Як-9УТ с мотором ВК-107А (заводской № 40-022 завода № 166). Самолет оснащен пушкой Н-37 и двумя синхронными орудиями Б-20. Государственные испытания. Апрель 1945 г.
Оставалась, правда, проблема перегрева воды и масла, что вынуждало летом летать с полностью открытыми створками радиаторов – а это, как ни крути, съедало 24 км/ч скорости. Еще большей проблемой была прочность, причем не только статическая всего самолета в целом, но и крепления обшивки к каркасу. Тем не менее в самом конце 1944 г. вышло постановление о запуске в серию на заводе № 31 самолета Як-ЗУ с мотором ВК- 107А, вооружением из трех 20-мм пушек Б-20 и дюралевым крылом. Реально построили всего 48 Як-ЗУ, сданных уже после войны – в конце 1945-го – начале 1946 г. Для мотора ВК-107А оказался более подходящим самолет Як-9У, имевший несколько другую центровку и более прочный планер.
Не увенчались успехом и попытки установить на Як-3 более мощные моторы других типов. В частности, в конце 1944 г. Яковлев вернулся к идее установки на свой истребитель мотора воздушного охлаждения М- 82ФН (АШ-82ФН) взлетной мощностью 1850 л.с., ранее опробованный на Як-7. Самолет, получивший обозначение Як-ЗУ (такое же, как и истребитель с ВК-107А), был построен в апреле 1945 г. и 12 мая впервые поднялся в воздух. Вооружение его состояло из двух 20-мм синхронных пушек Б-20С (боекомплект – 120 снарядов на ствол). Испытания подтвердили хорошие летные данные машины. Но вот противокапотажный угол – слабое место всех Як-3 – был еще меньше, чем у серийного самолета, и посадка даже без резкого торможения требовала повышенного внимания, усложнился и взлет. В конечном итоге программу закрыли. Еще раньше, в декабре 1944 г., вышел на испытания Як-3 с мотором ВК-108, развивавшим взлетную мощность 1850 л.с. (вооружение – одна 23-мм мотор-пушка НС-23 с боекомплектом 60 снарядов). Эта машина совершила всего пять полетов, после чего испытания прекратили по причине недоведенности двигателя. Однако она все-таки вошла в историю как самый быстрый советский поршневой самолет – 21 декабря 1944 г. на этом самолете была достигнута скорость 745 км/ч.
Еще одним интересным экспериментом стали работы по созданию на базе истребителей Яковлева самолета с комбинированной силовой установкой – дополнительным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Разработка его была вызвана нарастанием разведданных о реактивных самолетах противника и союзников весной 1944 г. Как следствие, 22 мая вышло постановление Государственного Комитета Обороны, которым поручалось Яковлеву создать модификацию Як-9 с однокамерным ЖРД РД-1 конструкции В.П. Глушко. Этот двигатель, работавший на керосине и азотной кислоте, развивал тягу 270 кгс. Однако Яковлев рассудил по-своему и за основу взял не Як-9, а Як-3. Самолет, получивший обозначение Як-ЗРД, передали на испытания 22 декабря 1944 г., но их результаты оказались разочаровывающими. Эксплуатация ЖРД была крайне сложной, а работал он ненадежно. В мае 1945 г. двигатель РД-1 с электрическим запуском заменили на РД-1ХЗ с химическим запуском, но и это результата не дало. 15 августа, при подготовке к параду в Тушино, Як-ЗРД потерпел катастрофу…
Я к-ЗУ на фронт попасть уже не успел…
Як-ЗРД оказался не единственным «яковлевским» истребителем, на котором испытывались реактивные двигатели. Еще в 1942 г. прорабатывался вариант Як- 7Р с установкой двух прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) под крылом и одного ЖРД Д-1 в хвостовой части фюзеляжа. Но из-за недоведенности двигателей этот проект так и остался на бумаге. В марте – декабре 1944 г. испытывался Як-7б с двумя ПВРД ДМ-4С конструкции И.А. Меркулова, установленными под крылом. Включение реактивных двигателей обеспечивало прибавку скорости примерно в 20 км/ч. Но время их работы исчислялось несколькими минутами, а в выключенном состоянии «бочки» ПВРД существенно увеличивали лобовое сопротивление и «съедали» около 30 км/ч скорости. Так что дальше экспериментов дело не пошло. Гораздо более перспективными были турбореактивные двигатели (ТРД). Первый серийный реактивный истребитель Яковлева Як-15 представлял собой простейшую переделку Як-3, на котором взамен поршневого мотора по реданной схеме установили ТРД РД-10 тягой 800 кгс (копия немецкого ТРД BMW 003). Но создан он был уже в послевоенное время.
Общий выпуск Як-3 в 1944 г. составил 2380 единиц, из них 1682 сдал завод № 292 и 498 – № 31. В первом полугодии 1945 г. был изготовлен 1931 самолет (1495 в Саратове и 436 в Тбилиси). Общий же объем серийного выпуска составил 5038 единиц, из них 4111 изготовили до окончания Великой Отечественной войны. Послевоенный выпуск Як-3 и по продолжительности, и по объему оказался гораздо скромнее, чем Як-9, – предельно облегченный истребитель попросту не имел запаса для модернизации.
Таким образом, всю эволюцию истребителей Яковлева в 1944 г. и в начале 1945 г. можно свести к попыткам приспособить самолеты для решения специфических задач (что имело место в случае с Як-9ДД, Як-9Р и прочими вариантами «девятки») и оборудовать их более мощными двигателями. Последнюю проблему удалось решить лишь частично: мотор ВК-105ПФ-2, устанавливаемый на Як-3 и некоторых сериях Як-9, обеспечивал лишь очень незначительный прирост мощности, а ВК-107А, представлявший собой по-настоящему большой шаг в этом направлении, долго доводился. Самолеты Як-9У с таким мотором пошли в бой лишь осенью 1944 г. В Германии же истребители Bf 109G и К комплектовались все новыми модификациями двигателя DB 605, мощность которого была доведена до 2000 л.с. (против 1650 л.с. у ВК-107А).
Германия СССР Bf 109G-10 Bf 109К-4 Як-9К Як-9ДД Як-9У Як-3 Як-ЗП Тип двигателя DB 605D DB 605ASCM ВК-105ПФ ВК-105ПФ ВК-107А ВК-105ПФ-2 ВК-105ПФ-2 Мощность, л.с. 1800 1800 1260 1260 1650 1290 1290 Размах крыла, м 9,92 9,97 9,74 9,74 9,74 9,2 9,2 Длина самолета, м 9,02 9,02 8,87 8.60 8,55 8,50 8,50 Высота самолета, м - - 3,0 3,0 3,0 - - Площадь крыла, кв. м 16,1 16,1 17,15 17,15 17,15 14.95 14,95 Масса, кг: пустого самолета 2380 2291 2346 2512 2123 2150 нормальная взлетная 3100 3374 3028 3387 3204 2692 3708 Максимальная скорость, км/ч: у земли 690 720 518 522 575 567 572 на высоте 573 584 672 646 646 Крейсерская скорость, км/ч 600 620 — - — - — Скороподъемность,м/с 24,5 12,8 13 16,6 20 20 Практический потолок, м 12 000 12 500 10 000 9400 10 650 10 400 10 050 Дальность полета, км 570 598 1320 675 648 610 Вооружение, количество х калибр 1x20,2x13,2 1x30,2x13,2 1x45,1x12,7 1x20,1x12,7 1x20,2x12,7 1x20,2x12,7 3x20
Другое дело, что параллельно с дальнейшим совершенствованием «сто девятого» конструкторам и технологам пришлось решать задачу упрощения производства и максимального увеличения выпуска, что неминуемо сказалось на качестве изготавливаемых машин. И еще одно интересное сравнение советского и германского подходов к истребительной авиации: если в СССР активно исследовали возможность создания самолетов с комбинированными силовыми установками (что вылилось в доведенные до летных испытаний Як-7б с ПВРД и Як-ЗРД с ЖРД), то в Германии сосредоточились на чисто реактивных самолетах как более перспективных (в частности, Me 163 с ЖРД и Me 262 с ТРД). Интересно, что еще в январе 1943 г. предлагался проект Bf 109TL, представлявший собой фюзеляж Bf 109G с несколько измененным крылом и двумя турбореактивными двигателями Jumo 004В-1 в подкрыльевых гондолах. Предполагалось применить на самолете трехстоечное шасси с носовой опорой и вооружение из двух 30-мм пушек МК 103 и двух 20-мм MG 151/20. Однако уже в марте 1943 г. работы над этим проектом прекратились, поскольку по своим летным данным Bf 109TL не мог превзойти Me 262.
Освобождение
Успехи Красной армии во второй половине 1943 г., выход на линию Днепра и форсирование этой великой реки к началу 1944 г. создали благоприятные условия для освобождения Правобережной Украины. К тому времени ВВС Красной армии имели на советско-германском фронте более чем четырехкратное превосходство над противником: по состоянию на 1 января 1944 г. они располагали 13 400 боевыми самолетами, в то время как Люфтваффе и их союзники – примерно 3100. Большинство частей «ягдваффе» германскому командованию пришлось сосредоточить за пределами Восточного фронта – прежде всего в системе ПВО Третьего рейха, а также в Италии и Франции. Тем не менее и на Востоке присутствие «мессершмиттов» оставалось заметным.