Як-3 - истребитель СССР

Характеристики

Экипаж, человек: 1
Масса, кг.: пустого - 2 131; взлетная - 2 692
Вооружение: одна 20-мм пушка ШВАК стреляющая через развал мотора и два синхронных пулемета БС калибра 12,7 мм
Силовая установка: один 12-цилиндровый двухрядный V-образный двигатель водяного охлаждения ВК-105ПФ2 мощностью 1240 л.с.
Скорость, км/ч: максимальная у земли - 567; на высоте 4 100 м - 646
Время набора высоты 5 000 м за 5 минут
Потолок, м: 10 400
Дальность полета, км: 648
Винт: трехлопастный, металлический, изменяемого шага ВИШ-105 СВ-01
Размеры: длина - 8,5 м; высота - 2,38; размах крыльев - 9,2 м
Площадь крыла,: м2 14,85

Як-3 — одноместный свободнонесущий моноплан смешанной конструкции с убирающимся шасси и закрытой кабиной.

История создания
В начале осени 1942 года на советско-германском фронте появилась новая модификация Мессершмитта - Bf 109G, оснащенная мотором повышенной мощности. Это событие сразу перевело в разряд устаревших наши самолеты Як-1, Як-7 и ЛаГГ-3, которые создавались в расчете на противостояние более ранним версиям немецкого истребителя. Bf 109G намного опережал их в скорости, скороподъемности и по разгонным характеристикам. В результате, несмотря на количественный рост советской авиации, немцы за счет технического превосходства смогли удержать свое стратегическое господство в воздухе, захваченное ими еще в начале войны.

Чтобы исправить положение, ОКБ А.С Яковлева в ноябре того же года приступило к коренной модернизации истребителя Як-1 с целью максимально подтянуть его летные данные к показателям вражеской машины, а по возможности - превзойти их. К поставленной цели авиаконструкторы шли тремя путями -повышением мощности двигателя, снижением массы самолета и улучшением его аэродинамики.

За счет повышения давления наддува удалось поднять максимальную мощность мотора ВК-105ПФ с 1180 л.с. до 1240 л.с. Столь незначительная прибавка в мощности, конечно, погоды не делала, поэтому основное внимание пришлось уделять массе машины и аэродинамическому совершенству. Существенно облегчить самолет позволила замена массивных деревянных лонжеронов крыла более легкими - металлическими, а также уменьшение запаса топлива с 410 л до 360 л.

Для снижения аэродинамического сопротивления уменьшили размах, площадь и относительную толщину крыла, слегка сократили размеры хвостового оперения, маслорадиатор перенесли из-под мотора в центроплан, а водорадиатор глубже утопили в фюзеляже, сделав его гондолу более компактной. Кроме того, поставили округлое, беспереплетное лобовое стекло фонаря кабины, а полотняную обшивку в задней части фюзеляжа заменили фанерной.

Большинство этих нововведений внедрили на опытном самолете Як-1М (Москит), который впервые поднялся в воздух 28 февраля 1943 года. Правда, на нем еще стоял мотор ВК-105ПФ, а форсированную по наддуву версию этого двигателя, получившую наименование ВК-105ПФ2, установили на втором прототипе, впервые взлетевшем 17 сентября (в документах он значился как Дублер). Помимо нового мотора Дублер отличался от предшественника и от стандартного на тот момент Як-1Б усиленным вооружением: вместо одного крупнокалиберного синхронного пулемета БС на нем смонтировали два.

В том же месяце всего за 10 дней Дублер успешно прошел заводские испытания, а в октябре - государственные и был рекомендован к запуску в серию. Поскольку большой объем внесенных в конструкцию машины изменений уже не позволял считать ее просто очередной модификацией Як-1, самолету присвоили новый индекс Як-3. Под этим обозначением он и вошел в историю как один из лучших истребителей Второй мировой войны и предмет заслуженной гордости советского авиастроения.
1 марта 1944 года первый серийный Як-3 сошел с конвейера саратовского авиазавода № 292, а в июле к производству подключился завод № 31 в Тбилиси. Выпуск самолета продолжался до середины 1946 года. Всего были построены 4848 истребителей, из них 4111 - до окончания войны.

Описание конструкции
Фюзеляж: силовой набор - ферма прямоугольного сечения, сваренная из тонкостенных стальных труб зацело с моторамой, опрофилированная наборными деревянными шпангоутами и стрингерами. Обшивка центральной и хвостовой части - двухмиллиметровая фанера. Двигатель и отсек вооружения покрыты съемными дюралевыми капотами.
Крыло: неразъемное, двухлонжеронное, трапециевидной формы со скругленными законцовками. Лонжероны и часть нервюр выполнены из дюраля, остальные нервюры - из дерева. Фанерная обшивка толщиной 3-5 мм соединялась с каркасом на клею и шурупах, снаружи обклеивалась тканью, шпаклевалась и красилась. К переднему лонжерону крепились основные стойки шасси, а к заднему - дюралевые посадочные щитки и элероны с дюралевым каркасом и полотняной обшивкой.
Оперение: стабилизатор и киль - деревянные с фанерной обшивкой. Конструкция рулей аналогична элеронам. Рули оснащены внутренней весовой компенсацией. Рули высоты снабжены триммерами.
Силовая установка: 12-цилиндровый двухрядный V-образный мотор водяного охлаждения ВК-105ПФ2 с двухскоростным центробежным нагнетателем. Винт трехлопастный, металлический, изменяемого шага ВИШ-105 СВ-01. Топливо размещалось в двух протектированных крыльевых бензобаках. Водорадиатор установлен в тоннеле за кабиной.
Шасси: трехстоечное с хвостовым колесом. Основные стойки с помощью пневмосистемы убирались в ниши крыла, а хвостовая - в фюзеляж. В убранном состоянии стойки и колеса полностью закрывались дюралевыми створками.
Вооружение: первые 197 самолетов Як-3 имели вооружение аналогичное Як-1Б - 20-мм мотор-пушку ШВАК и один синхронный пулемет БС калибра 12,7 мм, установленный над мотором слева от продольной оси самолета. Затем пулеметов стало два, с таким вариантом вооружения в 1944-1945 годах построены 4004 истребителя. Боекомплект — 120 снарядов на пушку и по 150 патронов на пулемет.

Применение
Боевой дебют истребителя Як-3 состоялся в июле 1944 года в ходе Львовско-Сандомирской наступательной операции. В ней принял участие 91-й истребительный авиаполк, первым получивший эти машины. Его личный состав почти наполовину был укомплектован молодыми неопытными пилотами, вчерашними выпускниками летных училищ. Тем не менее, проведя за месяц пять групповых воздушных боев, 91-й полк сбил 23 вражеских самолета, а потерял всего два. В отчете о боевом применении новой машины летчики отмечали: На высотах до 5000 м (выше боев не проводилось) Як-3 превосходит и Me-109 (Bf 109 – прим. ред.), и ФВ-190 (Fw 190 – прим. ред.). Як-3 легко догоняет истребители противника на восходящих и нисходящих маневрах. Также они указали на легкость и простоту пилотирования, высокую устойчивость и хорошие взлетно-посадочные характеристики. Впрочем, эти качества присущи едва ли не всем изделиям А.С. Яковлева. Он умел создавать приятные в управлении машины, которые нравились пилотам.
Одним словом, Як-3 зарекомендовал себя как отличный воздушный боец, способный успешно противостоять любым немецким поршневым истребителям. Неудивительно, что французские летчики полка Нормандия-Неман, имевшие возможность воевать на любом типе не только советских, но и англо-американских истребителей, поставлявшихся в нашу страну по ленд-лизу, остановили свой выбор именно на Як-3. На них французы сражались вплоть до конца войны, и на них же летом 1 945 года вернулись на родину. Советское правительство подарило эти самолеты Франции в благодарность за помощь в борьбе с общим врагом.
Единственным недостатком Як-3, ограничившим его боевые возможности, был относительно малый запас горючего, не позволявший летать на охоту во вражеский тыл и сопровождать бомбардировщики далеко за линию фронта. Эти задачи обычно возлагались на Як-9 и истребители Лавочкина.
Як-3 повезло больше, чем многим другим типам советских самолетов — участникам Второй мировой войны. До наших дней в хорошем состоянии сохранились, по крайней мере, два подлинных экземпляра этой машины. Один из них находится во французском авиамузее в Ле-Бурже, а второй - в подмосковном Музее истории техники Вадима Задорожного.

Окраска
Як-3 запустили в серию на завершающем этапе войны, когда немцы крайне редко пытались бомбить советские аэродромы. Поэтому отпала необходимость маскировать истребители на фоне земной поверхности и красить их сверху в цвета растительности, а зимой - под цвет снега. На первый план вышла маскировка в полете на фоне неба или земли, наблюдаемая с больших высот.

Экспериментальным путем было установлено, что наилучшим образом для этого подходит окраска в светло-серый цвет, либо в два оттенка серого - светлый и более темный. Так были окрашены все фронтовые Як-3, хотя опытные экземпляры во время испытаний, возможно, еще имели старый камуфляж из двух оттенков зеленого цвета.

Як-3. Расскараска
Як-3. Расскараска

Разнообразие в скучную серую раскраску добавляли полковые обозначения, различные надписи, отметки воздушных побед и индивидуальные эмблемы пилотов. К примеру, самолеты знаменитого авиаполка Нормандия-Неман выделялись трехцветными коками винтов, раскрашенными в цвета французского флага, а также белыми зигзагообразными стрелами на бортах фюзеляжей. Еще одной особенностью этих машин было то, что французские летчики в соответствии с национальной традицией отмечали свои воздушные победы не звездочками, а крестиками - уменьшенными изображениями немецкого опознавательного знака, которые рисовали под кабиной.

Самолеты ударной группы Меч в составе 150-го истребительного авиаполка получили броскую, вызывающую расцветку с ярко-красными коками винтов и капотами моторов. На боковинах капота красовалась эмблема группы - белый крылатый меч, разрубающий свастику.

Истребители 14-го Гвардейского ИАП ВВС Балтфлота легко узнавались по желтым диагональным полосам на вертикальном оперении, а у самолетов 1-го Гвардейского ИАП полосы были белые и более тонкие.

Тактические номера (как правило, двузначные) почти всегда рисовали белой краской на бортах фюзеляжа между опознавательным знаком и хвостовым оперением. Только у самолетов Нормандии-Неман номер располагался ближе к кабине и был вписан в стрелу.

Модификации
Як-ЗВК-1 105ПФ2
Основная серийная модификация со смешанным пулеметно-пушечным вооружением. Выпускалась до августа 1945 года.
Як-ЗП (пушечный)
Вариант с усиленным вооружением, состоявшим из мотор-пушки Б-20М калибра 20 мм и двух синхронных пушек Б-20С того же калибра, установленных на месте синхронных пулеметов. Боекомплект мотор-пушки составлял 120 снарядов, а синхронных - по 130 снарядов. В марте - апреле 1945 года самолет успешно выдержал государственные испытания. Его запустили в серию буквально за несколько дней до окончания войны, поэтому на фронт он уже не попал. С августа 1945-го и до окончания серийного выпуска все Як-3 делали только по стандарту Як-ЗП. Всего построено 596 экземпляров, последние из них прослужили до 1950 года.
Як-ЗПД
Попытка создать на базе Як-3 высотный перехватчик, оснащенный мотором ВК-105ПВ или ВК-105ПД с двухступенчатым нагнетателем Э-100 и системой впрыска водно-спиртовой смеси. Самолет также отличался увеличенным размахом крыла и винтом увеличенного диаметра. Прототип с ВК-105ПВ проходил испытания в сентябре - октябре 1944-го, а два прототипа с ВК-105ПД испытывались с февраля по июль 1945 года. Первый из них имел вооружение обычного серийного Як-3, а со второго убрали синхронные пулеметы, но установили 23-миллиметровую мотор-пушку НС-23 с боекомплектом в 60 снарядов. Для облегчения машины объем бензобаков уменьшили до 270 л.
Второй прототип с ВК-105ПД достиг высоты 13 300 м и скорости 710 км/ч на высоте 11 000 м. Результаты впечатляли, но картину портила ненадежная работа двигателя и нагнетателя. К тому же, вооружение, состоявшее из единственной пушки, признали слишком слабым, запас горючего - недостаточным, а условия работы летчика в негерметичной кабине на высотах более 10 км - чересчур тяжелыми. В итоге Як-ЗПД не пошел в серию, но эксперименты с прототипами продолжались до весны 1947 года.
Як-ЗТ (танковый)
Вариант Як-ЗП с еще более мощным вооружением. Вместо мотор-пушки Б-20М на него установили пушку Н-37 калибра 37 мм с укороченным стволом. Ее боекомплект составлял всего 25 снарядов, что являлось серьезным недостатком, позволяя сделать лишь несколько коротких очередей. Для сохранения центровки кабину пилота сдвинули на 40 см назад, а для компенсации возросшей массы вооружения пришлось снять бронеспинку сиденья и бронезаголовник. Тем не менее, машина потяжелела почти на 100 кг, а летные данные ухудшились.
Самолет проходил испытания с февраля по апрель 1945 года и был возвращен на завод для устранения выявленных дефектов. Его снова представили на испытания в конце мая, то есть уже после окончания войны. Повторный испытательный цикл показал, что машина требует дальнейших доработок, но к тому времени интерес к ней со стороны военных резко ослаб, поэтому вскоре программу закрыли.
Як-ЗРД
Экспериментальный истребитель с комбинированной силовой установкой. Кроме поршневого двигателя ВК-105ПФ2 на нем установили жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) РД-1 конструкции В. П. Глушко, что повлекло за собой радикальную переделку хвостовой части фюзеляжа и оперения. Баки с топливом и окислителем для ЖРД установили в крыле.
Як-ЗРД был построен в декабре 1944 года и испытывался до 16 августа 1945-го. В тот день произошла катастрофа, в которой погиб летчик-испытатель Виктор Расторгуев. Причину катастрофы установить не удалось. Это поставило крест на программе Як-ЗРД, тем более что в связи с появлением турбореактивных двигателей комбинированные силовые агрегаты были признаны бесперспективными.
Як-ЗВК-107
Еще до начала серийного производства Як-3 с мотором ВК-105ПФ2 самолет решили оснастить более мощным и высотным двигателем ВК-107. Первый прототип с этим мотором закончили в январе 1944 года. Кроме силовой установки он отличался от серийных машин усиленным шасси, сдвинутой назад для сохранения центровки кабиной, увеличенным объемом топлива и вооружением, состоявшим из двух синхронных пушек Б-20.
Летные испытания начались в апреле и затянулись до ноября. Новый истребитель продемонстрировал великолепные данные (в частности, скорость впервые превысила 700 км/ч), однако из-за крайне ненадежной работы мотора он не мог считаться полноценной боевой машиной. Государственных испытаний самолет не выдержал.
Тем не менее работа над проектом продолжалась параллельно с доводкой двигателя. К началу 1946 года были сделаны еще три прототипа, уже с металлическим крылом и трехпушечным вооружением. В апреле их представили на госиспытания, которые снова закончились провалом. Из-за многочисленных дефектов самолет не рекомендовали к крупносерийному производству, но Яковлеву дали еще один шанс, санкционировав постройку малой серии для войсковых испытаний при условии устранения выявленных недостатков.
В соответствии с пожеланием военных серийные машины были цельнометаллическими. Всего построили 48 экземпляров, после чего сборку прекратили, поскольку уже существовал и успешно прошел испытания также цельнометаллический Як-9П, оснащенный тем же двигателем. Иметь на вооружении одновременно два типа самолетов, очень схожих по конструкции и обладавших фактически равноценными характеристиками, не имело смысла.
Як-ЗВК-108
Опытная модификация Як-3 с двигателем ВК-108, обладавшим взлетной мощностью 1800 л.с. Вооружение аналогично Як-ЗПД - одна мотор-пушка НС-23. Самолет проходил испытания с октября 1944-го по март 1945 года. Благодаря высокой энерговооруженности он обладал уникальными летными характеристиками. В частности, 21 декабря истребитель развил скорость 745 км/ч. Это был наивысший показатель, когда-либо достигнутый советским самолетом с поршневым мотором. Высоту 5000 м Як-ЗВК-108 набирал за 3,5 минуты, что тоже являлось рекордным достижением.
К сожалению, и эту перспективную машину погубили дефекты двигателя, который так и не удалось довести до требуемой степени надежности. Мучения с ВК-108 продолжались до весны 1946 года, после чего работы прекратили в связи с переходом КБ Яковлева на реактивную тематику.
Як-ЗУ
Экспериментальная машина со звездообразным мотором воздушного охлаждения АШ-82ФН. Самолет был сделан в одном экземпляре весной 1945 года и получился, в общем, вполне удачным, но ввиду отсутствия явных преимуществ перед уже состоявшим на вооружении истребителем Ла-7 с тем же двигателем, серийно не строился. В дальнейшем на его базе ОКБ Яковлева разработало учебно-тренировочный истребитель Як-11.

. Открыть в полном размере  Открыть в полном размере