Wundefwaffe

Основные направления модификации и модернизации

 

Самолет Як-1 является родоначальни­ком всего семейства истребителей "Як". Поэтому, чтобы он соответствовал разно­образным требованиям, возникавшим в ходе незримой "войны" между КБ проти­воборствующих сторон, его неоднократно модифицировали и постоянно модернизи­ровали. Основной особенностью этого процесса, существенно влиявшей на на­правления, в которых развивалась конст­рукция самолета, было очень жесткое требование сохранения полетного веса в пределах 2800-2900 кг, обусловленное прочностью шасси. Не обладая здесь до­статочным запасом и подвергаясь глубо­ким модификациям, исходный вариант из­менялся настолько, что становился, по су­ти дела, новой машиной и даже получал свое наименование. Модификация (видо­изменение в переводе с английского) шла в направлении создания на базе Як-1 (И-26) самолетов с новыми функциями: учебно-тренировочного истребителя (Як-7); высотного перехватчика (И-28); тя­желого пушечного истребителя (И-30); лег­кого истребителя (Як-3). Улучшение в со­ответствии с современными требованиями (или модернизация)велось в направлениях:

- увеличения максимальной скорости и улучшения маневренных характеристик за счет увеличения мощности мотора, к.п.д. винта, улучшения аэродинамических форм и уменьшения веса конструкции;

- усиления вооружения;

- улучшения эксплуатационных ка­честв.

 

И-26-I (№ 26-1)

 

Первый прототип истребителя, работы по которому начались 9 мая 1939 г., был изготовлен заводом № 115 (г.Москва) из материалов, выделенных на постройку третьего экземпляра головной серии са­молета ББ-22, и на отпущенные для этого средства. Предназначенный, в ос­новном, для доводки ВМГ и систем, он значительно отличался внешне и конст­руктивно от последующих прототипов и серийных машин, которые изготовля­лись с учетом уже обнаруженных при испытаниях дефектов и недоработок.

Он имел характерный острый киль, меньшей, по сравнению со всеми ос­тальными И-26 и Як-1, площади; вы­ступающий в поток воздухозаборник и обтекатель маслорадиатора (маслорадиатор цилиндрической формы с диаме­тром 254 мм размещался в развале ци­линдров мотора); винт - ВИШ-52. Капот мотора был выполнен из четырех легко­съемных частей на замках "дзус". Об­шивка крыла имела толщину 2.5-5 мм. Посадочные щитки были оборудованы замком убранного положения. На рулях и элеронах установлены управляемые из кабины триммеры. Исходя из общего предназначения первого прототипа на него установили неубирающееся лыжное шасси. В таком виде самолет выполнил 24 полета (первый вылет-13 января 1940 г.), после чего лыжи сняли и замени­ли колесами. Первый полет с колесным шасси был выполнен 19 марта 1940 г. Бензосистема позволяла лишь одновре­менную выработку топлива из всех че­тырех баков общей вместимостью 340 кг.

Вооружение состояло из одной пушки МП-20 ШВАК с боекомплектом в 130 снарядов (с ручной и пневматической пе­резарядкой) и четырех синхронных пуле­метов ШКАС (с ручной перезарядкой). (Сохранившиеся фотоснимки не под­тверждают факта установки системы во­оружения на И-26-I.) Боекомплект двух верхних пулеметов - по 420, а двух ниж­них - по 650 патронов. Прицел - ПАН-23.

Из ночного светооборудования само­лет имел бортовые и хвостовой аэрона­вигационные огни (АНО) и лампу осве­щения кабины, расположенную на ручке управления самолетом.

 

И-26-II (№ 26-2)

 

Во второй прототип истребителя, на­чатый разработкой 9 января 1940 г., внесли серьезные конструктивные из­менения с учетом результатов уже вы­полненных полетов первой машины. Бы­ла полностью перекомпонована носовая часть фюзеляжа. Маслорадиатор смес­тили вниз, под нее, и он стал не цилинд­рической, а подковообразной формы. Количество капотов мотора увеличили до шести (по два верхних, боковых и нижних) для улучшения подходов к агрегатам мотора и стрелково-пушечной установке. Винт установили ВИШ-61П. Для улучшения путевой устойчивости (на И-26 не была конструктивно предусмот­рена компенсация в полете разворачи­вающего момента от силы реакции винта на максимальных оборотах мотора, на­пример при развороте оси винта или ки­ля относительно продольной оси само­лета; а на разбеге и пробеге как превен­тивная мера применялось стопорение хвостового колеса) была увеличена пло­щадь киля, из-за чего пришлось усилить крепление хвостового оперения (число узлов крепления увеличили с четырех до шести). Среднюю часть приборной доски установили на амортизаторах типа "лорд". В бензосистему ввели бензомер (с индикатором на верхней поверхности крыла в поле зрения летчика) и треххо­довый кран, позволяющий вести выработку топлива раздельно из правой и левой групп баков. Общая вместимость бензосистемы составила 330 кг.

Из-за изменения схемы маслопроводки пришлось отказаться от двух нижних пулеметов ШКАС. В качестве компенса­ции боекомплект верхних пулеметов увеличили до 650 патронов на каждый.

Число потребителей электроэнергии увеличилось за счет установки трубки Пито с электрообогревом, сигнальных ламп положения всех опор шасси и лам­пы подсвета прицела.

В результате проведенных мероприя­тий вес конструкции самолета увели­чился с 2100 до 2145 кг, а полетный вес -с 2600 до 2670 кг. Как и первый, второй прототип И-26 тоже имел свое конкрет­ное предназначение. На нем должны были быть сняты летные характеристики машины. Первый вылет состоялся 23 марта 1940 г.. На заводских испытани­ях была получена максимальная ско­рость горизонтального полета 595 км/ч (590 - см. выше) на высоте 5000 м. К 10 мая 1940 г. заводские испытания бы­ли завершены. На основании их резуль­татов перед передачей на государствен­ные испытания самолет вновь прошел цикл доработок. Воздухозаборник на­гнетателя, находившийся в потоке горя­чего воздуха, выходящего из маслорадиатора, перенесли в переднюю часть зализа правого полукрыла, чтобы улуч­шить работу нагнетателя. Возможно, были и другие изменения, связанные с установкой и доводкой вооружения, по­скольку вес конструкции возрос до 2214 кг. Поэтому, чтобы сохранить по­летный вес в пределах полученного на заводских испытаниях, пришлось умень­шить запас бензина и масла на 26 кг, бо­екомплекты к пушке - на 10 снарядов, к пулеметам - с 650 до 380 патронов на каждый. Полетный вес стал 2691.2 кг, но подтвердить полученные на заводских испытаниях скорости не удалось. На го­сиспытаниях И-26-II развил только ско­рость 585.5 км/ч на высоте 4800 м.

 

И-26-III (№ 26-3, И-26 № 3)

 

Начатый разработкой 25 января 1940 г., т.е. всего 16 днями позже вто­рого прототипа, третий прототип И-26 был готов лишь к 17 сентября 1940 г. Это объяснялось, во-первых, тем, что параллельно И-26-III тем же конструк­торским коллективом под руководст­вом ведущего конструктора С.Трефилова велись аналогичные работы по машинам УТИ-26-I и УТИ-26-II, имев­шим приоритет, а, во-вторых, тем, что в проект и начатый изготовлением са­молет приходилось вносить изменения на основе уже прошедших испытаний предыдущих образцов (заводские ис­пытания И-26-I и И-26-II, государст­венные испытания И-26-II).

Основные изменения в конструкции самолета преследовали цель увеличить прочность крыла и улучшить эксплуата­ционные качества. Для этого был произ­веден расчет и статические испытания отдельных частей самолета на проч­ность при полетном весе 2800 кг. В ре­зультате прочность носка крыла довели до 107 % (от положенной для истреби­телей с деревянной конструкцией). В носок руля высоты и в концы крыльев были введены противофлаттерные гру­зы общей массой 16 кг. Кабину летчика оборудовали вентиляцией. Для быстро­го открытия фонаря кабины установили резиновые амортизаторы. На левом борту фюзеляжа появились два допол­нительных люка, упростивших доступ к водорадиатору и амортстойке хвосто­вой опоры шасси для их осмотра.

Существенно улучшилась стрелково-пушечная установка. Ее новая компо­новка позволила вновь увеличить бое­комплект до 750 патронов на пулемет и до 135 снарядов к пушке. Чтобы исклю­чить, как на И-26-II, попадание в жиз­ненно важные части самолета стреля­ных пулеметных гильз и звеньев, их стали собирать (впервые на истребите­лях) в два специальных мешка, а гильзо- и звеньеотводы от пушки вывели под фюзеляж, защитив соты водорадиатора специальной стальной решеткой.

Все нововведения ощутимо сказались на весе конструкции, который увеличил­ся, по сравнению с весом И-26-II, на 83.3 кг. Полетный вес возрос с 2691.2 до 2801 кг. На заводских испытаниях, прово­дившихся как дополнительные, самолет был представлен в облегченном виде без бронеспинки (полетный вес 2740 кг, вес нагрузки 420 кг). Поскольку колеса шасси размером 600x180 мм были рассчитаны на вес 2300 кг, чтобы не перетяжелить само­лет, несмотря на настойчивые требования ВВС, пришлось отказаться от установки радиостанции (и необходимых для этого экранизации и металлизации, мачты, ан­тенны и генератора). Государственные испытания И-26-III проводились в усе­ченном варианте как дополнительные, и полеты на разгон до максимальной ско­рости не выполнялись. В полный отчет по испытаниям вошли данные, полученные на И-26-II, которые и в дальнейшем при­нимались за официальные.

Замена маслорадиатора ОП-235 на ОП-252, имевший аналогичные разме­ры, но другое направление движения масла, не сказалась на общей оценке ВМГ, а снятие управления триммерами рулей и элеронов вызвало резко отри­цательную реакцию у летного состава, проводившего на госиспытаниях облет самолета.

Рабочие чертежи именно этой маши­ны стали основными для серийного производства Як-1 на заводе № 292 НКАП (г. Саратов).

 

УТИ-26-I (№ 26-4, УТИ-27-1)

 

При принятии решения о серийном производстве нового истребителя И-26 несомненно положительную роль сыг­рала разработка конструкторским бюро учебно-тренировочного истребителя на его базе. Ни один из других конкурсных истребителей 1939 - 1940 гг. не имел учебного варианта. Более того, в пере­учивание строевых частей на новые скоростные истребители МиГ-3 и ЛаГГ-3 в 1941 г. свою немалую лепту внесли выпущенные в этом же году 186 экземпляров самолета Як-7.

Проектирование и изготовление УТИ-26-I началось одновременно с И-26-III тем же конструкторским кол­лективом. Начатая 25 января 1940 г. как инициативная разработка, она поз­же была оформлена постановлением КО при СНК СССР от 4 марта 1940 г. как правительственное задание. Тогда по­добный порядок был общепринятым. КБ выходило с проектом в Правительство и, в случае его одобрения, таким поста­новлением до конструкторов доводили ТТТ и открывали государственное фи­нансирование работ.

Заданием предписывалось предста­вить двухместный истребитель с двой­ным управлением в двух экземплярах на государственные испытания в сро­ки: первый - к 1 августа, а второй - к 15 августа 1940 г. Он должен был обладать следующими характерис­тиками:

максимальная скорость

на высоте 5000 м......................580 км/ч

посадочная скорость...............140 км/ч

дальность полета на скорости, равной 0.9 макс.:

нормальная...............................600 км

в перегрузочном

варианте..................................1000 км

потолок......................................10000 м

время набора

высоты 5000 м...............................7 мин

вооружение.........................одна 20-мм мотор-пушка, два 7.62-мм пулемета для стрельбы вперед и один 7.62-мм пулемет для стрельбы назад.

Указанные летные данные соответст­вовали, скорее, легкому скоростному штурмовику и не могли быть реализованы на И-26, ввиду жесткого ограниче­ния его полетного веса по прочности ко­лес шасси. Поэтому, не без давления со стороны КБ и его Главного конструкто­ра, задание было пересмотрено. Но к 17 июня 1940 г. самолет уже был изго­товлен и начались его заводские испы­тания (23 июля - 25 августа 1940 г.). По­явившееся 23 июля 1940 г. постановле­ние КО о постройке двухместного пере­ходного тренировочного истребителя с мотором М-105П, вооружением из двух синхронных пулеметов ШКАС с бое­комплектом по 700 патронов лишь уза­конило затраты на уже созданную ма­шину и установило новый срок предъяв­ления второго прототипа на госиспыта­ния — к 15 сентября 1940 г.

Все изменения, внесенные в конст­рукцию И-26, были связаны с устройст­вом второй кабины и ее оборудованием. Для обеспечения достаточного запаса центровки крыло сместили назад на 100 мм, а водорадиатор - вперед. Из спецоборудования добавился фотокинопулемет в передней кабине (обучае­мого). Связь между кабинами осуществ­лялась, как и на других самолетах, че­рез резиновый шланг. Чтобы сохранить полетный вес сняли пушку с боекомп­лектом, а боекомплект к пулеметам уменьшили до 500 патронов на каждый. На заводские испытания самолет посту­пил с весом 2710 кг, который увеличил­ся перед госиспытаниями до 2750.5 кг за счет установки шторки слепого полета, стремянки, тормозов в задней кабине, рамки прицела и других деталей. Максимальная скорость осталась на уровне данных боевого самолета - 590 км/ч на заводских и 586 км/ч на государствен­ных испытаниях.

Как к учебному самолету к УТИ-26-I во время госиспытаний (28 - 30 августа и 11 - 19 сентября 1940 г.) были предъ­явлены более высокие требования, вследствие чего второй прототип (УТИ-26-II, № 26-5, УТИ-27-2) претер­пел серьезные конструктивные измене­ния (которые коснулись шасси, горизон­тального оперения). Поэтому в серию он пошел уже под другим обозначением (Як-7).

После испытаний УТИ-26-I возврати­ли на завод № 115, где с 26 сентября по 10 декабря 1940 г. на него поставили но­вые мотор, винт, всасывающий патрубок нагнетателя, маслорадиатор, а также устранили другие замеченные неполад­ки и дефекты. Затем он был передан в ЛИИ НКАП и долгое время использовал­ся там для различных целей.

 

И-26 с М-107 (№ 30, Як-3-1)

 

Модификация И-26 под более мощ­ный опытный мотор М-107 (1300 л.с. на высоте 5000 м) была начата КБ в ини­циативном порядке 29 февраля 1940 г. (ведущий конструктор К.Вигант). Пер­спективное направление развития кон­струкции вскоре получило одобрение в Правительстве и Наркомате и поста­новлением КО при СНК СССР от 4 мар­та 1940 г. было официально оформлено как задание. Им предусматривалась передача истребителя на государст­венные испытания к 1 января 1941 г. со следующими летными данными:

максимальная скорость

на высоте 7000 м..........650 км/ч

посадочная скорость.......130 км/ч

дальность полета на скорости,

равной 0.9 макс.:

нормальная..............600 км

в перегрузочном варианте . .1000 км

потолок..................12000 м

время набора

высоты 8000 м..............8 мин.

вооружение......одна 20-мм пушка и два 7.62-мм пулемета.

Все работы были закончены 22 авгус­та 1940 г. Но мотор к этому времени не был готов, и для достижения заданных постановлением характеристик на само­лет установили высотный мотор М-105ПД с нагнетателем Э-100. На само­лете № 30 было устранено большинство недостатков и дефектов, выявленных при испытаниях и эксплуатации И-26 (Як-1). В некоторых документах самолет № 30 да­же именуют И-26у (улучшенный) или Як-1М (модифицированный). Однако внедрение множества новшеств, значи­тельно улучшающих конструкцию, экс­плуатационные и боевые качества ма­шины, привело к увеличению веса конст­рукции. В результате самолет лишился единственного, что у него было общего с И-26 - цельнодеревянного крыла. С 8 ок­тября 1940 г. на заводе № 115 начались проектирование, изготовление и установ­ка на машину № 30 более легкого цельно­металлического крыла с предкрылками.

Об этой машине можно было бы расска­зать еще очень много интересного, но здесь она упомянута лишь потому, что от­правной точкой для ее создания послужи­ла модификация И-26 под мотор М-107.

 

И-26 с нагнетателем (И-26-Н, И-26-В, И-28, Як-5)

 

При работе КБ над созданием истре­бителя И-26 осталась невыполненной вторая часть постановления КО при СНК СССР от 29 июля 1939 г. о передаче вто­рого экземпляра на госиспытания в вы­сотном варианте с турбокомпрессором. Погашая свою задолженность, 10 июля 1940 г. КБ начало проектирование и из­готовление истребителя, способного пе­рехватывать бомбардировщики на высо­тах 8 - 10 км (ведущий конструктор К. Вигант). В ходе работ над проектом, при определении способов увеличения высотности ВМГ, предпочтение было от­дано установке мотора М-105ПД с при­водным центробежным нагнетателем Э-100 конструкции В.А. Доллежаля, а не М-105П с турбокомпрессором, потому что это требовало меньших изменений конструкции исходного варианта. Обо­значение "И-26 с нагнетателем" опре­деляло особенность данной машины -наличие нагнетателя Э-100 в отличие от штатного нагнетателя мотора М-105П. Забегая вперед, следует отметить, что обе технические новинки - турбоком­прессор ТК-2 и нагнетатель Э-100 с турбомуфтами, обеспечивающими плав­ное течение высотной характеристики мотора между границами высотности, -не были доведены настолько, чтобы обеспечить надежную работу мотора М-105. По этой причине и И-330, и И-28, как потом обозначили И-26 с нагнетате­лем Э-100, не смогли быть рекомендо­ваны к серийному производству, несмо­тря на хорошие летные данные (макси­мальные скорости - 641 км/ч на высоте 10000 м и 650 км/ч на высоте 8750 м).

К моменту начала реализации проек­та в металле и дереве уже был создан и прошел испытания УТИ-26-I, изготов­лен самолет № 30 и создавался УТИ-26-II, который в ходе улучшения по результатам испытаний УТИ-26-I получил новое шасси, а вместе с ним и почти неограниченные резервы для мо­дифицирования конструкции (позже по количеству созданных на его основе вариантов Як-7, включая Як-9, пре­взошел все другие самолеты военного времени). Новое шасси, к которому до­бавили еще одну новинку - предкрыл­ки, сразу же применили и на И-26-Н. Такое же крыло с предкрылками, толь­ко металлическое, получил потом И-30. Хвостовое оперение выполнили тоже по типу УТИ-26-II. Изменениям подверг­лись моторама, маслобак, капоты, фо­нарь кабины, бензо- и маслопроводка. По существу, от самого рождения И-26-Н создавался как самолет, имевший много общего с И-26, но в главном значительно от него отличающийся. В процессе изго­товления он получил новое наименование (И-28), а после смены обозначений в де­кабре 1940 г. стал называться Як-5.

 

И-26, вооруженный одной пушкой ШВАК и четырьмя пулеметами ШКАС

 

Постановлением КО при СНК СССР от 7 сентября 1940 г. "О пулеметно-пушечном вооружении истребительных и бом­бардировочных самолетов" предписыва­лось иметь на И-26 одну пушку ШВАК с боекомплектом 160 снарядов и четыре синхронных пулемета ШКАС с боекомп­лектом 2500 патронов. К моменту выхода в свет этого постановления изготовление третьего прототипа самолета, который можно было бы доработать и предста­вить на испытания, уже шло с опоздани­ем по срокам. Дополнительные завод­ские испытания на пилотаж, штопор, пи­кирование он должен был пройти к

1 июля 1940 г. Внести такие серьезные изменения в конструкцию (даже И-26-I с пятиточечной стрелково-пушечной уста­новкой имел в проекте меньший бое­комплект) означало не только оконча­тельный срыв сроков, но и значительное увеличение полетного веса, а вместе с тем и дополнительные работы по усиле­нию планера самолета, шасси, переделке крыла. Можно было ожидать и ухудшения летных данных. Кроме того, уже было развернуто серийное производство вари­анта с трехточечной стрелковой установ­кой на заводах № 292 и 301. Переделка опытного образца, а затем внедрение из­менений в серию окончательно сорвали бы план 1940 г., так как нужно было бы дорабатывать готовые самолеты.

Возможно эти обстоятельства нашли отражение, как компромиссное реше­ние, в установке четырех синхронных пулеметов ШКАС на другой машине -Як-3-2 (Як-3-2Д). (Второй прототип машины № 30 был начат проектирова­нием 28 января 1941 г. после смены обо­значений и иначе не назывался.) Тем не менее, постановление все же нанесло удар по заводам. Ссылаясь на него, Во­енная приемка отказывалась принимать самолеты с тремя точками вооружения. Сдача этих машин заводам была разре­шена лишь приказом наркома авиапро­мышленности от 3 марта 1941 г.

 

Як-1, вооруженный 37-мм моторпушкой

 

Невозможность установки четырех син­хронных пулеметов ШКАС на серийно выпускаемом самолете и задержка с выхо­дом на испытания машины № 30 застави­ли искать другие пути усиления вооруже­ния Як-1. По приказу наркома авиапро­мышленности в конце 1940 г. на заводе № 301 с участием КБ была рассмотрена возможность установки на самолет Як-1 мотор-пушки калибра 37 мм, что позво­ляла конструкция мотора М-105. Резуль­тат оказался отрицательным, поскольку для размещения мотор-пушки потребо­валось бы изменение компоновки кабины и удлинение фюзеляжа.

 

Як-1, вооруженный одной пушкой ШВАК и двумя пулеметами УБ

 

Следующее требование усилить во­оружение Як-1 не заставило себя дол­го ждать. Приказом наркома авиапро­мышленности от 21 апреля 1941 г. ди­ректору завода № 292 И.С.Левину пред­лагалось подготовить и обеспечить с 15 июня 1941 г. выпуск истребителя опять с пятью стрелковыми точками, но уже добавив два пулемета УБ калибра 12.7 мм в крыло.

Такое размещение оружия привело бы к большим переделкам конструкции крыла и к уменьшению объемов, занятых топливом, а следовательно, и к умень­шению дальности и продолжительности полета. Поэтому на заводе было принято решение о замене двух синхронных пу­леметов ШКАС на два синхронных пуле­мета УБ. В мае 1941 г. эта эксперимен­тальная машина стоимостью 293 тысячи рублей была готова. Начавшаяся война не дала времени на доводку и внедрение но­вого варианта вооружения в серийное производство. Лишь в январе-феврале 1942 г. была выпущена опытная серия из шести самолетов с вооружением, анало­гичным экспериментальной машине. В кон­це февраля один из них прошел испытания на Научно-испытательном полигоне авиа­ционного вооружения (НИПАВ) ВВС КА с удовлетворительным результатом. После устранения замечаний, полученных на этих испытаниях, все машины были от­правлены на войсковые испытания.

Распространения этот вариант Як-1 не получил. Его полетный вес возрос, а ком­пенсировать связанное с этим ухудшение летных данных было нечем. На фронте же появилась новая модификация "мессершмитта" - Bf.109F, которой уступал в скорости и вертикальном маневре даже Як-1 с обычным вооружением.

 

Як-1 с мотором М-82

 

В мае 1941 г. начал серийно выпус­каться мотор М-82 с воздушным ох­лаждением, номинальной мощностью 1540 л.с. на высоте 2050 м и 1330 л.с. на высоте 5400 м. Предназначенный для установки на истребителях, он не нашел применения, так как новые истребите­ли, запущенные в серийное производ­ство, имели моторы водяного охлажде­ния. Выпущенные моторы консервиро­вали и перевозили на склады. Когда началась война, чтобы как-нибудь ис­пользовать этот резерв моторов, А.С.Яковлев, временно исполнявший обязанности наркома, 11 сентября 1941 г. отдал приказ начальнику ЦАГИ провести к 20 октября аэродинамичес­кие расчеты различных самолетов (в том числе и Як-1) и оценить улучшение летных данных от установки мотора М-82.

Расчеты были выполнены раньше сро­ка - к 30 сентября 1941 г. Установка но­вого мотора на Як-1 позволяла ожидать:

- увеличение максимальной скорости на 30 - 35 км/ч;

- увеличение высотности мотора на 1000 м;

- улучшение характеристик скоро­подъемности - уменьшение времени набора высоты 5000 м на 0.8 - 1.2 мин;

- уменьшение длины разбега пример­но на 10 %.

С другой стороны, сухой вес у мотора М-82 был на 250 кг больше, чем у М-105П. Опять прекрасные возможнос­ти улучшения летных данных вступили в противоречие с ограничением полетного веса по прочности колес шасси. Поэтому ответ на вопрос о возможности замены на Як-1 мотора М-105П на М-82 ока­зался отрицательным. А для натурных испытаний мотор М-82 решено было ус­тановить на самолете Як-7.

 

Як-1, вооруженный реактивными снарядами РС-82

 

В соответствии с ТТТ опытные одно­местные истребители, построенные в 1940 г., должны были иметь оборудова­ние для установки восьми снарядов РС-82. После начала войны требова­ния ВВС КА и ВМФ к авиационной про­мышленности вооружить самолеты РС-82 участились. Авиастроители от­казывались это делать. Так, в конце июля 1941 г. заместитель наркома авиапромышленности П.В. Дементьев при очередном запросе ВВС ВМФ сооб­щил, что установка PC и РБС (реактив­ных бронебойных снарядов) на Як-1 сопряжена с большими техническими трудностями и невозможна без крупной переделки конструкции крыла самолета (ЦВМА Ф. 12 оп. 2 д. 543 л. 60), хотя КБ уже вело работу в этом направлении.

Но мнение военных все же дошло до правительства, и постановлением ГКО от 23 сентября 1941 г. завод № 292 обя­зали с 5 октября 1941 г. перейти на вы­пуск Як-1 с шестью реактивными оруди­ями РО-82, а до 1 октября выпустить 20 машин с этим вооружением. Как ока­залось, установка РО была очень про­стой, легко выполнимой даже в условиях авиаремонтных мастерских, не требую­щей каких-то дополнительных средств защиты деревянных частей крыла от ог­ня ракетного двигателя. В крыло лишь добавили усиливающие накладки из многослойной фанеры на нервюры в ме­стах установки контейнеров РО.

PC с Як-1 впервые были применены под Москвой. Их использование в воз­душных боях имело скорее моральный эффект, так как из-за большого рассе­ивания, понижения (величина отклоне­ния снаряда от оси оружия под дейст­вием силы тяжести) снаряда и отсут­ствия надежного прицела вероятность попадания в маневрирующую воздуш­ную цель оказалась очень низкой. Атакуя большие группы бомбардировщи­ков, наши летчики с передней полу­сферы неприцельно пускали по ним PC. В случае прямого попадания бомбарди­ровщик буквально разваливался на ча­сти, но и близкий разрыв, как правило, сбивал его. Зная об этом и пытаясь из­бежать встречи с PC, немецкие летчики ломали свои боевые порядки, а вместе с тем и систему взаимной обороны, что облегчало нашим истребителям выпол­нение атак. По наземным целям PC применялись с большим успехом.

Пуск PC осуществлялся от кнопки на ручке управления самолетом. На само­летах, не оборудованных ЭСБР-1 (эле­ктросбрасыватель бомб и ракет), на ручке монтировалось три кнопки. В этом случае пуск мог выполняться только залпами по два снаряда от каж­дой кнопки.

В связи с введением в систему воору­жения балочных держателей для под­вески авиабомб постановлением ГКО от 2 мая 1942 г. для снижения лобового сопротивления заводу № 292 разреши­ли уменьшить число устанавливаемых на Як-1 РО с шести до четырех. А по­становлением ГКО от 10 мая их сняли совсем. Основной из причин, повлияв­ших на это решение, была большая по­теря скорости (до 30 км/ч) при наличии на самолете РО-82 с подвешенными PC.

 

Як-1 с лыжным шасси

 

Вопросы, связанные с зимней эксплу­атацией самолета, были в основном ре­шены зимой 1940-1941 гг. По приказу наркома авиапромышленности от 14 января 1941 г. все Як-1 с 20 января выпускались с утепленными водо- и маслосистемами. По этому же приказу в экспериментальном порядке на заводе № 301 установили и испытали в маслосистеме дополнительные шунтовые ли­нии и редукционные клапаны, которые позволили производить запуск мотора даже при полностью замороженном маслорадиаторе. Но отсутствие лыжно­го шасси ограничивало применение Як-1 с полевых аэродромов, которые не расчищались в зимнее время от снега.

Оснащение Як-1 лыжным шасси тех­нически было очень сложно, потому что лыжи должны были убираться в полете. Однако на решение этой задачи по нор­мам военного времени отвели всего две недели. По приказу наркома от 13 авгу­ста 1941 г. конструкторы новых серий­ных самолетов должны были к 25 авгу­ста представить на утверждение заме­стителям наркома П.В.Дементьеву, А.С.Яковлеву, П.А.Воронину чертежи конструкции лыж для своих самолетов, а к 1 сентября изготовить образцы зим­них лыж, проверить их статическими испытаниями и продувками в аэродинамической трубе. И, вдогонку, приказом, вышедшим 15 августа 1941 г., предпи­сывалось унифицировать лыжи по по­лозу, кардану и амортизатору для ис­требителей МиГ-3, Як-1, Як-7, ЛаГГ-3. КБ, возглавляемое А.С.Яковлевым, эти приказы не застали врасплох. Во-первых, И-26-I уже эксплуатировался на лыжах, правда неубирающихся. А во-вторых, Главный конструктор КБ, явля­ясь далеко не последней фигурой в нар­комате, заблаговременно ощущал все новые веяния, идеи, предложения и мог реагировать на них с опережением со­бытий. Поэтому уже 15 августа (всего через два дня после появления приказа) начались натурные испытания Як-1 с лыжным шасси в аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ. Эти испытания, за­кончившиеся 28 августа 1941 г., показа­ли, что при оптимальной форме лыж можно ожидать уменьшения максималь­ной скорости примерно на 12 км/ч. По­летный вес при этом возрос, в результа­те чего наши машины по характеристи­кам стали несколько уступать самоле­там других стран, которые летали весь год с колесным шасси и поэтому не име­ли потерь в скорости и маневренности.

Тем не менее на основании исследо­ваний в ЦАГИ была подобрана опти­мальная, с точки зрения как аэродина­мики, так и производства, форма лыж, и, согласно приказу наркома от 4 ноября 1941 г., завод № 292 во второй половине ноября приступил к их изготовлению. Как и ожидалось, летные данные маши­ны с лыжным шасси ухудшились. На контрольных испытаниях, проведенных в НИИ ВВС КА с 7 марта по 2 апреля 1942 г., самолет Як-1 серийный номер 3855 с лыжами развил скорость 532 км/ч, что было меньше на 27 км/ч, чем у прошедшего ранее контрольные испытания однотипного серийного само­лета с колесным шасси.

Проблемы возникали и при эксплуата­ции лыж в частях. По свидетельству Б.Н.Еремина, командира эскадрильи 296-го иап, а впоследствии командира 31-го гиап, "иногда в бою от резких эво­люции машины лыжи сходили с замков и самолет забрасывало, что делало его почти неуправляемым. Много хлопот было у техников, поскольку при посадке кронштейны, на которых крепились лы­жи, быстро выходили из строя". Ночами, при сильных морозах, при отсутствии запасных частей и инструментов техники снимали лыжи, заваривали трещины во втулках кабанов лыж. Однако это не гарантировало исправной работы, и по­сле первой же посадки трещины в них могли появиться опять. Отчасти здесь была и вина завода. Ограниченный сро­ками, он был вынужден доводить лыж­ное шасси по ходу производства. К мо­менту выявления причин трещин кабана и отработки кинематики лыжного шасси уже был выпущен 581 комплект с много­численными отличиями друг от друга.

К зиме 1942-1943 гг. на заводе № 292 было отработано новое лыжное шасси с кабаном конструкции Жохова. Но на­ученное горьким опытом применения ис­требителей на лыжах, ухудшавших зна­чительно их боевые качества, командо­вание ВВС приняло решение лыжи снять, а аэродромы в зимнее время укатывать.

 

Як-1 с взлетными лыжами

 

Пытаясь удовлетворить противоречи­вым требованиям ВВС (обеспечить взлет истребителей зимой с нерасчищенных аэродромов без ухудшения летных дан­ных), летчик НИИ ГВФ Б.К.Кондратьев в конце 1941 г. предложил идею "взлет­ных лыж", сбрасываемых после разбега и отрыва. Это позволяло выполнять по­леты с неподготовленных аэродромов при любом снежном покрове. Посадка производилась с обычным колесным шасси, позволявшим садиться на снег глубиной, как выяснилось при испытани­ях, в половину диаметра колеса.

Во взлетные переделывались обыч­ные лыжи. Они оборудовались специ­альным гнездом из передней и боковых дощатых стенок конструкции инженера-пилота А.М.Тетерюкова. Сброс выпол­нялся очень просто: по мере отрыва ко­леса выходили из гнезд вверх и лыжи оставались на снегу.

С отказом от лыжного шасси на само­летах ВВС значение взлетных лыж уменьшилось, но они были незаменимы при эвакуации совершившего вынуж­денную посадку на снег самолета.

 

Як-1 –перехватчик (облегченный, для "охотников")

 

1942 г. начался под флагом облегче­ния конструкции Як-1. Лыжное шасси, установка РО-82, мачты и антенны радиостанции "съедали" скорость, ухуд­шали маневренность. Самолет стал еще больше уступать Bf.109F-2 и появив­шимся на фронте его новым вариантам F-3 и F-4 с более мощным мотором DB-601E. Сотрудники технологического и конструкторского отделов завода, мастера и рабочие в цехах напряженно искали пути, как облегчить самолет. О "достигнутой за сутки" экономии веса ежедневно докладывали в Наркомат и Правительству. Но решить эту проблему можно было только радикальными средствами. В целях повышения летных качеств истребителя Як-1 и проверки возможности его использования как ис­требителя-перехватчика, согласно по­становлению ГКО от 14 марта 1942 г., на заводе № 292 досрочно к 23-24 мар­та (срок - 1 апреля 1942 г.) было выпу­щено и сдано 10 самолетов 60-й серии (№ 3260, 3360, 3460, 3560, 3760, 3860, 3960, 4060, 4360, 4760) в облегченном варианте без пулеметов ШКАС и бое­комплектов к ним, с непротектированными бензобаками и металлическим хвостовым оперением от Як-7. Что ка­сается последнего, то оно поступило с завода № 153 только 7 апреля 1942 г. и было сразу установлено на самолеты.

В мае 1942 г. облегченный Як-1 серий­ный номер 3360 прошел заводские испы­тания и получил высокую оценку. Для сравнения его испытали и с серийным деревянным хвостовым оперением. При этом время виража и боевого разворота увеличилось на две секунды. Такое ухудшение характеристик, возможно, было связано с несколько более худшим обтеканием деревянного оперения. По­вышенное лобовое сопротивление при­водило к более высокому темпу гашения скорости на маневре, что вынуждало летчика уменьшать перегрузку, вследст­вие чего и увеличивалось время маневра.

Примерно тогда же на завод поступила ведомость предполагаемого уменьшения веса, утвержденная главным конструк­тором и заместителем командующего ВВС КА генерал-лейтенантом авиации И.О. Петровым, содержащая 25 меро­приятий (И.Ф.Петров был освобожден от должности главного инженера и замес­тителя командующего ВВС КА постанов­лением ГКО от 27 апреля 1942 г. в связи с назначением начальником НИИ ВВС КА). Из них после совещания с представителями заказчика и КБ для внедрения было рекомендовано 17 и еще 3 после испытаний на первой машине.

Этот вариант Як-1 был столь много­обещающим, что постановлением от 10 мая 1942 г. саратовскому авиазаводу предписывалось с 20 мая приступить к серийному выпуску облегченных машин, вначале параллельно с обычными (по пять тех и других в сутки), а с 1 июня изготовлять только облегченные "яки", увеличив с 10 июня 1942 г. боекомплект к пушке с 120 до 150 снарядов. Заводам № 82, 21 и 153 ставилась задача пере­бросить в Саратов до 14, 16 и 18 мая, соответственно, по 10, 40 и 100 (из них 50 в деталях) готовых комплектов ме­таллического хвостового оперения.

Однако с 1 мая 1942 г. начался серий­ный выпуск моторов М-105ПФ, с кото­рыми самолет мог иметь без ослабле­ния вооружения такие же летные ха­рактеристики, как у облегченного Як-1. Это направление развития конструкции было выбрано как основное, а решение о серийном выпуске облегченного Як-1 отменили уже через девять дней после его принятия. Все десять изготовленных самолетов были переданы в 12-й гиап 6-го ИАК ПВО г. Москвы.

К идее облегчения Як-1 опять верну­лись в боях на Сталинградском фронте, где немцы ввели в действие Bf.109G с еще более мощным мотором DB-605A-1. Его появление имело небольшую преды­сторию. 7 сентября 1942 г. на командном пункте 16-й ВА находился секретарь ЦК ВКП(б) Г.М.Маленков, курировавший в ЦК авиапромышленность. Он увидел, как в воздушном бою Bf.109 легко ото­рвался от "яков", а те не смогли его до­гнать. Присутствовавший на КП команду­ющий 16-й ВА С.И.Руденко объяснил, что тому виной не недостаток мастерства летчиков, а изношенность неоднократно ремонтированной авиатехники. Назна­ченные Г.М. Маленковым проверочные испытания в 434-м иап показали, что са­молет Як-1, управляемый летчиком-ис­пытателем Зайцевым, развил скорость на 10% меньше установленной договором с заводом, а самолет, управляемый фрон­товым летчиком, - на 16% меньше (фронтовики открывали створки водорадиатора так, чтобы температура воды была 50-60° С, поскольку в бою некогда следить за ней, а испытатель - чтобы она была близкой к температуре кипения). Доложив результаты испытаний, С.И.Ру­денко передал предложение летчиков 16-й ВА облегчить Як-1, сняв ночное и кислородное оборудование, один из двух воздушных баллонов и оба пулемета с боекомплектом, чтобы дать бой фашист­ским асам. Другим предложением было выполнить хвостовое оперение и перед­нюю кромку крыла из металла, чтобы обеспечить сохранение аэродинамики самолета в процессе его эксплуатации.

С этими идеями и указанием секретаря ЦК выпустить в облегченном варианте 20 самолетов С.И.Руденко поехал на за­вод. Директор завода согласился с предложением фронтовиков, которое одобрили после проверки центровки и представители КБ. В сентябре 1942 г. было выпущено 20 самолетов Як-1 96-й серии, облегченных на 160 кг. С них бы­ли сняты пулеметы ШКАС с боекомп­лектом и установками, система пневмо-перезарядки пушки, радиостанция РСИ-4 с мачтой и антенной, генератор, ночное оборудование, а вместо дере­вянного установлено более легкое (на 14 кг) металлическое оперение с Як-7. За счет облегчения машины и улучшения аэродинамики увеличилась максималь­ная скорость на 23 км/ч (до 592 км/ч на высоте 3800 м), а время набора 5000 м уменьшилось на 1.1 мин (до 4.7 мин). Первые облегченные Як-1 получили летчики 512-го иап 220-й иад 16-й ВА В.Н.Макаров и И.П.Моторный, которые уже при перегоне самолетов с завода в часть сбили два Bf.109G-2. Когда при­были еще две такие машины, был орга­низован показ их возможностей на вер­тикалях. На высоте 200 м обычный и об­легченный Як-1 и Як-7Б одновременно выполнили разгон до максимальной ско­рости и горку. Первым, исчерпав запас мощности, свалился на крыло Як-1, при­мерно через 200 м за ним - Як-7Б (по законам аэродинамики Як-7Б, как более тяжелый, чем Як-1, должен был сва­литься раньше. Очевидно, здесь сказа­лась степень изношенности мотора и планера Як-1), а облегченный Як-1 на­брал еще 700-800 м и выполнил бочку. Преимущество в скороподъемности позволяло догонять и поражать "мессершмитты" всех модификаций и уходить с набором высоты, чтобы занять выгодное положение для новой атаки. В 512-м и 520-м иап 220-й иад 16-й ВА, которые получили эти машины, чтобы лучше ис­пользовать их возможности и ввести в заблуждение противника, скомпоновали смешанные пары. Результаты были впе­чатляющими. Количество боевых выле­тов на один сбитый немецкий самолет уменьшилось с 26 до 18.

Примерно к этому же времени были ре­шены вопросы улучшения аэродинамики Як-1, которое позволяло достичь анало­гичных скоростных и маневренных харак­теристик без снятия оборудования и во­оружения, на что всегда крайне неохотно шли военные, допуская это только как исключительную и временную меру. Та­ким образом, судьба облегченного вари­анта была вновь предрешена. Но на этом его история не закончилась. Еще раз, уже в июле 1943 г., два Як-1 с улучшенным обзором и аэродинамикой, с мотором М-105ПФ были специально облегчены для ПВО г. Саратова. Уменьшение полет­ного веса было достигнуто за счет снятия бронеспинки и бронестекол, системы нейтрального газа, системы аварийного выпуска шасси и протектора бензобаков.

 

Як-1 с мотором М-105ПФ

 

К началу 1942 г. основной противник Як-1 на фронте — истребитель "Мессершмитт Bf.109F" (к моменту нападе­ния на СССР на Восточном фронте на­ходилось всего около 150 машин этой модификации, хотя они составляли 60% самолетного парка Люфтваффе; широ­кое применение их на востоке началось с октября 1941 г.) начал выпускаться с мотором DB-601E, более мощным, чем DB-601N. Это дало немецкому самоле­ту еще большее преимущество в скоро­сти (более чем на 40 км/ч) перед Як-1. Для сравнения: испытанный в НИИ ВВС в начале 1942 г. Bf.109F-1 с мотором DB-601N имел скорость на 19-27 км/ч больше скорости Як-1. Применение зи­мой на Як-1 лыжного шасси увеличива­ло эту разницу до 60 км/ч (и более). Ис­править положение можно было только пойдя по тому же пути — увеличить мощность мотора. Ситуация в моторо­строении была такова: к началу 1942 г. в КБ В.Я.Климова был разработан и проходил испытания мотор М-107, ко­торый во многом отличался от серийно выпускавшегося М-105ПА; внедрение и доводка М-107 потребовали бы много времени; кроме того, он неоднократно из-за различных дефектов снимался с испытаний (прошел их лишь к 19 сентя­бря 1942 г.).

Мотор М-105ПА уже имел одну степень форсирования. В августе 1941 г. на Як-1 был введен форсажный взлетный режим с ручным управлением от рычага на левом пульте кабины пилота. Этот режим дости­гался увеличением давления наддува с 910 до 950 мм рт.ст. (его разрешалось ис­пользовать только на взлете, до высоты менее 200 м и не более пяти минут).

Поэтому 13 марта 1942 г. ГКО поста­новлением предложил КБ Климова фор­сировать мощность мотора М-105ПА пу­тем увеличения давления наддува с 930 до 1050 мм рт.ст. При этом ставилась за­дача получить номинальную мощность у земли 1180-1200 л.с., на высоте 800 м -1210 л.с., а на высоте 2800 м - 1150 л.с. и подготовить серийный выпуск мотора к 1 апреля 1942 г. В перечне необходимых мероприятий предписывалось: а) дирек­тору завода №153, начальнику ЛИИ НКАП совместно с НИИ ВВС к 25 марта 1942 г. провести летные испы­тания Як-7 с этим мотором; б)директору завода № 26 и заместителю наркома В.П.Баландину к 1 апреля 1942 г. прове­сти 100-часовые стендовые испытания; в)в пятидневный срок перевести один из полков Як-1 на пробную эксплуатацию М-105П, приспособленных для работы на повышенном давлении наддува.

Испытания были проведены на Як-7А № 1411 и Як-7Б № 1413, отчет утвержден 29 марта 1942 г. На самоле­тах проверялась работа мотора с над­дувом 920, 1020 и 1050 мм рт.ст., но форсированный режим не использо­вался более пяти-восьми минут. Уп­равление форсажем, как и раньше, вручную из кабины. Летные характери­стики на повышенном наддуве сущест­венно улучшились. Совместным реше­нием от 15 марта 1942 г. НКАП и ВВС пробную эксплуатацию организовали в 236-м иап ВВС Западного фронта. В полку форсирование двигателя произ­водилось другим методом. На повы­шенный наддув перестраивался регу­лятор постоянного давления нагнета­теля. Управление - от сектора газа; при полном газе - максимальный наддув. В испытаниях получили устойчивое уве­личение скорости примерно на 20 км/ч.

На стендовых испытаниях модернизи­рованный мотор имел показатели луч­шие, чем были заданы ГКО. Взлетная мощность была равна 1210 л.с., номи­нальная мощность на высоте 700 м со­ставила 1260 л.с., а на высоте 2700 м -1180 л.с. Вместе с тем ресурс мотора был уменьшен до 100 ч с 125 ч, но весь этот срок мотор гарантированно мог ра­ботать на повышенном наддуве (имеет­ся в виду ресурс до первого ремонта). Это оказалось возможным лишь под нажимом А.С. Яковлева как заместите­ля наркома. В.Я.Климов же настаивал на доводке М-107, считая, что М-105ПА на повышенном наддуве без значитель­ного снижения ресурса может работать лишь кратковременно (пять-восемь ми­нут). Точку в споре поставили стендо­вые испытания М-105ПА с наддувом 1050 мм рт.ст., которые начались 24 ап­реля 1942 г. Мотор успешно их выдер­жал, проработав до разрушения 203 ч. По постановлению ГКО от 30 ап­реля 1942 г. завод № 26 (г. Уфа) с 1 мая перешел на выпуск моторов М-105ПФ, как начали называть серийные моторы с повышенным наддувом.

Однако, несмотря на все плюсы от по­становки нового мотора, на Як-1 еще более ухудшилась работа системы ох­лаждения, которая просто перестала справляться с возросшей теплоотдачей. При испытаниях в 236-м иап семи само­летов Як-1 с моторами М-105ПА, пе­ререгулированными на повышенный наддув, оказалось, что время полета на номинальных оборотах мотора и макси­мальной скорости с заслонками радиа­торов, установленными в положение "по потоку", не должно превышать двух ми­нут, чтобы выдержать эксплуатацион­ные ограничения по температурам воды и масла; а набор высоты даже при пол­ностью открытых заслонках радиаторов был невозможен без площадок для ох­лаждения мотора через каждые 2500... ...3000 м. И это при обычных для сред­ней полосы летних температурах на­ружного воздуха у земли 18-23°С. При испытании двух машин (№ 1549, 1643) из этих семи летчиками НИИ ВВС эта ха­рактеристика ВМГ подтвердилась.

Для устранения дефекта КБ были разработаны новые формы водо- и маслогондол с расширяющимся входным туннелем, и, согласно постановлению ГКО от 29 мая 1942 г., завод № 292 с 4 июня перешел на выпуск Як-1 с новым мотором. К сожалению, новые моторы поступали не в требуемом количестве, и полный переход на установку М-105ПФ произошел лишь в июле 1942 г. с деся­того самолета 79-й серии (№ 1079).

Но новые формы гондол проблем с температурными режимами не решили. Как показали сравнительные летные испытания самолетов Як-1 № 3673, 1474, 4174, 2175, 2675, 0676, 1376, 1676, 2076, 2276 с новыми и старыми водо- и маслогондолами, закончившиеся 3 июля 1942 г., ощутимых улучшений в работе систем охлаждения мотора они не дали. Для нормальной эксплуатации в частях были даны указания об ограничении оборотов мотора до 2250 об/мин в гори­зонтальном полете на максимальной скорости на высотах, ниже высоты пе­реключения скоростей нагнетателя, и до 2600 об/мин в наборе высоты в тече­ние первых десяти часов его работы. При этом частично терялось достигну­тое преимущество от установки М-105ПФ, проявлявшееся как раз на малых высотах.

Указанный недостаток системы ох­лаждения стал хроническим. Прове­денные 12 марта 1943 г. испытания Як-1 № 02119, 20120, 10123, 17124, 38124,17125, 25125, 11126, 29126 опять подтвердили вывод о том, что она не обеспечивает нормального темпера­турного режима в полете на макси­мальной скорости. Плохая работа ВМГ стала одной из основных причин полу­чения оценки "неудовлетворительно" при контрольных испытаниях в НИИ ВВС машин № 04111, 07127. Но, не­смотря на это, выпуск самолетов не пре­кращался, и все проблемы опять легли на плечи летно-технического состава.

 

Як-1 с бомбардировочным вооружением

 

Еще до принятия решения о серийном выпуске мотора М-105ПФ в расчете на появившуюся возможность увеличения мощности постановлением ГКО от 26 ап­реля 1942 г. А.С.Яковлеву и директору завода № 292 И.С.Левину дали задание к 10 мая оборудовать десять машин Як-1 бомбодержателями (по четыре на само­лет для подвески 50-килограммовых авиабомб) и подготовить производство для выпуска всех самолетов с ними к 25 мая 1942 г. Очевидно, авиастроите­лям удалось доказать нереальность ус­тановки четырех бомбодержателей, ко­торые вместе с шестью РО-82 значи­тельно ухудшили бы аэродинамику Як-1. Поэтому новым постановлением, во из­менение предыдущего, принятым 2 мая 1942 г. число бомбодержателей было уменьшено до двух (а РО-82 - до четырех). Но максимальная бомбовая нагруз­ка была оставлена прежней - 200 кг.

В соответствии с постановлением ГКО, на всех Як-1 начиная с 80-й серии уста­навливались два бомбодержателя (замки БИ-42 с ухватами) для подвески авиа­бомб калибра 25, 50 и 100 кг. Замки и ух­ваты были вмонтированы в нижние полки усиленных дюралевых нервюр, располо­женных между бензобаками. Замки от­крывались механически посредством тросовой проводки от рукоятки в кабине летчика. До 85-й серии рукоятка крепи­лась на левом боковом подкосе, а с 85-й серии вместо нее был использован осво­бодившийся рычаг управлением форса­жем мотора на левом пульте. Рычаг имел предохранительную чеку, вынимаемую пилотом перед сбросом бомб.

Цель, которую преследовал ГКО, и причины, повлиявшие на принятие ре­шения об установке бомбодержателей, остались неизвестными. Постановле­ние ГКО об использовании истребите­лей для бомбовых ударов появилось позже, в июне 1942 г. Добиваться вы­полнения ТТТ в то время, когда бук­вально шла борьба за каждый кило­грамм веса конструкции, за каждый ки­лометр в час скорости было неразумно. В частях нововведение практически не использовали, снимая замки и ухваты для облегчения и заклеивая полотном отверстия под их установку, чтобы не ухудшать аэродинамику крыла. Кроме того выяснилось, что с этих держателей применять авиабомбы калибра 100 кг невозможно. Вворачиванию взрывате­ля мешали стойки и щитки шасси, кото­рое крепилось на той же усиленной нервюре. При подвеске же бомб в сна­ряженном состоянии ветрянка взрыва­теля создавала помеху уборке шасси. Поэтому начиная с 127-й серии бомбо­держатели сняли. Однако позже (с 23 сентября 1943 г.), когда истреби­тели Як-1 потеснили из первых рядов воздушных бойцов самолеты Як-9 и Ла-5, бомбодержатели начали уста­навливать снова. Это расширяло сферу применения машины, исчерпавшей все возможности своего улучшения.

 

Як-1б (Як-1Б, Як-1СБ)

 

Як-1 б стал квинтэссенцией всех работ по улучшению Як-1 в 1942 г. Начало им было положено в ЦАГИ, где с 24 мая по 10 июня 1942 г. велись исследования с целью изыскания путей повышения эффективности водо- и маслорадиаторов, а с 20 по 26 июля 1942 г.- с целью раз­работки мероприятий по повышению максимальной скорости. Ведущий инже­нер исследований - А.И.Сильман (веду­щий инженер по Як-1 1-й лаборатории ЦАГИ). Эти работы показали, что доста­точно простыми и доступными для се­рийного производства средствами (гер­метизацией и изменением форм тунне­лей масло- и водорадиаторов, улучше­нием форм всасывающего и выхлопных патрубков, герметизацией фюзеляжа) можно увеличить максимальную ско­рость на 25-28 км/ч, а если обеспечить уборку хвостовой опоры и полное закры­тие куполов шасси, то - на 33-38 км/ч.

По рекомендациям ЦАГИ в ЛИИ НКАП был переоборудован и в августе-сентя­бре 1942 г. прошел летные испытания Як-1 № 0868 с мотором М-105ПФ. В его конструкцию с целью улучшения работы систем охлаждения воды и масла и уве­личения максимальной скорости были внесены следующие изменения.

1. По водорадиатору:

а) изменен профиль верхней передней стенки входной части туннеля;

б) увеличен ход регулирующей за­слонки на 50 мм (до 350 мм);

в) произведена герметизация туннеля.

2. По маслорадиатору:

а) уменьшена на 40 % площадь вход­ной части туннеля и сам туннель удли­нен до 225 мм;

б) удлинена выходная часть туннеля до 410 мм, а профиль ее верхней стен­ки выполнен более плавным;

в) увеличен ход регулирующей за­слонки на 80 мм (до 340 мм);

г) произведена герметизация туннеля.

3. Изменена форма сечения и распо­ложение всасывающего патрубка на­гнетателя.

4. Установлены обтекатели на вы­хлопные патрубки, на выход трубы про­дувки картера мотора и кронштейны управления элеронами.

5. Установлен обтекатель-козырек на сдвижную часть фонаря кабины.

6. Произведена герметизация фюзе­ляжа (загерметизирована противопо­жарная перегородка, установлены фа­нерная перегородка за бронеспинкой и матерчатая — за водорадиатором).

7. Установлен обтекатель входного отверстия кожухов пулеметов и заде­ланы патрубки для отвода пороховых газов.

8. Изменено сопряжение хвостового оперения с фюзеляжем.

9. Уменьшены до 6-7 мм щели между крылом и элеронами.

По результатам испытаний внесенные в конструкцию изменения дали прирост скорости на 23 км/ч (у машины № 0868 на высоте 3500 м скорость стала 594 км/ч, а у серийного Як-1 на высоте 3650 м - 571 км/ч). Скороподъемность осталась без изменений. Увеличение скорости можно было считать гаранти­рованным, поскольку на испытания Як-1 № 0868 поступил после эксплуатации в части, т.е. с полным набором полученных ухудшений аэродинамических форм: на­рушениями лакокрасочного покрытия, вмятинами в металлических деталях, плохой подгонкой лючков и зализов.

Параллельно с исследованиями в ЦАГИ КБ тоже предприняло ряд шагов по улучшению летно-тактических свойств серийных самолетов. На опыт­ном заводе № 115 НКАП на самолете № 1047 были выполнены работы по об­легчению конструкции и обеспечению кругового обзора из кабины летчика. Облегчение было сделано по уже отра­ботанной схеме путем снятия пулеметов ШКАС и установки металлического хвостового оперения. Для уменьшения лобового сопротивления была предус­мотрена уборка хвостовой опоры. Но главной изюминкой, конечно, было но­вое остекление фонаря и пониженный, в связи с его установкой, гаргрот фюзе­ляжа. Заводские испытания, закончив­шиеся 25 июня 1942 г. (летчик-испыта­тель П.Федрови), показали значитель­ное улучшение маневренности в верти­кальной и горизонтальной плоскостях. Набор высоты за боевой разворот со­ставил 1200-1300 м, а время виража сократилось до 16-17 с. Несравненно лучше стал обзор, причем установка зеркала позволяла летчику вести на­блюдение за задней полусферой (ЗПС) без поворота головы.

Но идея облегчения машины за счет ослабления вооружения, как известно, не нашла поддержки у военных. Поэто­му в том же месяце на заводе № 115 подвергся восстановительному ремонту и переделкам Як-1 № 3560. Как и на предыдущем образце, на нем был сре­зан гаргрот и установлен новый капле­видный фонарь с зеркалом обзора ЗПС. Но козырек фонаря был выполнен с прямыми стеклами. У самолета № 1047 он был беспереплетным. Даже на опыт­ном заводе не удалось избежать волни­стости плексигласа, которая искажала видимость. В условиях серийного про­изводства беспереплетный козырек был бы еще худшего качества, и от него пришлось временно отказаться (впос­ледствии такой козырек установили на Як-3). На машине № 3560 были установ­лены переднее и заднее бронестекла (на самолете № 1047 стоял только макет заднего). Кроме бронестекол и броне­спинки (со срезанным верхом) летчик был защищен броненадголовником, установ­ленным на неподвижной части фонаря, и бронеподлокотником для левой руки.

Вооружение тоже было изменено, но качественно. Вместо двух пулеметов винтовочного калибра, которые уже не удовлетворяли современным требова­ниям, - противник тоже усиливал защи­ту и бронирование своих самолетов -поставили один синхронный крупнока­либерный пулемет УБС ("вместо двух" -это относительно серийных машин, так как Як-1 № 3560 ранее подвергся меро­приятиям по облегчению и пулеметы ШКАС на нем не стояли). Боекомплект к пулемету УБС состоял из 200 патронов. Изменилось и управление огнем. Меха­нический и пневмомеханический спуски пушки и пулеметов были заменены на электрический и пневмоэлектрический соответственно, приводимые в действие от спусковой кнопки и спускового крюч­ка на ручке управления. Новая ручка, сделанная по типу ручки Bf.109, позво­ляла вести огонь только правой рукой, оставляя левую свободной для управ­ления режимами работы мотора при ма­неврировании. Все эти изменения были внесены в расчете на запущенный в се­рийное производство мотор М-105ПФ.

Тактические качества Як-1 возросли настолько, что А.С. Яковлев 1 июля 1942 г. обратился к наркому авиационной про­мышленности с просьбой о выпуске войс­ковой серии в 20 самолетов с аналогич­ными изменениями и отправке их на фронт для проверки в боевых условиях.

Преимущества были столь очевидны, что войсковую серию строить не стали. Постановлением ГКО от 11 августа 1942 г. было дано распоряжение ди­ректору завода № 292 о внедрении в серию изменений, опробованных на Як-1 № 3560. Кроме того, постановле­нием предусматривалась установка на модифицированных "яках" маслорадиатора по типу Як-7, винта ВИШ-105, всасывающего патрубка нагнетателя с пылефильтром конструкции ЦАГИ и убирающейся хвостовой опоры. Сроки устанавливались следующие: первые 10 машин изготовить в сентябре, 100 машин - в октябре, а с ноября вы­пускать только новые Як-1 (позже приказом наркома авиационной промышленности от 2 октября 1942 г. пол­ный переход на выпуск "яков" с улуч­шенным обзором предписывалось на­чать с 10 октября).

 

Таблица 10 : Сравнительные характеристики Як-1 (№ 2898), Як-16 (№ 1699) и облегченного Як-1 (№ 4596)

Основные данные	Номер машины
	2898	4596	1699
Полетный вес, кг	2940	2780	2920
Максимальная скорость, км/ч:
у земли	516	526	524
на высоте второй границы высотности при оборотах мотора М-105ПФ 2550 об/мин	566	586	584
Время набора высоты 5000 м, мин	5.8	4.7	5.2

 

С заданием завод справился. Огово­ренное постановлением количество Як-1 б в заданные сроки вышло из за­водских цехов. Наименование новой модификации почему-то не прижи­лось, хотя и употреблялось повсемест­но. Наименование Як-1СБ появилось в результате ошибки военпреда УВВС ВМФ, который к секретному на­званию добавил открытое наименова­ние машины СБ, употребляемое на за­воде. Все нововведения внедрялись в производство постепенно, чтобы не снизить выпуска самолетов. Так, убира­ющуюся хвостовую опору начали ста­вить на Як-1 с 87-й серии, с 89-й серии появился маслоотражающий щиток, уменьшавший забрызгивание фонаря кабины маслом, новые фонарь и воору­жение появились с 99-й серии. Посколь­ку испытания мер, предложенных ЦАГИ для улучшения аэродинамики, были за­кончены к 11 сентября, то их внедрение в серию тоже задержалось, началось с 15 ноября 1942 г., и проводилось также постепенно. Полностью процесс завер­шился примерно к 110-й серии.

Одновременно были проведены ме­роприятия по частичному облегчению конструкции серийных самолетов. По постановлению ГКО от 22 сентября 1942 г. с Як-1 сняли: фару с предохра­нителем и выключателем сети, свето­вую сигнализацию выпущенного поло­жения хвостовой опоры, экранирование электросети после разъемных коробок, проводку обогрева часов, штепсельную розетку хвостового аэронавигационного огня (АНО), автомат давления, мано­метр вооружения, устройство пневмо-перезарядки МП-20, радиополукомпас РПК-10, вариометр, трос-дублер нож­ного управления, концевой выключа­тель на секторе газа. Этим же поста­новлением предписывалось устанавли­вать на самолетах ночное светооборудование, фару, вариометр и РПК-10 только по особому заказу для самоле­тов ПВО. Улучшению тактических свойств самолета способствовала уста­новка с 20 августа 1942 г. на всех Як-1 радиоприемника РСИ-4, а на каждом пятом (с 1 октября на каждом чет­ном) — радиопередатчика РСИ-3.

Поэтому Як-1б уверенно лидировал на сравнительных контрольных испы­таниях, проведенных на заводе № 292 бригадой ЛИИ НКАП совместно с летно-испытательной группой завода. Из характеристик, представленных в табл. 10, видно, почему не получила поддержки идея облегченного Як-1. Як-1 б с улучшенной аэродинамикой и штатным вооружением уступал облег­ченному варианту только в вертикаль­ном маневре и во всех отношениях был лучше серийного Як-1.

Эта модификация Як-1 выпускалась вплоть до перехода завода № 292 на изготовление еще более глубокой мо­дификации - Як-3.

В ноябре 1942 г. ЦАГИ был разработан еще один вариант формы маслорадиато­ра и испытан в аэродинамической трубе Т-104 на натурном образце. Применение такого маслорадиатора дало бы увели­чение максимальной скорости на 6-8 км/ч. В июле 1943 г. он был внедрен в серию, и после этого к вопросам улучше­ния аэродинамики Як-1 не возвращались.

В мемуарах А.С.Яковлева упоминает­ся еще один самолет с наименованием Як-1 б - фронтовая переделка Як-1 в модификацию с новым фонарем каби­ны и пониженным гаргротом, проведен­ная в полку майора Ф.И.Шинкаренко. Как удалось в последнее время уста­новить, подобные работы имели место в 42-м иап в 1942 г., но объектом для модификации был не Як-1, а Як-7Б.

Автору известна другая фронтовая переделка Як-1 № 4353 в Як-1 б, но проведенная в январе 1944 г. в 15-х ста­ционарных авиаремонтных мастерских (САМ) ВВС Северного флота (СФ). Таким образом, приоритет в создании новой модификации Як-1 принадлежит ОКБ.

 

Як-1 с мотором М-106П

 

Правительственное задание на пост­ройку И-26 предполагало установку на нем мотора М-106П. Но, чтобы доводоч­ные работы по этому мотору на заводе № 26 не задержали выпуск истребителя в заданный срок, на самолетах И-26 (Як-1) стали ставить мотор М-105П.

 

Таблица 11 : Максимальные скорости горизонтального полета, км/ч, Як-1 № 5085 с моторами М-106П и М-105ПФ

Мотор	Высота полета, м
	0	1000	2000	3000	3750	4000	5000
М-106П	534	555	575	596	610	606	589
М-105ПФ	523	546	568	571	590	592	579

 

Дальнейшие работы по М-106П про­должались в направлении форсирова­ния мощности М-105ПФ. С 27 октября по 9 ноября 1942 г. мотор успешно про­шел 100-часовые государственные ис­пытания. Взлетная мощность возросла с 1210 до 1350 л.с., а номинальная мощность на расчетной высоте с 1260 до 1350 л.с. Увеличение мощности мо­тора М-106П, причем в диапазоне вы­сот, на которых в основном велись воз­душные бои и где у М-105ПФ был "про­вал" мощности из-за переключения скоростей нагнетателя, сулило значи­тельное улучшение летных данных се­рийных самолетов. Поэтому сразу же опытный мотор М-106П был установ­лен на Як-1 № 5085 для проведения испытаний. Летный эксперимент был поставлен чисто. Этот самолет испы­тывался до этого дважды: первый раз после выпуска в августе, и второй раз -в октябре 1942 г. после улучшения аэ­родинамики, обзора и вооружения, как на серийных Як-1 б. В результате испы­таний были получены максимальные скорости горизонтального полета, при­веденные в табл. 11.

Время набора высоты 5000 м с новым мотором сократилось с 6.25 до 5.6 мин. Вместе с тем было установлено, что су­ществующие водо- и маслорадиаторы не обеспечивают нормального охлаж­дения мотора на режиме максимальной скороподъемности при температурах наружного воздуха более +15° С.

С аналогичными результатами закон­чились 10 января 1943 г. заводские ис­пытания серийного Як-1 № 01111 с се­рийным мотором М-106-1ск (первые серийные моторы М-106П, получившие новое обозначение, были выпущены 8 ноября 1942 г.). На испытаниях были достигнуты максимальные скорости го­ризонтального полета у земли - 537 км/ч и на высоте 3400 м - 606 км/ч. Высоту 5000 м самолет набрал за 5.1 мин. Испы­тания подтвердили необходимость уве­личения на 12-15 % эффективности су­ществующих охлаждающих устройств для обеспечения нормального темпера­турного режима мотора.

 

Таблица 12 : Максимальные скорости горизонтального полета, км/ч, Як-1 № 3299 с моторами М-106-1ск и М-105ПФ

Мотор	Высота полета, м
	0	1000	2000	3400	4000	5000
М-106-1ск	551	573	596	630	610	590
М-105ПФ	535	555	572

 

Тем не менее в расчете на то, что авиационная промышленность и ОКБ су­меют преодолеть трудности доводки си­стем охлаждения под новый мотор, по­становлением ГКО от 10 января 1943 г. предписывалось заводу № 292 к апрелю 1943 г. полностью перейти на выпуск са­молетов Як-1 с мотором М-106-1ск. В январе и феврале 1943 г. завод выпус­тил 47 машин с новым мотором, из кото­рых 19 — отправили в части.

Попытку улучшить температурные ре­жимы М-106-1ск и одновременно улуч­шить дополнительно летные данные са­молета за счет конструктивных измене­ний предприняло в январе 1943 г. само ОКБ А.С.Яковлева. На его опытном за­воде был переоборудован серийный Як-1 № 3299. На нем было установлено новое крыло с металлическими лонже­ронами, серийное металлическое хвос­товое оперение от Як-7. Водорадиатор сместили вперед, под крыло, по типу Як-7, Як-9, а маслорадиатор выполнили из двух радиаторов диаметром 225 мм, установленных в центральной части кры­ла. Испытания, для чистоты эксперимен­та, выполняли как с мотором М-105ПФ, так и с М-106-1ск. При этом были полу­чены максимальные скорости горизон­тального полета, приведенные в табл. 12.

Время набора высоты 5000 м с мото­ром М-106-1ск составило 4.5 мин. Но основной цели - улучшения темпера­турных режимов мотора (несмотря на улучшение летных данных) - достигну­то не было. Это предопределило судьбу М-106. Из-за плохих температурных показателей, требующих увеличения площади радиаторов, увеличенного выброса масла в суфлер и других де­фектов он был снят с производства в марте 1943 г., а вместе с ним — и Як-1 с этим мотором. Часть уже изготовлен­ных моторов (более 300 штук) была пе­ререгулирована на режимы М-105ПФ с потерей взлетной мощности до 1180 л.с. и получила обозначение М-106ПМ. Другая часть, из не прошед­ших сдаточные испытания, была пере­делана путем установки вместо односкоростного нагнетателя двухскоростного без замены других деталей, при этом не произошло потери мощности по сравнению с М-105ПФ. Эти моторы М-105ПФ серии 615, или "гибриды", ре­комендовали использовать в школах ВВС из-за неполной взаимозаменяемо­сти по деталям с моторами других серий. Испытания и доводка мотора М-106 и самолетных систем охлаждения были продолжены заводом № 26 (г. Уфа) на самолете Як-1 № 0130 по программе главного конструктора и прекращены после катастрофы этой машины 22 ок­тября 1943 г.

 

Як-1М (Як-1 "Москит")

 

Появившиеся в небе Сталинграда но­вые "мессершмитты" — Bf.109G позво­лили противнику завоевать господство в воздухе. Проведя первый этап улуч­шений, увенчавшийся выпуском Як-16, в ноябре 1942 г. ОКБ приступило к со­зданию машины, способной уверенно противостоять всем типам немецких ис­требителей. С этой целью исходная конструкция Як-1 была подвергнута тщательной ревизии в отношении веса и аэродинамики.

Первый экземпляр Як-1М с мотором М-105ПФ, построенный 15 февраля 1943 г., отличался от серийного Як-1 прежде всего новым крылом меньшего размаха (9,2 м) и меньшей площади (14,83 м ). Применение металлических лонжеронов крыла, установка вместо четырех бензобаков двух в крыле и од­ного, расходного, в фюзеляже и, таким образом, уменьшение запаса топлива, уменьшение площади хвостового опере­ния и другие конструктивные мероприя­тия уменьшили полетный вес на 230 кг. Улучшение внешних форм и туннеля водорадиатора (он стал более утоплен в фюзеляж, в связи с чем в стандартную форму Як-1 в районе третьей рамы при­шлось внести изменения для его креп­ления), перенос маслорадиатора в цен­тральную часть крыла, использование индивидуальных на каждый цилиндр мотора реактивных выхлопных патруб­ков способствовали уменьшению аэро­динамического сопротивления и увели­чению максимальной скорости.

Як-1М успешно прошел заводские (с 28 февраля по 7 июня 1943 г.) и госу­дарственные (с 7 июня по 4 июля 1943 г.) испытания. К этому времени, основыва­ясь на результатах испытаний мотора М-106, ОКБ А.С. Яковлева выдвинуло предложение по дальнейшему форси­рованию мощности мотора М-105ПФ путем увеличения наддува с 1050 до 1100 мм рт. ст. При этом номинальная мощность мотора на первой скорости нагнетателя становилась 1310 л.с. на высоте 200 м (против 1260 л.с. на высо­те 700 м), а на второй скорости нагнета­теля - 1240 л.с. на высоте 2100 м (про­тив 1180 л.с. на высоте 2700 м).

Разрешение на повышение наддува было получено от КБ В.Я.Климова, правда, только для первой скорости нагнетателя. С таким "усеченным" фор­сированием мощности мотора М-105ПФ Як-1М прошел 21-22 июля 1943 г. до­полнительные испытания в НИИ ВВС с целью проверки возможности увеличе­ния мощности с существующими устрой­ствами охлаждения и снятия летных ха­рактеристик. К сожалению конструкто­ров, установленные на Як-1М водо- и маслорадиаторы оказались недоста­точно эффективны. Для поиска допол­нительных мер по улучшению работы устройств охлаждения самолет был от­правлен в ЦАГИ, где в августе 1943 г. продувался в аэродинамической трубе.

На основе результатов продувок 17 сентября 1943 г. был выпущен второй прототип Як-1М, или "Дублер", как его иногда называли. Помимо форсирован­ного мотора, переведенного на повы­шенный наддув во всем диапазоне вы­сот и получившего обозначение ВК-105ПФ2, на самолет был установлен винт ВИШ-105СВ-01, новые масло- и водорадиаторы с увеличенными, по сравнению с первым экземпляром, пло­щадями охлаждающих поверхностей (на 7 и 8.83 м2 соответственно). Воору­жение было усилено за счет установки двух синхронных пулеметов УБ, а мо­тор-пушка заменена опытной облегчен­ной пушкой ША-20М. Обшивка хвосто­вой части фюзеляжа стала полностью фанерной (толщиной 2 мм). Козырек фонаря стал беспереплетным. Введены многочисленные эксплуатационные улучшения. Вес конструкции "Дублера" стал меньше, чем у Як-1, на 250 кг.

"Дублер" успешно прошел заводские (с 20 по 30 сентября 1943 г.) и государ­ственные (с 6 по 15 октября 1943 г.) ис­пытания. Сравнительные испытания и учебные воздушные бои показали, что новый истребитель не уступает ни од­ному из истребителей воюющих на Вос­точном фронте сторон в скорости (кро­ме Ла-5ФН на форсаже), в скороподъ­емности и в вертикальном маневре до высоты 5000 м. Постановлением ГКО от 26 октября 1943 г. Як-1М был переиме­нован в Як-3 и под этим обозначением запущен в серийное производство.

 

Як-1 с М-107 (Як-1М с М-107, "Дублер Москита")

 

Доводка мотора М-107, начатая в январе 1942 г., закончилась успешны­ми испытаниями 19 сентября 1942 г. Но, в связи с работами по аналогично­му мотору М-106П, начатыми в том же месяце, было принято решение серий­ного выпуска М-107 не начинать, а форсировать его мощность и присту­пить к изготовлению форсированного образца с октября 1942 г. под наиме­нованием М-107А.

Работы по форсированию М-107 про­шли успешно, хотя и с некоторым за­позданием, и с марта 1943 г. М-107А с номинальной мощностью 1600/1500 л.с. (первая/вторая скорости нагнетателя) начали выпускать серийно. Новый мо­тор тут же попытались "вписать" в кон­струкцию Як-1. А так как по времени это совпало с созданием Як-1М, то все лучшее, накопленное при его разработ­ке, было перенесено и на новую маши­ну. К апрелю 1943 г. самолет был готов. От Як-1 М его отличали мотор М-107А с винтом ВИШ-107, еще меньшая пло­щадь элеронов (0.5 м по сравнению с 1.0 м на Як-1М). В связи с установкой нового мотора капоты и каркас капотов были удлинены на 100 мм. Запас топли­ва размещался в четырех крыльевых бензобаках и одном расходном баке. Вес конструкции при этом составил 2438 кг против 2133 кг у Як-1М (здесь и выше имеется в виду первый прототип Як-1 М). Далее в отношении этого варианта Як-1, как и Як-1М с форсированным М-105ПФ, встала проблема соответст­вия устройств охлаждения новому мо­тору, причем для этой машины особен­но, так как теплоотдача М-107А, по сравнению с М-105ПФ, возросла с 7500 до 9500 кал/мин. Используя результаты продувок Як-1М, продувками модели Як-1 с М-107 в аэродинамической тру­бе Т-106 ЦАГИ была подобрана наибо­лее рациональная компоновка радиа­торов. По результатам этих исследова­тельских работ самолет в сентябре 1943 г. подвергся переделкам. К 2 октя­бря он был готов и 5 октября 1943 г. со­вершил свой первый полет.

Установка нового мотора, на выпуске и применении которого так настаивали моторостроители, оказалась оправдан­ной. Летные данные Як-1 значительно улучшились. В полете 18 ноября 1942 г. на высоте 6250 м была достигнута ско­рость 716 км/ч. Но для серийного произ­водства, для использования в бою мо­тор М-107 был еще недостаточно дове­ден. А когда его довели, Як-1 уже сни­мали с производства.

 

Фронтовые модификации

 

Во время войны в частях и авиаре­монтных мастерских широко велась изобретательская и рационализатор­ская работа. Она поощрялась и направ­лялась руководящим составом инже­нерно-авиационной службы. С одной стороны, начиная с 1942 г. техническо­му составу ГУ ВВС КА предлагалось помочь решить проблемы облегчения экс­плуатации и ремонта, а также сбереже­ния авиатехники и повышения ее боевых качеств. С другой стороны, появление очень многих изменений в конструкции серийных самолетов было вызвано не­хваткой запасных частей. Стараясь как можно быстрее ввести поврежденные самолеты в строй, специалисты мастер­ских брались за такие виды ремонта, на которые в другое время никто бы не ре­шился. О большинстве таких доработок не сохранилось подробных достоверных документов, и лишь о немногих в них было упомянуто. Далее перечислены некоторые из них, известные автору.

Истребители новых типов с моторами водяного охлаждения в начале боевых действий не имели надежной защиты летчика от пуль и снарядов спереди. Чтобы добавить летчикам уверенности при лобовых атаках и ударах по назем­ным целям, в ВВС Северного фронта были разработаны и испытаны козырьки фонаря с прозрачной броней для ЛаГГ-3, МиГ-3, Як-1. В октябре 1941 г. по мате­риалам испытаний был сделан заказ на 1000 бронекозырьков для ВВС КА заво­ду К-4 в Ленинграде. До эвакуации, в декабре 1941 г., завод успел выпустить 37 штук таких козырьков для Як-1. Они были получены и установлены на само­леты, защищавшие Ленинград.

Общая нехватка запасных частей практически повсеместно вынуждала использовать вместо них детали с дру­гих типов самолетов. Для Як-1 наибо­лее часто это были детали со схожего с ним по конструкции Як-7. Так, в 1941 г. силами авиамастерских № 37 ВВС Краснознаменного Балтийского Флота (КБФ) под руководством инженер-ка­питана Мансурова на Як-1 установили маслорадиатор от Як-7, имевшийся в наличии. Заменялись хвостовое опере­ние, колесо хвостовой опоры с аморти­зационной стойкой и другие детали. Не­которые недостающие детали изготав­ливались вновь по образцам. На заводе "Красногвардеец" в Ленинграде летом 1942 г. изготавливался опытный обра­зец маслорадиатора для Як-1. А 20 мая этого же года Главный инженер ВВС ВМФ разрешил авиамастерским само­стоятельно изготавливать капоты, вса­сывающие патрубки, корзины радиато­ров, щитки шасси с креплениями, кар­касы фонаря и фонари, киль, рули по­ворота и высоты, стабилизатор и до­полнительный маслобак для самолетов Як-1. Такой неприятный дефект, как забрызгивание маслом козырька фона­ря Як-1, привел к установке в частях разнообразнейших по форме и месту крепления маслоотражательных щит­ков, колец, козырьков. Замена и изго­товление новых деталей не всегда вы­зывалось отсутствием запасных. После того как промышленность перешла на выпуск мотора М-105ПФ, а находящие­ся в эксплуатации М-105ПА исчерпали свой ресурс, появилась проблема заме­ны моторов на Як-1 более ранних се­рий, поскольку на них стояли не соот­ветствующие новому мотору масло- и водорадиаторы. И эта задача опять ре­шалась установкой маслорадиатора от Як-7. В мастерских № 81 Наркомата ВМФ на эти работы была даже состав­лена технологическая карта в июле -августе 1943 г. По ней трудозатраты со­ставили 523 ч 45 мин.

Следует отметить, что подобное ре­шение для Як-1 применялось довольно часто. На многих опытных самолетах само ОКБ заменяло маслорадиатор, но для серии это почему-то не подходило, и он сохранял свою, отличную от других "яков", форму.

Интересные работы были выполнены в 1942 г. в 247-м иап. По предложению летчика Н.Смагина, инженер полка по вооружению старший лейтенант И.Ходос установил под фюзеляж истреби­теля балочный держатель для подвес­ки авиабомбы калибра 250 кг. Так обо­рудовали минимум две машины, кото­рые участвовали в бомбардировке Чонгарского железнодорожного моста в Крыму. Другая модернизация Як-1 была выполнена на одном из аэродромов под Уманью, где размокшая почва, мокрый снег, грязь при разбеге самолета заби­вали соты водорадиатора — моторы перегревались и выходили из строя. По предложению технического состава для радиаторов вырезали из фанеры и ус­тановили специальные щитки, закры­вавшие вход в радиаторы. После отры­ва летчик специальным тросом, протя­нутым в кабину, открывал щитки. За ко­роткое время мотор не успевал на­греться до критической температуры.

Наиболее существенные работы, улуч­шившие характеристики дальности и продолжительности полета, были прове­дены силами 30-х САМ ВВС СФ, где на 23 самолетах Як-1 было установлено обо­рудование для подвески двух бензоба­ков ПЛГБ-100, сбрасываемых в полете.

В середине 1943 г. самолеты-торпедо­носцы были вынуждены выполнять бое­вую работу на таком удалении от баз, которое делало невозможным их при­крытие отечественными истребителями. В то же время противник усилил защиту своих конвоев как зенитной артиллери­ей, так и истребителями. Данная дора­ботка (а о подвесных баках для Як-1 ВВС КА ставили вопрос давно, еще с периода составления ТТТ) увеличила за­пас топлива на самолете на 200 л, что гарантированно увеличивало продолжи­тельность полета на 35-45 мин. Проект был выполнен начальником цеха 30-х САМ ВВС СФ старшим техником-лейте­нантом В.С.Давыдовым и начальником этих мастерских инженер-капитаном И.А.Безукладниковым под руководством главного инженера ВВС СФ инженер-полковника Р.М.Собченко.

Подвесной бак крепился на бомбовый замок КД-46 или Дер-31, установлен­ный на специальном узле на переднем лонжероне крыла между девятой и де­сятой нервюрами. Бензопровод разме­щался в носке крыла и крепился к ло­бовому стрингеру хомутами. Включение баков в работу осуществлялось специ­альной рукояткой, установленной справа под приборной доской. При этом бензокран основных баков ставился в положение "Закрыто". В магистрали под краном включения-выключения баков устанавливался обратный кла­пан, предотвращающий выбивание бензина вследствие разряжения в тру­бопроводе после их сброса при непол­ном закрытии крана летчиком. Управ­ление сбросом, тросовое, было выве­дено на неиспользовавшуюся рукоятку форсажа мотора. Для осмотра узла подвески и выполнения на нем регла­ментных работ на верхней поверхности крыла был прорезан лючок, закрываю­щийся дюралевой крышкой на двух замках "дзус". Опасения, что из-за ус­тановки обратного клапана на участке от него до подвесных баков может по­явиться воздушная пробка и в связи с этим заглохнуть мотор при переходе на питание от них, не подтвердились. В проведенных по специальной програм­ме летных испытаниях система работа­ла надежно, чему способствовала не­большая длина участка магистрали и малая разница уровней бензопомпы и подвесных баков. Радиус действия ис­требителя увеличился. Практический радиус группы из шести Як-1 с подвес­ными баками (с учетом 20% навигаци­онного запаса топлива, запаса топлива на взлет, посадку и 15-минутный воз­душный бой) составил 207 км, а при тех же условиях для Як-1 без баков практи­ческий радиус действия равнялся 127 км. Широкое применение истребителей для целей воздушной разведки практи­чески с начала боевых действий потре­бовало установки на них аэрофотоаппа­ратов (АФА). Для Як-1 это были АФА-И (реже АФА-Б), устанавливаемые в фюзеляж за водорадиатором. Варианты установки были весьма разнообразны, потому что, получив задание, каждая авиамастерская создавала заново свой проект. Доработкам подвергались обычно единичные экземпляры, но к концу 1943 г., когда резервы модифика­ции и модернизации были исчерпаны, машина все больше использовалась для решения задач разведки, и число само­летов, оборудованных АФА, возросло. Одна из дооборудованных АФА машин сохранилась по сей день. Это Як-1 се­рийный № 08110 — подарок Ф.П.Головатого летчику Б.Н.Еремину, экспониру­ющийся в филиале Саратовского музея краеведения на Соколовой горе. К со­жалению, при реставрации в 1944 г. фотолюк на самолете, через который осу­ществлялась съемка, был заделан. Ос­тался лишь люк на правом борту, через который снимали и устанавливали АФА. При рассказе о фронтовых модифика­циях нельзя не упомянуть о "стихийном облегчении" самолетов за счет снятия "бесполезного", на взгляд летчиков, кис­лородного и другого оборудования. Сни­мались зачастую радиостанции, даль­ность действия и уровень помех которых поначалу оставляли желать лучшего. Иногда дело доходило до снятия броне­спинок, но печальный опыт быстро иско­ренил эти "новации". На самолетах пер­вых серий нередко в частях снимали по­движную часть фонаря кабины, с одной стороны, потому что это улучшало обзор (к которому привыкли летчики, летавшие на истребителях старых типов), а с другой стороны, потому что ее невозможно было открыть на больших скоростях полета при необходимости покинуть самолет.

 

Работы по пылефильтру нагнетателя

 

Широкая эксплуатация Як-1 с полевых аэродромов в летнее время показала, что пыль, мелкие комья земли и камеш­ки, поднятые струей от винта на разбеге, попадали в воздушный тракт мотора, выводя из строя крыльчатку нагнетате­ля, засоряя карбюраторы. А попадание их в трущиеся части приводило к преж­девременному выходу мотора из эксплу­атации. Поэтому для повышения дли­тельности и надежности работы авиаци­онных моторов начальнику ЦАГИ Шиш­кину, начальнику филиала ЦИАМ Гудзинскому, и.о.начальника ЛИИ НКАП Чесалову приказом наркома авиационной промышленности от 6 апреля 1942 г. по­ручалось к 1 мая разработать и испытать для внедрения в серийное производство пылеуловитель для всасывающего пат­рубка мотора к самолету Як-1.

В июне 1942 г. в ЦАГИ разработали вариант съемного воздушного фильтра и провели его испытания. Он был выпол­нен в виде приставного патрубка, уста­навливаемого впереди воздухозаборни­ка нагнетателя мотора. Боковая по­верхность образовывалась четырьмя слоями стальной сетки (по типу автомо­бильной ЗИС-5). Площадь фильтрую­щей поверхности — 9.5 дм2. В передней части фильтра устанавливалась за­слонка, управление которой было свя­зано с системой выпуска-уборки шасси посредством тросовой проводки. При выпуске шасси заслонка закрывалась и удерживалась в закрытом положении натяжением троса, а при уборке - от­крывалась под действием возвратной пружины. В своем первом варианте фильтр крепился к капотам мотора и зализу крыла на винтах. Это не устраи­вало заказчика - ВВС, поскольку время на снятие и установку фильтра при ос­мотре мотора (снять капоты без демон­тажа пылефильтра было невозможно) составляло 25-30 мин, что превышало в несколько раз время, допустимое по требованиям ВВС (не более 8 мин). По­этому конструкцию крепления измени­ли. К капотам мотора фильтр стал кре­питься рояльной петлей на шомполах, а к зализу крыла - на одном замке "дзус". Время снятия и установки снизилось до 5 мин. Летные испытания показали, что ухудшение аэродинамики самолета ока­залось незначительным. Максимальные скорости горизонтального полета по вы­сотам уменьшились всего на 2 - 3 км/ч.

Воздушный фильтр конструкции ЦАГИ в новом виде был принят и внедрен в серийное производство одновременно с Як-1б. При его эксплуатации в частях выяснилось, что вследствие растяжения тросов управления заслонкой он требует постоянной регулировки. Более того, для его снятия (с целью промывки) требова­лось разъединить тягу управления за­слонкой. Поэтому при монтаже фильтра нужно было производить регулировку управления. Эту операцию можно было выполнить только после установки са­молета на козелки, а фильтры требова­ли ежедневной промывки. Поэтому ра­бота над фильтрами была продолжена в 1943 г. Число участников расширили, включив ее в перечень тем для изобре­тателей в частях и мастерских ВВС.

В июне 1943 г. прошли испытания воз­душные фильтры конструкции ЛИИ НКАП, ЦАГИ (съемный и несъем­ный), завода № 292 НКАП. Все они испы­таний не выдержали. У легкосъемного фильтра ЛИИ НКАП (время снятия -2-3 с, установки - 10-12 с) с площадью фильтрующей поверхности 6.55 дм быс­тро ржавела сетка, изготовленная из луженой жести. Поэтому его рекомендо­вали только как наземное приспособле­ние. Съемный фильтр ЦАГИ снижал максимальную скорость самолета на 6-7 км/ч и, кроме того, требовал трудо­емких подгоночных работ по месту, от­дельно для каждой машины. Несъемный фильтр ЦАГИ был очень сложен в изго­товлении, требовал больших переделок в конструкции самолета. Фильтр завода № 292 снижал максимальную скорость самолета тоже на 6-7 км/ч (что превышало величину, заданную приказом нар­кома авиационной промышленности), и на его снятие уходило более 30 мин.

Совершенно другой принцип пыле­улавливания был предложен специали­стами авиамастерских Военно-морско­го авиационного училища им.Сталина (до недавнего времени - Ейское ВВАУП). В воздухоподводящий канал нагнетателя устанавливалась специ­альная решетка, отсекавшая крупные частицы грунта и камешки вниз за пре­делы канала, а более легкие частицы пыли улавливались нанесенной липкой мастикой. Испытания, проведенные в училище, показали довольно хорошую эффективность устройства. Основной недостаток: необходимость возобнов­лять мастичное покрытие, которое мог­ло сохнуть и трескаться под действием разности температур, само угрожая бе­зопасной работе мотора.

Лишь к маю 1944 г. (по сути дела, к кон­цу выпуска Як-1) был разработан, испы­тан и рекомендован к использованию в ВВС КА воздушный фильтр конструкции ВВС СФ с измененной кинематикой уп­равления заслонкой, предложенной опыт­ным заводом НИИ ВВС КА. Этот фильтр не снижал максимальную скорость поле­та в отличие от других пылефильтров.

 

Работы по системе нейтрального газа

 

Они начались в июле 1941 г. как пер­спективное направление в разработке защиты бензобаков от взрыва при про­стреле. Кроме того, избыточное давле­ние газов повышало высотность бензосистемы. По мере расхода бензина ос­вободившееся пространство в баках заполнялось его парами, которые в со­четании с кислородом воздуха состав­ляли взрывоопасную смесь. Поэтому, чтобы уменьшить степень риска при по­падании снарядов в бак, было принято решение об отводе в бензобаки вы­хлопных газов с повышенным содержа­нием не способствующих горению (или нейтральных) углекислого газа (до 6 %)• и азота (до 70 %).

Первый вариант системы заполнения баков нейтральными газами оказался неудачным. При испытаниях в НИИ ВВС на Як-1 № 2029 ее даже сня­ли с самолета по причине раздутия ба­ков и появления течи, вызванных чрезмерным повышением внутреннего давления в баках. К 5 января 1942 г. завод № 292 изготовил опытный обра­зец системы нейтрального газа (НГ) и провел почти полностью ее заводские испытания. В НИИ ВВС она проверя­лась на Як-1 № 3855. Основное ее от­личие от предыдущей заключалось в том, что в ней не использовались вы­хлопные газы. Углекислым газом заря­жался специальный двухлитровый баллон. Давление зарядки контроли­ровалось по манометру, а расход газа регулировался редуктором с отверсти­ем в 0.7 мм. После открытия крана уг­лекислый газ поступал в бензобаки под избыточным давлением 0.1 кг/см . При этом его концентрация в баках была от 4.9 до 34.2%. Вытеснение паров бензи­на происходило через дренаж. При ис­пытаниях эта система работала на­дежно, но требовала специальной за­рядки углекислым газом, что не всегда было возможно в фронтовых условиях.

Конструкторы опять обратились к идее отбора отработанных газов от мо­тора. Но эта система оставалась недо­веденной. Конденсирующаяся при ох­лаждении газов влага скапливалась в трубах, замерзая при низких температу­рах наружного воздуха. При этом после включения системы в работу в баках образовывалось разряжение, препятст­вующее нормальной выработке топли­ва, - моторы глохли. Были случаи вы­брасывания бензина через дренаж после включения системы. Поэтому использо­вание системы НГ в частях не разреша­лось до ее окончательной доводки.

Чтобы положить конец этим мучени­ям и не возить на самолете лишний вес, нарком авиационной промышленности приказом от 2 июля 1942 г. обязал КБ завода № 156 разработать и изготовить усовершенствованную систему НГ для Як-1, Як-7 и других самолетов, к 15 июля смонтировать ее на Як-1 и да­лее в десятидневный срок совместно с ЛИИ НКАП испытать. Этим же прика­зом КБ поручалось разработать меро­приятия по устранению конструктив­ных дефектов существующих систем к 1 августа 1942 г. и потом в десятиднев­ный срок провести и их испытания.

Новая система НГ была спроектиро­вана, успешно прошла испытания, была утверждена, и с сентября 1942 г. (с 102-й серии) ее начали устанавливать на самолетах. Истребители более ран­них серий указанием главного инжене­ра ВВС КА № 88 от 14 сентября 1942 г. должны были пройти доработку, но предложенные КБ завода № 156 меро­приятия оказались недостаточно эф­фективными, и указанием № 21 от 27 января 1943 г. эксплуатацию систе­мы НГ на Як-1 до 102-й серии запре­тили до особых распоряжений.

В новой системе отвод газов произ­водился через штуцер от левого зад­него выхлопного патрубка мотора. Да­лее газы охлаждались в проложенной по левому борту стальной трубе, дохо­дящей до шестой рамы фюзеляжа и возвращающейся обратно к фильтру, расположенному у переднего лонжеро­на. Температура газов снижалась с 800-1000°С до 5-10°С. Газопровод имел наклон в сторону фильтра, одно­временно использовавшегося как от­стойник для конденсирующейся при охлаждении газов влаги. От фильтра охлажденные и очищенные от механи­ческих примесей газы по алюминиевым трубкам шли к крану НГ, установлен­ному на правом пульте кабины и сооб­щавшему баки или с системой НГ, или с атмосферой (последнее использова­лось на земле при заправке). С 168-й серии (и на каждом десятом самолете 167-й серии) кран НГ вентильного типа был заменен на двухходовый с положе­ниями: "Закрыто" - баки сообщены с си­стемой НГ, "Открыто" — с атмосферой.

Тактико-технические характеристи­ки описанных модификаций и серийных самолетов приведены в табл. 13.

 

Таблица 13 : Летно-технические данные опытных и серийных Як-1

Параметры сравнения	И-26 по ТТТ	И-26-I опытный	И-26-II		И-26-III		УТИ-26-I
З.И.*	Г.И.**	З.И.	Г.И.	З.И.	Г.И.
Тип мотора	М-106	М-105	М-105П	М-105П	М-105П	М-105П	М-105П	М-105П
Мощность мотора, л. с.	1350	1060	1050	1050	1050	1050	1050	1050
Вес пустого самолета, кг		2000	2206	2215	2320	2289	2145	2181
Вес полетный, кг		2600	2691	2700	2740	2801	2710	2751
Скорость у земли, км/ч			485	490			490	500
Скорость на 1-й границе высотности, км/ч				572.5			560	560
высота, м
3000
3000	2540
Скорость на 2-й границе высотности, км/ч высота, м	620	6001	595	5862			590	586
6000	5000	5000	4800
5100	4600
Время набора высоты 5000 м, мин		5.15'	5.3	6.0			5.6	5.5
Практический потолок, м	12000	11 150'	-	10200			11000	9400
Время виража на высоте 1000 м, с			24-25.1	24			21-20	25-22
Максимальная дальность полета, км	600	-	900	800
Вооружение:
Пулеметы:
количество	1	2	41	2	2	2	2	2
калибр, мм	12.7 7.62	7.62	7.62	7.62	7.62	7.62	7.62	7.62
боекомплект, патроны		2140	1500	360		1500	1000	1000
Пушки:
количество	-	1	1	1	1	1	-	-
калибр, мм	-	20	20	20	20	20	-	-
боекомплект, снаряды	"	130	130	120		135	"	"

 

Продолжение таблицы 13

№0218	№ 0406	№0511	№ 2029		№10473	№ 3855		№ 08685	№1569	№ 2985
шасси колесное	шасси лыжное
без РО	с РО
М-105П	М-105П	М-105П	М-105П	М-105П	М-105ПФ	М-105ПА	М-105ПА	М-105ПФ	М-105ПФ	М-105ПФ
1050	1050	1050	1050	1050	1180	1050	1050	1180	1180	1180
			2446		2350	2483
2832	2858	2847	2951		2802	3033		2930	2917	2900
473	480	490	487			441	429	529	510
553	558	577	546	517		519		567	553
2950	3100	3140	3200	3000		3100		1450	1850
573	578	587	560	550		533	523	594	571	570
4860	4950	5100	4800	5000		5300	5000	3500	3650	3800
5.26	5.7	5.7	6.8			5.9	6.2	6.4	6.4
9300	10000	10500	9900			10400	10000
		20-21	24		16-17	19-19.54		16-17	19-20
	700		784			770
2	2	2	2	2	2		2	2	2	22
7.62	7.62	7.62	7.62	7.62	-	7.62	7.62	7.62	7.62	7.62
1240	1240	1500	1500	1500	-	1500	1500	1500	1500	1500
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20
130	130	120	120	120	120	120	120	120	120	120

Для И-26-I приведены расчетные данные максимальной скорости горизонтального полета, скороподъемности и потолка.

Указанные данные в 1941 г. были пересчитаны по новой методике, при этом максимальная скорость стала равна 592 км/ч на высоте 4966 м.

Самолет № 1047 - опытный образец, облегченный и с улучшенным обзором.

Время виража для Як-1 № 3855 получено при полетном весе 2985 кг (с колесным шасси).

Самолет № 0868 - опытный образец с аэродинамикой, улучшенной по рекомендациям ЦАГИ.

* З.И. — заводские испытания

** г.и. — государственные испытания

 

Окончание  таблицы 13

Параметры сравнения	№ 50856		№ 4596	№ 2898	№ 1 699	№ 3299	№20110
Тип мотора	М-105ПФ	М-106	М-105ПФ	М-105ПФ	М-105ПФ	М-106-1ск	М-105ПФ
Мощность мотора, л. с.	1180	1350	1180	1180	1180	1350	1180
Вес пустого самолета, кг						2280
Вес полетный, кг	2915	2927	2780	2940	2920	2757
Скорость у земли, км/ч	517	536	526	516	524	551	528
Скорость на 1-й границе высотности, км/ч высота, м	563 1950	611 3750				630 3400
Скорость на 2-й границе высотности, км/ч высота, м	589		592	569 3550	584 3500		588
3900
3800
3750
Время набора высоты 5000 м, мин	6.06	5.6	4.7	5.8	5.2	4.5
Практический потолок, м
Время виража на высоте 1000 м, с
Максимальная дальность полета, км
Вооружение:
Пулеметы:
количество	1	1	-	2	1	1	1
калибр, мм	12.7	12.7	-	7.62	12.7	12.7	12.7
боекомплект, патроны	200	200	-	1500	200	200	200
Пушки:
количество	1	1	1	1	1	Последние записи "Биркэты" Ирония судьбы заключается в том, что "Биркэты" в руках гражданских летчиков более известны, чем на вооружении Blue Angеls. убийцы танков Сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что гражданская война в Испании в 1936-39 годах фактически открыла Вторую Мировую войну О сайте Добро пожаловать на WUNDERWAFFE: Сайт об истории Мировых войн. Книги, статьи, периодика, мемуары и художественная литература по истории мировых войн и вооружений. Справочники. Чертежи. Библиотека В.Ю. Грибовский, И.И. Черников. Броненосец "Адмирал Ушаков" А. Гайер. Германские подводные лодки в войну 1914 - 1918гг. Айзенберг Б.А., Костриченко В.В. "Лидер Чёрного моря". А.Н.Медведь, Д.Б.Хазанов, М.А.Маслов. Истребитель «МиГ-3». А.Н.Медведь. Локхид Р-38 «Лайтнинг»