Авиация и время 2009 06

Уже на следующий день после подписания Постановления по Як-3П вышел приказ по НКАП № 708сс: Саратов был обязан сдать первые 30 «Яков» с тремя Б-20 в феврале 1945 г., 50 – в марте, 100 – в апреле, 150 – в мае, 200 – в июне, а с июля сдавать только Як-3П. Однако производство опоздало с началом поставок самолета, сдав головной Як-3П лишь в апреле 1945 г. На фронт машина попасть не успела, но менее актуальной проблема усиления вооружения Як-3 не стала: теперь главным (пока лишь вероятным, но вероятным весьма и весьма) противником становились американские самолеты, прочность и живучесть которых была хорошо известна. Летом 1945 г. к выпуску Як-3П подключился завод № 31, а с августа сдача самолетов с пулеметами была прекращена полностью. Всего было построено 596 экземпляров Як-3П.

В поисках нового мотора

Самолет Як-3 стал вершиной развития линии Як-1, оптимально сочетая скорость и маневренность, однако Яковлев считал, что он не исчерпал еще все резервы. На одной серийной машине для снижения аэродинамического сопротивления масляный радиатор был перемещен из корневой части крыла под фюзеляж и объединен в единый агрегат с водяным, а всасывающий патрубок нагнетателя мотора сделали одиночным, разместив в левом наплыве. В дальнейшем на той же машине испытывали новую эжек- торную систему выхлопа по типу английского самолета «Москито», которая позволяла более полно использовать кинетическую энергию выхлопных газов и получать за счет смешивания их с набегающим воздухом некоторую реактивную тягу. На одном из серийных Як-3П проходил отработку экспериментальный воздушный винт со стреловидными концами лопастей, рассчитанный на повышенные скорости полета.

Истребитель Як-3 был великолепен на малых и средних высотах, однако уже выше пяти километров более тяжелые немецкие, английские и американские самолеты обходили Як-3 по скорости, а выше 7 км – и по маневренности. Чтобы превзойти их и там, на серийный Як-3 № 36-20 установили опытный мотор ВК-105ПД с рассчитанным на большую границу высотности нагнетателем и воздушным винтом ВИШ-105СВ-02. Кроме того, увеличили на 300 мм длину каждой законцовки крыла. Конструкцию облегчили, из вооружения оставили одну мотор-пушку НС-23 (60 снарядов). В первом полете 5 февраля 1945 г. М.И. Иванов выявил недостатки силовой установки, которые безуспешно пытались устранить заменой винта на ВИШ-105Л-2.

Одноступенчатые приводные центробежные нагнетатели имели простую конструкцию и хорошо работали до высот порядка 3-5 км, но с дальнейшим подъемом мощность мотора с таким наддувом быстро падала. Из-за этого потолок серийных Як-3 был ограничен отметкой 10500 м. Для достижения больших высот на заводе № 466 был разработан нагнетатель Э-100 с двумя центробежными ступенями, которые последовательно сжимали подаваемый в мотор воздух. Первая ступень приводилась во вращение тремя гидравлическими турбомуфтами и могла включаться и выключаться автоматически или вручную. Вращение от коленвала на вторую ступень передавала неотключаемая механическая передача. От взлета до первой расчетной высоты работала только вторая ступень нагнетателя на первой скорости привода в 9,72 раза большей частоты вращения вала мотора. Когда высота полета достигала 3400 м, включалась и первая ступень нагнетателя, а на высоте 6300 м переключались турбомуфты первой ступени, что замедляло падение мощности с дальнейшим подъемом самолета. Это была некая помесь системы наддува немецкого мотора DB 605ASCM и высотных модификаций английского Роллс-Ройс «Мерлин».

Мотор ВК-105ПД № 1012-43 с нагнетателем Э-100 и системой впрыска смеси спирта и воды поставили на Як-3ПД, и 23 февраля 1945 г. Анохин начал программу высотных полетов. Но двигатель вскоре вышел из строя, и его пришлось поменять. Потолок у этого «высотного» истребителя оказался ниже, чем у серийного Як-3 ВК-105ПФ2: самолет не мог нормально летать на высотах больше 9000 м, и 14 мая 1945 г. его испытания прекратили.

Двухступенчатые нагнетатели разных типов и другие экспериментальные устройства повышения высотности пытались ставить и на серийный мотор ВК-105ПФ взамен штатного ПЦН Такой гибрид получил обозначение ВК-105ПВ, экземпляр № 7327-43 с винтом ВИШ-105ТЛ-2 установили на самолет № 44-19 выпуска саратовского завода, который перед этим проходил контрольные испытания как эталон серийного Як-3 на 1945 г. Как и первая машина, самолет был обозначен Як-3ПД, хотя индекс модификации мотора был «ПВ» Все работы по силовой установке, переделке систем, замене штатного вооружения на одну пушку НС-23 и удлинению крыла как у первого Як-3ПД, заняли всего 8 дней. Первый этап заводских испытаний (до высот 6500 м) проводил с 29 сентября по 7 октября летчик В.Л Расторгуев, при этом выполнили ряд доработок, например, вместо опытного высотного винта установили серийный ВИШ-105СВ-01 Но сам мотор N9 7327-43 работал ненадежно, и его заменили новым с заводским номером № 1006-43, оснащенным нагнетателем Э-100.