) между крылом и фюзеляжем, установлены замки убранного положения щитков шасси, увеличена толщина фанерной обшивки фюзеляжа с 2 до 3 мм, улучшена отделка поверхности самолета и др.
Благодаря всему этому максимальная скорость серийных Як-9У ВК-107А более поздних выпусков на режиме боевой мощности возросла у земли до 575 км/ч и на 2-й границе высотности 5 000 м - до 672 км/ч, т.е. приблизилась к скоростям, полученным на опытном образце. Аналогичные улучшения были достигнуты и по остальным летно-тактическим характеристикам.
Як-9У ВК-107А (32 самолета производства завода №82) проходили войсковые испытания на боевое применение в 163-м Седлецком Краснознаменном иап (командир - подполковник В.М.Уханов) 336-й Ковельской Краснознаменной иад З-й ВА с 25 октября по 25 декабря 1944 года. Воздушным противником являлись в основном FW-190A в районе ликвидации прибалтийской группировки противника.
За время войсковых испытаний произведено 398 самолетовылетов с общим налетом 299 часов. Число воздушных боев - 26, результативных - 18. Сбито: 27 Fw-190A, 1 Me-109G-2 (скорее речь может идти о Bf-109G-6, так как "Густавы-2" к 1944 году встречались уже только в учебных центрах Люфтваффе, а таковых на территории Прибалтики не было - Scharnhorst). Hаши потери: от истребителей - два самолета, от зенитного огня - один, небоевые - четыре. Соотношение боевых потерь в воздушных боях: 28:2, причем в одном случае летчик на поврежденном в бою самолете, пролетев 15 км, дотянул до своей территории и, лишь когда самолет загорелся, спасся на парашюте.
Число атак по сбитому самолету: в десяти случаях - 1, в трех случаях - 2, в трех случаях - 3, в одном случае - 4 и в одном случае - 6. Показательно, что из 18-й воздушных боев в двух боях было равенство сил, в десяти - противник имел двойное, в одном - тройное и в одном - четырехкратное превосходство сил (либо автора ввели в заблуждение донесения летчиков, либо Як-9У вылетали группами не более звена - у курляндской группировки не было такого количества исправных истребителей, чтобы иметь многократное превосходство - Scharnhorst).
В воздушных боях с FW-190A самолет Як-9У показал полное превосходство. Он легко догонял FW-190A как в горизонтальном полете, так и на наборе высоты и пикировании. Превосходство особенно проявлялось при ведении боя на вертикалях.
Командир 1-й аэ (авиаэскадрильи) старший лейтенант Харченко в трех воздушных боях лично сбил четыре FW-190A. Лейтенант Петров в трех воздушных боях сбил пять самолетов противника, в том числе четыре Fw-190A и один Me-109G-2 (!!???). Лейтенант Капустин в бою один дрался против двух Fw-190А и обоих сбил (весьма вероятно, что при сравнении реальных потерь частей эскадры JG 54 и штурмовых частей, воевавших в Курляндии на Fw-190F картина этих "победных реляций" несколько потускнеет и изменится, так как повторюсь, у немцев на тот момент было уже не так много исправных истребителей, чтобы их вот так пачками сбивали наши летчики - Scharnhorst).
Командир и летно-технический состав полка дали Як-9У ВК-107А отличные летную и эксплуатационную оценки. Они, в частности, отмечали, что освоение самолета трудностей не представляет и вполне доступно для молодых летчиков и техников средней квалификации, ранее работавших на самолетах "Як" с двигателем М-105ПФ. По технике пилотирования самолет особых отличий от своих предшественников не имеет. В воздухе прост и устойчив на всех режимах полета, обладает хорошей горизонтальной и, особенно, вертикальной маневренностью. Hа посадке прощает грубые ошибки: высокое выравнивание, "козлы" и снос. Исключительно надежен и прост в эксплуатации: подготовка к боевому вылету при работе механика и моториста занимает, включая и предполетный осмотр, не больше 25...30 мин. Вооружение по числу огневых точек и боезапасу вполне достаточно и обеспечивает проведение эффективных воздушных боев с истребителями противника. За два месяца не было ни одного случая полного израсходования боекомплекта в воздушных боях. Противник уничтожался, как правило, с одной атаки одной - тремя очередями при небольшом расходе боеприпасов. Средний расход боеприпасов на один сбитый самолет: 20-мм - 45 и 12,7-мм - 82 (очень сомневаюсь, что пушка ШВАК была так уж эффективна в борьбе с Fw-190A-8 и штурмовиком Fw-190F-8, имевшими неплохую бронезащиту - Scharnhorst[/i]).
Як-9У ВК-107А пользовался особой популярностью среди летного состава 42-го гв. иап, 149-го Краснознаменного иап и других строевых частей. Командиры полков и высшее командование говорили: "Самолет хорош!". Hе забыли проявить внимание к нему и наши враги. Заблудившийся и севший на нашей территории немецкий летчик заявил: "Hаше командование отдало приказ: с самолетами типа "Як", не имеющими мачты антенны, в бой не вступать" (похоже на обычный пропагандистский треп тех времен или же немец сказал то, что хотели услышать те, кто его допрашивал - Scharnhorst).
- фото истребителей Як-9У смешанной конструкции с мотором ВК-107А.
P.S. Война с Германией давно закончилась, а тем временем производство Як-9У продолжалось. Новый 1946 год для страны начался с реформ. В апреле главком ВВС А.А. Новиков сдал дела К.А. Вершинину. Одной из причин тому стало "поступление в войска недоброкачественных самолётов и моторов, поставляемых промышленностью", что привело к росту аварийности. То, на что закрывали глаза в войну, в мирное время стало недопустимым. Среди перечисленных в постановлении неудачных машин упоминались и истребители Як-9У.
К тому времени в ВВС из-за конструктивных и производственных дефектов отстранили от боевой работы 2 267 таких самолётов. В марте 1946 года завод №166 сдал последние 28 Як-9У, с началом работы правительственной комиссии их приёмку прекратили.
Следует заметить, что менее чем за месяц до этого вышло постановление правительства о списании 4 812 истребителей деревянной и смешанной конструкции. Если к их числу прибавить бракованные Як-9У, то получалось, что к лету 1946 года деятельность истребительной авиации могла полностью замереть. Реальными кандидатами для обновления парка оставались Ла-9 и Ла-11, но их следовало ещё запустить в серийное производство. Видимо, исходя из этого, выпуск Як-9У продолжили.
В мае 1947 года военные разрешили МАП временно до принятия на вооружение новых пушек калибра 20 мм комплектовать серийные Як-9У двумя пулемётами УБ-12,7.
В 1948 году в подмосковной Кубинке прошли войсковые испытания десять Як-9У с реверсивными винтами ВИШ-107Р. Несмотря на заметное сокращение пробега, серийные машины оснащать реверсивными винтами не стали, поскольку высказывалось предположение, что на полевых аэродромах это приведет к быстрому засорению пылезащитных фильтров и повышению эрозии двигателей.