"Авиация и космонавтика 2000 05-06" - читать интересную книгу автора
ДИТЯ ТРИУМВИРАТА
Пиковая ситуация, в которой оказалась советская истребительная авиация после испанского дебюта Мессершмитта-109-го, потребовала мер экстраординарных. Положение усугублялось "вынужденной посадкой" самых опытных, самых знающих работников советской авиационной промышленности. Чтобы не писали сегодня отдельные "исследователи" из числа бывших офицеров ГРУ, подрабатывающих ныне на Западе, никогда творческий труд в "шарашке" не будет эффективней работы на воле. Самолет проектировать, извините, не мешки таскать…
Надо отдать должное Сталину, он глубоко осознавал ситуацию, иначе не стал бы привлекать к конструированию "антимессершмитта" практически любых желающих из числа профессиональных авиационных инженеров. В числе этих профессионалов оказались начальник самолетного отдела Наркомата оборонной промышленности Владимир Петрович Горбунов и его подчиненный, курировавший один из авиационных заводов, Семен Алексеевич Лавочкин. Лавочкин уже имел опыт проектирования самолетов, он работал с приглашенными французами – Ришаром, Лавилем, у Чижевского и Григоровича, однако ни одна конструкция, в создании которых Семен Алексеевич принимал участие, в серийное производство не пошла. Горбунов предложил Лавочкину выйти в Политбюро с предложением о постройке истребителя с мотором водяного охлаждения. Прежде чем прийти на чиновничью должность Горбунов прошел хорошую конструкторскую школу – он принимал участие в разработке чертежей и внедрении в серийное производство самолетов ТБ-3, Р-6, СБ, вместе с Болховитиновым проектировал тяжелый бомбардировщик ДБ-А. По образованию Владимир Петрович был квалифицированным конструктором – окончил в 1931 г. МАИ по специальности "Самолетостроение"; Лавочкин, кстати, являлся прочнистом, расчетчиком.
Предэскизный проект Лавочкин выполнил всего за неделю. Горбунов и Лавочкин лучше других конструкторов знали возможности авиационной промышленности Советского Союза, возможно поэтому, самолет они предложили цельнодеревянный. Во всем мире (в том числе и в СССР) использование древесины в качестве авиационного конструкционного материала в конце 30-х годов считалось уже анахронизмом. В нашей стране, тем не менее, дерево продолжали использовать – не от хорошей жизни, конечно. Сказывалась нехватка крылатого металла – алюминия. Практически все созданные перед войной истребители имели смешанную конструкцию: компромисс между нехваткой дюраля и дешевизной, технологичностью древесины. Металл давал огромную экономию в массе – равнопрочная с деревянной, конструкция из дюраля весила на 40% меньше, но перед войной было принято стратегически правильное решение, ориентировавшее самолетостроителей на широкое использование в новых самолетах дерева. На первый план вышла возможность массовой постройки самолетов минимально квалифицированными рабочими. В конечном итоге за счет простоты и технологичности Яков и ЛаГГов советской промышленности удалось сохранить и даже нарастить выпуск истребителей в тяжелейших условиях эвакуации.
Дальше всех в использовании дерева в истребителе пошли Горбунов и Лавочкин. Их конструкция является беспрецедентной в истории истребительной авиации. Английский цельнодеревянный "Москито" сравнивать с ЛаГ- Гом вряд ли уместно. "Мосси" не рассчитывался на ведение маневренного воздушного боя, его стихия – скоростной полет с плавными разворотами. Ну а по части использовавшейся в конструкции древесины "Москито" и советский истребитель соотносятся примерно так же, как потомственный лондонский лорд и посконный крестьянин из Тверской губернии. У одного – экзотическая бальза, у другого – тривиальная сосна и береза.
Итак, обоснованные предложения по истребителю были подготовлены за неделю. Следовало доложить проект вышестоящему начальству – наркому М.М.Кагановичу. В приемной наркома и состоялось рождение триумвирата – Лавочкин, Горбунов, Гудков. Ситуация, благодаря которой это рождение и состоялось, в наилучшей степени отвечает старинному толкованию понятия "исторический анекдот". Впервые пролил свет на эту историю долгое время работавший с Лавочкином авиаконструктор Семен Михайлович Алексеев, чьи воспоминания опубликовал журнал "Мир Авиации".
Горбунов и Лавочкин столкнулись в приемной наркома с Гудковым, вместе дождались пока Каганович освободится и вместе зашли к нему в кабинет. У Гудкова были свои дела, однако доклад Горбунова о проекте скоростного пушечного истребителя увлек Кагановича, нарком решил, что предложения по самолету готовили все трое. А потом Гудков упросил коллег (он также работал в самолетном отделе, курируя, как и Лавочкин, авиазавод) разрешить ему принять участие в проектировании истребителя. Михаил Иванович Гудков не вошел в звездную когорту советских авиаконструкторов, однако его работа над совершенствованием ЛаГГов в годы войны, собственные проекты, говорят о нем как о человеке, безусловно, талантливом и, увы, историей недооценным. Гудков, как и Горбунов, был одним из первых маевцев – окончили МАИ в 1932 г.
 |
 |
 |
Доклад наркому прошел удачно и вновь образованному триумвирату разрешили продолжить работу по истребителю, получившему шифр И-22, на Кунцевском заводе авиационных винтов и лыж. Главным инженером на этом заводе был Леонтий Иович Рыжков – человек, разработавший технологию изготовления дельта-древесины (дельта-древесина ДСП-10 получается путем горячего прессования березового шпона, пропитанного спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы, склеивается клеем ВИАМ-ЗБ); Дельта-древесина использовалась в конструкции самолета Лавочикна, Горбунова и Гудкова, из нее изготавливались полки лонжеронов, нервюры, некоторые узлы передней части фюзеляжа.
Состав рабочей группы по проектированию И-22 расширился за счет конструкторов из ликвидированного КБ Сильванского, но все-таки молодой коллектив еще не стал полноценным конструкторским бюро. В феврале 1939 г. у Сталина состоялось совещание по проблемам авиационной промышленности. Наиболее остро на нем ставился вопрос об истребителях. Вскоре после этого совещания, в мае 1939 г., полуофициальная деятельность конструкторов нашло соответствующее официальное оформление. Новое КБ получило новую базу – завод № 301 в подмосковных Химках. Изначально завод строился как фабрика для выпуска престижной мебели, предназначенной во Дворец Советов. От строительства Дворца отказались, а фабрику отдали авиапрому. На заводе под руководством А.А.Дубровина осваивали французский учебно-тренировочный истребитель Кодрон, выпускали фюзеляжи яковлевского "неудачника" – бомбардировщика ББ-22. В конце 1938 г. Дубровина перевели в Харьков, на место арестованного К.А.Калинина. Заводское КБ осталось без "главы" и без работы, поскольку Кодроны и машины, спроектированные на базе французской конструкции, выпускать не стали. Свято место – пусто не бывает, Дубровина сменил Горубунов; так в мае 1939 г. началась история знаменитой "Лавки" – ОКБ Лавочкина. Официальное постановление СНК СССР № 243 о постройке 2-х экземпляров цельнодеревянного истребителя И-301 ("301" – по номеру завода) вышло 29 августа 1939 г. Первый самолет с двигателем М-105ТК должен был быть построен к февралю 1940 г., второй – с мотором М-106П – к маю 1940 г.
Горбунов недолго был номинальным руководителем работ (реально все основные вопросы по проектированию решал Лавочкин). В силу причин личного характера (опять же, "исторический анекдот", см. воспоминания Алексеева) Горбунов отошел от работ, а Гудков занимался производственными вопросами. Подписывать же техническую документацию и разные "исходящие" бумаги должен был конкретный человек, ежедневно появляющийся на работе и держащий руку на пульсе проектирования. Им стал Семен Алексеевич Лавочкин. Однако упоминание Горбунова как главного конструктора самолета И-301 встречается в документах, датированных вплоть до февраля 1940 г. Возможно, официальное назначение Лавочкина Главным состоялось только в ноябре 1940 г.: приказом НКАП № 657 от 23 ноября 1940 г. Лавочкин был назначен главным конструктором завода № 21 с задачей целиком сосредоточиться на внедрении самолета И-301 в серийное производство, но это еще не означало, что Семен Алексеевич стал Главным по самолету в целом. Забегая вперед, скажем, что завод № 21 определили головным по новой машине приказом НКАП от 10 февраля 1941 г., тогда же установили следующий порядок: все изменения в чертежи утверждаются Лавочкиным, т.е. главным конструктором истребителя. Надо отметить, что несмотря на массу публикаций по истории создания ЛаГГа вопрос о назначении Лавочкина главным конструктором по-прежнему остается достаточно темным. Так, приказом НКАП № 704 от 27 декабря 1940 г. боевые самолеты получили новые обозначения по фамилиям главных конструкторов, в частности И-301 стал ЛаГГ-3, фамилия Лавочкина стоит на первом месте, хотя в приказе НКАП № 249 от 1 сентября 1939 г. В.П.Горбунов назначен руководителем работ по машине "СИ" (скоростной истребитель) завода № 301. Путаницу добавляет еще и приказ НКАП от 14 декабря 1940 г. о назначении М.И.Гудкова главным конструктором ОКБ-301 – как-то принято считать, что именно в Химках находилась "альма матер" фирмы Ла, хотя на самом деле, Лавочкин в полной мере как Главный конструктор состоялся на заводе № 21 в Горьком.
Здесь уместно сделать небольшое отступления от истории создания И-301. В нашей стране конструкции самолетов персонифицированы – Яковлев, Микоян, Сухой, Лавочкин, наконец. Неоднажды и справедливо писалось, что в создании самолетов принимали участие сотни, тысячи людей, многие из которых вносили вклад не меньший, а нередко и больший, нежели человек, буквы чьей фамилии являют собой марку фирмы. Опять же, в силу "особенностей национального самолетостроения", конструкторские, человеческие качества главных определили на долгие годы стиль работы КБ, стиль взамоотношений коллег внутри фирмы и вне ее. Семен Алексеевич Лавочкин, в этом отношении стоит особняком среди всей "звездной когорты" военного времени (Ильюшин, Микоян, Туполев, Яковлев).
 |
Под его руководством созданы лучшие советские серийные истребители военного времени, первый в СССР сверхзвуковой самолет; одним из первых на "Лавке" стали внедрять электронику в процесс проектирования и отработки новых самолетов, Лавочкин единственным из той плеяды полностью перешел на новую тематику (ракеты) и смог добиться на новом поприще выдающихся успехов. А о человеческих качествах Семена Алексеевича, о его уважении к людям, деликатности, интеллигентности до сих пор ходят легенды – чего стоит известный случай с объяснением Сталину причин высокой боевой живучести ЛаГГ-3. Впрочем, любой желающий может почитать воспоминания Кожедуба и Покрышкина, Шелеста и Галлая. Показательно, что в постперестроечные годы появилось много мемуаров, авторы которых, мягко говоря, нелестно отзываются о Яковлеве или Туполеве, а вот о Лавочкине таких воспоминаний не появилось. Более того – стиль, привнесенный в КБ Семеном Алексеевичем, сохранился и после его трагической смерти. Одного из авторов этой статьи, в ту пору дипломника 3-го факультета МАИ, в 80-е годы "сватали" на лавочкинскую фирму. Друзья постарше, уже сведующие в хитросплетениях внутрифирменных отношений, советовали в один голос: "Иди, ты что, на "Лавке" ЛЮДИ работают!" По независящим от молодого инженера и знаменитой фирмы причинам "свадьба" не состоялась, однако доброе впечатление от "покупателей" из Химок осталось до сих пор.
Согласно постановлению, И-301 проектировался в двух вариантах: высотный истребитель с мотором М-105 и турбокомпрессором ТК-2 и фронтовой истребитель с мотором М-106. Оба варианта должны были иметь максимальную дальность 600 км; максимальная скорость высотного перехватчика определялась в 650-675 км/ч на высоте 9000 м, потолок 12 000 м, фронтовой истребитель – скорость 600-625 км/ч на 6000-7000 м и потолок 11 000 м. Уже на этом этапе сказалась основная проблема отечественной авиации 40-х годов – проблема мотора. Перспективы М- 106 виделись весьма туманными, по крайней мере к первому полету самолета мотор не успевал. Особой ясности с турбокомпрессорами также не было. Заключение по эскизному проекту истребителя "К" завода № 301 было утверждено начальником ВВС РККА командармом 2-го ранга Локтионовым 11 октября 1939 г.
Первым стали строить фронтовой истребитель, но вместо М-106 на нем предусматривалось установить М-105П. Самолет имел исключительно мощное, по сравнению с одновременно проектировавшимися "одноклассниками", вооружение – 23-мм пушку конструкции Таубина в развале блоков цилиндров (боезапас 80 снарядов) и два крупнокалиберных пулемета БС (боезапас по 220 патронов на ствол), предусматривалась установка еще двух ШКАСов. Первый прототип И-301 (такое обозначение самолет получил по номеру завода) был готов к весне 1940 г.
Летчиком-испытателем на И-301 назначили Василия Андреевича Степан- ченка, однако ему не удалось поднять самолет в небо из-за недоразумения. Степанчонок, не зная в лицо только что назначенного зам. наркома авиационной промышленности П.А.Воронина, не сошелся с последним во взглядах на возможность полета в конкретных метеоусловиях. Свое мнение Василий Андреевич не постеснялся выразить, используя арсенал великого и могучего русского языка в полной мере. Естественно, последовал скандал, и Степанчонка с самолета убрали.
Первый вылет на И-301 с Центрального аэродрома совершил 28 марта 1940 г. летчик-испытатель Алексей Иванович Никашин. Дабы сэкономить время, в испытаниях принимали участие представители заказчика – НИИ ВВС. Назначенный руководителем бригады военных испытателей Михаил Иванович Таракановский приступил к изучению самолета еще летом 1939 г. Он принимал участие в оценке проекта И-301, работе макетной комиссии и вел наблюдение за ходом постройки прототипа. Первый полет прошел успешно, Никашин заявил, что не видит никаких препятствий к выполнению следующего. С 31 марта испытательные полеты пошли своей чередой с интервалом в один-два дня. Летных происшествий, подобных катастрофе И-26, с И-301 не было, однако отказы матчасти случались. В ходе заводских испытаний дважды пришлось менять мотор, трижды текла гидросистема; Никашин отметил чрезмерные нагрузки на органы управления, вместе с тем он оценил пилотажные качества истребителя как удовлетворительные, а самолет – доступным летчикам средней и ниже средней квалификации.
В конце апреля самолет начали готовить к первомайскому воздушному параду над Красной площадью. Отполированный "рояль" вишневого цвета (за превосходную внешнюю отделку И- 301 "роялем" прозвали механики) эффектно продемонстрировал 1 Мая Никашин. Заводские испытания закончили 12 апреля, и вскоре машину предъявили на государственные испытания, которые проводились в НИИ ВВС с 15 по 27 июня 1940 г. Ведущими летчиками на И-301 назначили – П.М.Стефановского и С.П.Супруна. Никашин ознакомил их с особенностями техники пилотирования и выпустил в первый полет. Погода полетам благоприятствовала, серьезных отказов матчасти не произошло, и уже через четыре дня Таракановский смог подвести предварительные итоги, в частности определить максимальную скорость горизонтального полета – получилось 585 км/ч. Начальник бригады испытателей рассчитывал получить больше. Сравнительный анализ полетов И-301 с уже испытанным яковлевским И-26 показал, что изделие из Химок при том же двигателе имеет меньшую границу высотности. Причину определили быстро, опять же путем сравнения: площадь входных отверстий всасывающих патрубков И-301 оказалась меньше, чем на И-26. Доложили Лавочкину – он дал согласие на проведение доработки, прислал рабочих и материалы для изготовления новых патрубков. За ночь машину доработали, а утром Супрун 40 минут гонял ее в небе на разных режимах. Приведенная к условиям стандартной атмосферы максимальная скорость теперь составила 605 км/ ч.
В ходе госиспытаний на И-301 выполнили 42 полета. Конечно, машина была сырой – меняли покрышки колес шасси, водорадиатор и карбюраторы, устраняли течь в системе охлаждения мотора и утечки воздуха из пневмосис- темы, но серьезных отказов, которые могли бы замедлить испытания, не было. В доработках активное участие принимала заводская бригада рабочих под руководством ведущего инженера П.Г.Питерина. Подобно И-26, И-301 госиспытания не прошел, но как И-26 по результатам госиспытаний И-301 рекомендовали к запуску в серию.
"Самолет И-301 конструкции инженеров Лавочкина, Горбунова, Гудкова был предъявлен на государственные испытания с недоведенным вооружением и не испытан на штопор, пикирование и высший пилотаж… На дублере (2-м экземпляре) должны быть сняты ограничения в скорости пикирования и устранены недостатки, выявленные госиспытаниями 1-го экземпляра. Считать целесообразным построить серию самолетов И-301 в количестве 25-30 экземпляров для прохождения войсковых испытаний в 1940 г. и немедленно начать подготовку к серийной постройке самолетов… Считать необходимым просить народного комиссара авиационной промышленности Шахурина о повышении внимания со стороны НКАП в деле доводки, испытания и постройки самолета И-301."
Недостатков по И-301 нашлось достаточно: жара в кабине, плохой обзор вперед и в стороны из-за некачественного остекления фонаря, перегрев воды и масла при наборе высоты (в отношении нагрева воды и масла И-301, все- таки, до И-26 было очень далеко), большие нагрузки на ручке от элеронов и руля высоты, недостаточная продольная устойчивость, предельные нагрузки на опоры шасси при взлете, замечания в отношении удобства эксплуатации истребителя на полевых аэродромах; "наличие отсутствия" посадочной фары и радиостанции.
Доработки по первому экземпляру завершили к 12 августа, машину в воздух опять поднял Никашин. К сожалению, Алексей Иванович поддался на уговоры представителей 301-го завода сэкономить день и полетел уже под вечер. Сам полет прошел успешно, но посадку пришлось выполнять против заходящего солнца; в этих условиях Никашин не смог правильно определить высоту на выравнивании – шасси не выдержало удара при грубой посадке, стойки основных опор пробили обшивку центроплана, узел крепления костыля также сломался. Поломка первого опытного экземпляра сорвала сроки предъявления истребителя на повторные госиспытания, но все же поломка – не катастрофа. В Химках удвоенными темпами велись работы по ремонту первого И-301 и постройке "дублера". К октябрю ожидалось, что обе машины будут готовы к полетам. Как известно, беда не приходит одна: в сентябре завод посетили нарком А.И.Шахурин и начальник ВВС РККА Я.В.Смушкевич. Они осмотрели оба истребителя, после чего на совещании с руководством КБ объявили о необходимости увеличения дальности полета с 600 км до 1000 км. Это была действительно беда – дополнительное топливо ухудшало летные характеристики самолета, увеличивало нагрузку (и без того предельную) на опоры шасси. Кроме того, это самое топливо требовалось где-то разместить, что на уже построенных самолетах сделать совсем не просто. Пришлось в отъемных частях крыла оборудовать два кессон-бака. В кратчайшие сроки эту работу проделали лучшие инженеры и рабочие КБ под руководством Ю.Б.Струцеля. И-301 с тремя топливными баками известен так же, как ЛаГГ-1.
Облет отремонтированного первого И-301 в НИИ ВВС состоялся 25 октября. Теперь можно было летать на пикирование и отстрел вооружения; отремонтированный И-301 первым из советских одномоторных истребителей той поры получил серьезный навигационный прибор – радиополукомпас, работу которого также предстояло проверить (на серийные машины, к сожалению, РПК не устанавливался). Первый прототип успешно летал до 4 января 1941 г., когда в полете разрушились подшипники мотора. Летчик смог посадить машину на брюхо, однако самолет получил значительные повреждения. Его решили не ремонтировать и перенести проведение всей программы испытаний на "дублер", который начал летать практически одновременно с отремонтированным И- 301-1. На "дублере" Никашиным был выполнен чрезвычайно важный полет на дальность по маршруту Москва-Курск- Москва протяженностью 840 км. Слитый после полета 15-процентный остаток бензина обеспечивал требуемую 1000-км дальность полета.
В конце 1940 г. Лавочкин, Горбунов и Гудков за создание И-301 были удостоены Сталинской премии 1-й степени.
Истребитель И-301 представлял собой одноместный истребитель-моноплан деревянной конструкции с низкорасположенным крылом, мотором водяного охлаждения М-105П и трехлопастным винтом изменяемого шага ВИШ-61.
Фюзеляж самолета деревянный, типа монокок, овального сечения, переходящий в хвостовой части в килевую ферму. Каркас фюзеляжа состоит из пятнадцати шпангоутов, четырех лонжеронов и двенадцати стрингеров. Киль выполнен заодно с фюзеляжем. Усиленные шпангоуты (№№ 1 и 14) изготовлены с применением дельтадревесины, лонжероны – из сосновых брусьев переменного сечения. Кроме сосны, в силовом наборе фюзеляжа применялись липа и ясень. К передней части фюзеляжа крепится металлический лафет под мотораму и вооружение. Все деревянные детали фюзеляжа соединяются на клее ВИАМ-ЗБ без использования гвоздей и шурупов. Обшивка фюзеляжа выклеивалась из березового шпона; толщина обшивки изменяется от 9,5 мм в передней части фюзеляжа до 3 мм – в хвостовой. Наружная отделка поверхности фюзеляжа включала оклеивание шпона тканью, шпаклевку и тщательное зашкуривание неровностей перед покраской. Лафет представляет собой сварную силовую ферму из оцинкованых стальных труб.
Деревянный центроплан двухлонжеронной конструкции является основным силовым агрегатом самолета, к нему крепятся консоли крыла, шасси, фюзеляж. Обшивка центроплана между лонжеронами – фанерная, толщиной 7 мм; обшивка носка крыла выклеена из шпона толщиной 4 мм. Лонжероны центроплана коробчатого сечения, полки изготовлены из дельта-древесины. Торцевые нервюры центроплана – металлические. Фюзеляж крепится к центроплану на четырех стальных узлах. Плоскости крыла крепятся к стыковым узлам центроплана на болтах. Линии разъема плоскости и центроплана закрываются металлической лентой.
Крыло, так же как центроплан, двухлонжеронное; обшивка плоскостей фанерная, передняя кромка выклеена из шпона толщиной 3 мм. В плане консоли имеют трапециевидную форму с закругленными концами. Механизация крыла включает элероны типа Фриз со 100- процентной весовой компенсацией и посадочных четырехсекционных (две секции под центропланом, по одной – под плоскостями) щитков типа Шренк. Каркасы элеронов и секций щитков выполнены из дюралюминия, обшивка – элеронов полотняная, щитков – дюралевая. В правой консоли крыла установлена трубка Пито. На левом элероне имеется триммер.
Хвостовое оперение – свободнонесущее. Стабилизатор отъемный, двухлонжеронной конструкции с фанерной обшивкой толщиной 3 мм; состоит из двух консолей, которые крепятся к корневой части, выполненой за одно целое с фюзеляжем. Каркас руля высоты изготовлен из дюралюминия и обтянут полотном. Руль высоты в весовом отношении перебалансирован с целью предотвращения флаттера. На каждой половине руля высоты установлены триммеры. Половинки руля высоты подвешиваются на стабилизатор в пяти точках. Конструкция руля направления аналогична конструкции руля высоты, руль направления подвешивается к килю в трех точках на кронштейнах.
Шасси убираемое с масляно-воздушной амортизацией, основные опоры – одностоечные с боковым подкосом- подъемником. Основные стойки с колесами убираются в переднюю часть центроплана. Для колес в центроплане из березового шпона выклеены специальные купола. Уборка и выпуск шасси осуществляется с помощью воздушно- масляного аккумулятора и гидросистемы. Хвостовая опора шасси убираемая. Колеса основных опор снабжены камерными пневматическими тормозами.
Система управления самолетом состоит из ручного управления рулем высоты (ручка) и элеронами, ножного управления (педали) рулем направления и управления триммерами (с помощью штурвальчиков). Управление рулем высоты и элеронами осуществляется при помощи ручки, жестких трубчатых тяг и качалок, проводка управления рулем направления – тросовая.
Моторная рама из стальных труб крепится к планеру в пяти точках – в трех нижних к узлам переднего лонжерона центроплана, в двух верхних – к лафету фюзеляжа. Двенадцатицилиндровый двигатель водяного охлаждения М-105П крепится к раме двадцатью болтами из хромансилевой стали.
Питание мотора горючим осуществляется шестью карбюраторами (один карбюратор на два цилиндра). В центроплане установлено три бензобака, еще по одному – в консолях крыла. Все баки последовательно через обратные клапаны соединены с центральным, из которого горючее бензонасосом подается в карбюраторы. Центральный бензобак имеет емкость 124 л, следующие – емкостью по 114 л, крыльевые – по 98 л. Все баки изготовлены из алюминиевого сплава АМЦП.
 |
 |
 |
Масло в мотор подается с помощью маслопомпы из двух установленных в фюзеляже перед кабиной баков суммарной емкостью 47 л.
Охлаждение мотора М-105П водяное, емкость водосистемы 90 л. Сотовый водорадиатор установлен в туннеле под фюзеляжем самолета. Регулирование температуры воды осуществляется специальным совком, изменяющим площадь сечения входного отверстия туннеля водорадиатора.
Металлический трехлопастной винт изменяемого шага ВИШ-61 диаметром 3 м при помощи регулятора Р-7 автоматически поддерживает заданное число оборотов мотора. Втулка винта закрыта коком.
Источником электроэнергии являются генератор и аккумулятор. Генератор расположен в передней части каркаса мотора с правой стороны, аккумулятор – за бронеспинкой кресла летчика.
На истребителе установлено кислородное оборудование, обеспечивающее нормальные условия работы летчика на высотах от 4500 до 10 000 м.
Вооружение – пушка конструкции Таубина калибром 23 мм, установленная в развале блоков цилиндров и стреляющая через полую ось редуктора; два синхронных пулемета БС калибра 12,7 мм, установленные над мотором, предусмотрена возможность установки над мотором еще двух пулеметов ШКАС калибр 7,62 мм.
Бронезащита состояла из лобового бронестекла толщиной 55 мм и стальной 8,5-мм бронеспинки.
Правительство 10 октября 1940 г. приняло решение запустить под обозначением ЛаГГ-3 истребитель И-301 в массовое производство на нескольких заводах (№ 21 в Горьком, № 31 в Таганроге, № 23 в Ленинграде и № 153 в Новосибирске, приказ НКАП о запуске в серию улучшенного И-301 с увеличенным запасом топлива на заводе № 21 вышел 23 ноября 1940 г.). Головным был определен завод в Горьком, куда предстояло переехать большей части сотрудников КБ во главе с Лавочкиным, в Таганрог направлялся Горбунов; Гудков оставался в Химках в должности главного конструктора ОКБ. Триумвират распался.
Планом на 1941 г. предписывалось изготовить 2960 истребителей ЛаГГ-3. До 22 июня удалось выпустить 322 самолета, темп выпуска отставал от запланированного, контрольная цифра плана на 1 июля 1941 г. – 805 ЛаГГов. Сказывалась недоведенность конструкции из-за крайней спешки с запуском самолета в серию. Кроме того, у Лавочкина возникли проблемы с Горьковским заводом. Из 100 человек недавно образованного КБ из Химок в Горький согласилось переехать не более тридцати, остальные работники, причем далеко не самые худшие, остались с Гудковым.
Лавочкина на Волге приняли далеко не с распростертыми объятиями – завод давно и успешно выпускал И-16 и не горел желанием осваивать совершенно новую конструкцию, тем более, что в Горьком М.М.Пашинин спроектировал истребитель на 60% унифицированный с И-16. Его-то и хотели делать завод- чане. Но все же, в январе 1941 г. главный конвейер сборки ЛаГГ-3 уже занимал половину сборочного цеха завода № 21, на второй половине все еще шел выпуск И-16 тип 29. Первый ЛаГГ, изготовленный в Горьком, поднялся в воздух с заводского аэродрома 23 января 1941 г., однако военной приемкой он был принят только 24 февраля.
 |
 |
 |
 |
С началом серийного производства появились проблемы качества – штучное производство всегда "ювелирнее" массового. Из частей, куда отправляли новые истребители стали приходить рекламации – самолеты недодавали скорости (окраска самолета, а не полировка "рояля"), подламывались стойки шасси (дополнительные два топливных бака), происходили отказы вооружения и механизмов уборки-выпуска шасси. В результате проведения доработок по результатам испытаний опытных машин и установки по требованиям заказчика дополнительного оборудования, масса серийных ЛаГГов выросла на 70 кг, максимальная скорость полета упала до 550-555 км/ч, снизилась дальность полета.
Вооружение самолетов первых трех серий состояло из пяти пулеметов – одного БК (вместо пушки), двух БС и двух ШКАС. Интриги и технические трудности, связанные с разработкой пушки МП-6, привели к аресту Л.Г.Таубина и прекращению работ по новой авиационной скорострельной пушке. Контрольные испытания (КИ) ЛаГГ-3 первой серии закончились в НИИ ВВС 20 июня 1941 г., фактически это были государственные испытания, поскольку первый раз госиспытания И-301 не прошел. В ходе КИ удалось выявить массу конструктивно-производственных и эксплуатационных дефектов, устранять которые пришлось уже во время войны. В процессе производства истребителей ЛаГГ-3, начиная с 4-й серии, центральный БК заменили пушкой ШВАК (при этом правый БС пришлось снять), а под плоскостями крыла оборудовали узлы подвески реактивных снарядов и бомб (три -четыре PC под каждой плоскостью или по одной бомбе). Установка на крыльях автоматических предкрылков (впервые появились на ЛаГГ-3 15- й серии) позволила улучшить маневренность самолета в горизонтальной плоскости – хоть частично компенсировать рост массы и ухудшение аэродинамики серийных ЛаГГов.
Лавочкин, Горбунов и Гудков занимались совершенствованием истребителя практически независимо друг от друга. Наибольшее количество модификаций ЛаГГа внедрил в серийное производство Горбунов на заводе № 31, эвакуированном во время войны в Тбилиси. Выпуск ЛаГГов прекратили там только в 1944 г. В 1942 г. в Тбилиси в ограниченном количестве выпускался "облегченный" ЛаГГ-3 с двигателем ВК- 105ПФ. Эпопея борьбы за экономию массы была связана со значительным отставанием советских истребителей Як и ЛаГГ от Bf 109 по максимальной скорости полета и скороподъемности. С отечественных истребителей снимали все, что можно снять: кислородное оборудование; "лишние" пулеметы, в случае ЛаГГа – ШКАСы и один БС. Начиная с 11-й серии ЛаГГи были вооружены только пушкой и крупнокалиберным пулеметом, в конце 1943 г. на самолеты вновь стали ставить второй БС. Ниже приведен состав вооружения для некоторых серий ЛаГГ-3: серии 11, 23, 32, 42 – пушка и один БС; серии 4,41 – ШВАК, БС и два ШКАС; серия 34 – пушка НС-37 и один БС.
В полевых условиях вооружение иногда усиливали за счет установки двух БС в гондолах под крылом.
 |
 |
Еще одним путем облегчения истребителя стало уменьшение запаса топлива, то есть – возвращение к исходному, трехбачному, варианту ЛаГГа. Сначала емкость каждого крылевого бака уменьшили на 40 л (с 7 -й серии), на ЛаГГах 11-й серии крыльевые баки не устанавливались совсем – для компенсации встроенных крыльевых баков предлагалось использовать подкрылье- вые подвесные сбрасываемые бачки емкостью по 100 л, однако широкого распространения они не получили.
Последней, наиболее совершенной модификацией стал ЛаГГ-3 66-й серии, на котором были внедрены рекомендации ЦАГИ в области аэродинамики планера самолета; ЛаГГи 66-й серии строились в Тбилиси с весны 1943 г. до середины 1944 г.
Предпринимались попытки повысить характеристики ЛаГГа за счет установки более мощных моторов М-105ПФ и М-107, однако из-за ненадежной работы двигателя в серию истребители с М- 107 не передавались. С моторами М-107 изготовили два самолета (ЛаГГ-3Ф), первый совершил по программе летных испытаний 33 полета (отказы двигателя происходили в каждом полете), второй – 43. Испытания ЛаГГ-3Ф проводил Юрий Константинович Станкевич.
Начиная с 28 и по 66 серии на ЛаГГ- 3 ставились форсированные моторы М- 105ПФ. На летных испытаниях летом 1943 г. ЛаГГ-3 с М-105ПФ показал максимальную скорость на 25-28 км/ч больше, чем серийные машины; увеличились потолок и скороподъемность. Мощность мотора М-105ПФ по сравнения с М-105 была несколько больше, 1180 л.с. против 1050 л.с. на высоте 2200 м. Один истребитель был построен с мотором М- 105ПФ2, мощностью 1240 л.с., на испытаниях самолет показал скорость 618 км/ч.
Ограниченная серия ЛаГГ-3 была построена в варианте разведчика с одним фотоаппаратом АФА-1, установленным в фюзеляже.
Можно выделить три пути совершенствования ЛаГГ-3: "облегчение" за счет снятия оборудования и вооружения, увеличение мощности силовой установки (в конченом итоге этот путь оказался наиболее эффективным и привел к появлению Ла-5), увеличение огневой мощи за счет установки 37-мм пушки. Первым установил осенью 1941 г. пушки Шпитального Ш-37 на три серийных ЛаГГа Гудков. Самолеты прошли успешные фронтовые испытания под Вязьмой.
В 1942 г. в Горьком выпустили серию ЛаГГов с пушками Ш-37, но сама пушка оказалась неудачной и технологически сложной.
В середине 1942 г. под руководством Лавочкина проводились работы по установке на истребитель пушки Нудель- мана/Суранова НС-37. В декабре 40 ЛаГГ-3, вооруженные НС-37, отправили на Сталинградский фронт.
Все три запущенных в серию предвоенных советских истребителя имели двигатели водяного охлаждения. Нет необходимости останавливаться на причинах такого выбора, важно отметить, что в двигателях водяного охлаждения авиапром испытывал недостаток (яркое свидетельство – прекращение производства МиГ-3 в пользу Ил-2), в то время как "звезды" воздушного охлаждения М-82 в буквальном смысле было некуда девать. Выпуск разработанных под этот двигатель бомбардировщиков Су- 2 и Ту-2 собирались прекращать (массовое производство Ту-2 еще и не начиналось). Секретарю пермского обкома партии Н.И.Гусарову, выпускнику МАИ, удалось "пробить" наверху решение заказать под М-82 варианты истребителей МиГ, Як и ЛаГГ.
Впрочем, конструкторы истребителей, особенно ЛаГГа, сами проявляли интерес к звездообразному мотору воздушного охлаждения. ЛаГГ получился более тяжелым по сравнению с Яком, а моторы на истребителях стояли одинаковые – М-105; неудивительно, что "летчикам больше нравились Яки." Надежды на радикальное повышение мощности М-105 были весьма призрачные, а вот установка М-82 сулила прибавку в триста лошадиных сил и повышение живучести при попаданиях пуль и снарядов в двигатель. Правда, возрастало лобовое сопротивление самолета за счет большего миделя двигателя воздушного охлаждения, тем не менее мощность "звезды" с лихвой перекрывала рост сопротивления, позволяя получить большую скорость и скороподъемность.
Первым переделал ЛаГГ-3 под М-82 Гудков – под его руководством в августе 1941 г. к планеру серийного истребителя пристыковали носовую часть от Су-2. Самолет получил обозначение Гу- 82, на нем в сентябре-октябре 1941 г. в НИИ ВВС А.И.Никашин совершил несколько полетов, но из-за эвакуации испытания прервались и больше не возобновлялись; не была закончена и постройка второго экземпляра Гу-82.
Между тем отзывы о ЛаГГе с фронта шли не лестные: истребитель уступал по характеристикам и Мессершмитту, и Яку. Появились объективные и субъек
тивные причины снятия ЛаГГа с серийного производства, по крайней мере, на части заводов. В конце октября 1941 г. в Новосибирск на завод № 153 – второе по мощности предприятие, выпускавшее ЛаГГи, – было эвакуировано ОКБ Яковлева. Молодой энергичный зам. наркома предпринял меры по организации на заводе производства истребителей Як- 7. В январе 1942 г. вышло постановление ГКО о выпуске на заводе Яков вместо истребителей ЛаГГ. Постановление готовилось в декабре 1941 г., Сталин намеревался переключить на Яки и Горьковский завод. К счастью, выпуск ЛаГГов на заводе N 21 отстоял нарком Шахурин, но ему удалось добиться лишь отсрочки до тех пор, пока Яковлев не наладит изготовление Як-7 в Новосибирске. Дабы отстоять серийный завод, а значит и само КБ, Лавочкину следовало резко улучшить летные характеристики ЛаГГ-3. Радикально их улучшить можно было лишь заменой двигателя. Лавочкин получил чертежи на М- 82 непосредственно от Швецова, но ставку делал на перспективный двигатель Климова М-107, тем более что задел по ЛаГГ-3 с М-107 уже имелся: один самолет был построен, и зимой 1942 г. начались его испытания. В ходе полетов букет недостатков М-107 проявился в полной мере – двигатель имел слишком теплонапряженный режим. Надо сказать, с этим мотором хлебнул неприятностей и Яковлев, пытавшийся ставить его на свои самолеты.
К возможности установки М-82 на ЛаГГ Лавочкин относился скептически, считая, что лобастый двигатель не удастся состыковать с фюзеляжем без существенной переделки планера, а переделка – это время, которого нет. Инициатором работ по установке М-82 на ЛаГГ стал заместитель Лавочкина С.М.Алексеев. Ему удалось убедить Главного провести прикидки по ЛаГГу с М-82 и получить в свое распоряжение двух конструкторов – начальника бригады вооружения Ивана Артемовича Шабанова и начальника моторной бригады Константина Ивановича Слепнева. Виды на М-107 имел Яковлев, и он смог заполучить оба только что изготовленных доработанных мотора (один предназначался для установки на Як, второй – на ЛаГГ), оставив конструкторов ЛаГГа "с носом". В то же время в ответ на просьбу Лавочкина (точнее Алексеева) прислать макетный М-82 Швецов предоставил два новеньких двигателя вместе с механиками. Окончательное решение по установке мотора воздушного охлаждения на истребитель, по воспоминаниям Алексеева, опубликованным в журнале "Мир Авиации", принималось в необычной обстановке. Все ведущие специалисты КБ во главе с Лавочкиным собрались в цехе вокруг "безмоторного" планера ЛаГГа, к которому на талях подвели М-82. Стали смотреть: оказалось, что лишние 250 кг массы мотора на центровку, как ни странно, влияют мало – устранить смещение центра тяжести вперед вполне можно за счет переноса некоторого оборудования в хвостовую часть фюзеляжа. Плавно состыковать "головастый" двигатель с узким фюзеляжем получалось путем наложения фальшбортов. Реальной проблемой являлось обеспечение охлаждения цилиндров двигателя. Обычно на моторах такого типа используются регулируемые юбки – на ЛаГГе установить такую юбку без существенной переделки не получалось никак. Заместитель Швецова Валединский В.А. предложил сделать для выпуска воздуха совки по бортам фюзеляжа. Это был выход, однако полностью решить проблему перегрева головок цилиндров, которые находились не в створе совков, так и не удалось.
 |
 |
 |
Вооружение – две синхронные пушки ШВАК и два пулемета калибра 12,7 мм – тоже синхронные. Синхронные пушки были тогда очень большим дефицитом, к счастью, на заводе имелись и пушки, и синхронизаторы, остававшиеся от строившихся здесь И-16. Правда, синхронизаторы предназначались для двухлопастного винта, но вооруженцы обещали их быстро переделать под трехлопастный. Итак, ЛаГГ с двигателем воздушного охлаждения "завязался".
Времени на "обычное", бумажное проектирование, не было: во-первых, шла война и самолет требовался на фронте срочно, а во-вторых, на заводе уже появились представители яковлевской фирмы. Посланцы зам. наркома за очень короткое время сумели восстановить против себя коллектив завода; люди, которые совсем недавно не очень- то радовались прибытию москвичей, теперь стали горячими сторонниками Лавочкина и делали все возможное и невозможное для постройки и испытаний нового истребителя. Уже все КБ, а не только три человека работали на ЛаГГ с М-82. И вот, 8 апреля 1942 г. приказом НКАП, когда ЛаГГ-3 М-82 уже практически подготовили к испытаниям, завод № 21 переводился на выпуск Як-7; ОКБ Лавочкина перебазировалось в Тбилиси, на завод № 31. В начале апреля в Грузию из Горького уехал ряд конструкторов во главе с Алексеевым. Следом отправился эшелон с оборудованием и большей частью работников КБ. Но еще до отъезда Алексеева, в марте, летчик-испытатель Василий Яковлевич Мищенко поднял в воздух будущий Ла-5.
Самолет стал неузнаваемым: увеличилась скорость и скороподъемность, однако недостатков тоже хватало. Грелось масло, грелось так, что продолжительный полет не представлялся возможным. Однако летные данные истребителя оказались настолько впечатляющими, что совместным приказом ВВС и НКАП от 10 апреля (спустя всего два дня после приказа о прекращении выпуска ЛаГГов и передаче завода № 21 Яковлеву!) предписывалось провести совместные государственные испытания, выполнять которые была назначена комиссия в составе летчиков-испытателей A.П.Якимова (НКАП), А.Г.Кубышкина (НИИ ВВС) и ведущих инженеров B.Н.Сагинова (от НКАП), А.Н.Фролова (НИИ ВВС). Срок испытаний – пять дней. Комиссия прибыла в Горький уже 20 апреля, а через два дня начались полеты. Как раз 21 апреля Лавочкину предписывалось отбыть в Тбилиси. Са- гинов добился у Шахурина разрешения для Лавочкина остаться на заводе № 21 до окончания испытаний самолета. Полеты Кубышкина и Якимова подтвердили выводы Мищенко – самолет очень перспективный, но греется мотор. Комиссия доложила свои соображения Москве 22 апреля, а утром 23-го пришел ответ – недостатки устранить в десять дней, после чего следовало принять решение о дальнейшей судьбе самолета.
Перегрев масла происходил из-за того, что на самолете остался маслора- диатор от М-105, который для более мощного М-82 оказался маловат, другого же не было. Тем не менее, радиатор нашелся: представители Яковлева привезли на завод маслорадиатор к двигателю М-107 (его планировалась поставить на Як); сочувствующие ЛаГГ-3 М-82 рабочие подсказали сотрудникам КБ Лавочкина, где этот радиатор находится. Казалось бы, учитывая весь предыдущий опыт опосредованных взаимоотношений с Яковлевым (потеря двух заводов, включая и 21-й, который де- юре уже передали Яковлеву, "увод" доведенного М-107), Лавочкин не упустит случай "насолить" конкуренту. Тем не менее, Семен Алексеевич категорически отказался брать чужое. Но маслорадиатор его сотрудники все-таки "позаимствовали" втайне и от своего шефа, и от представителей Яковлева.
За два дня радиатор установили на истребитель; из-за больших размеров маслорадиатора пришлось снять синхронные пулеметы, оставив только пушки. Первый полет на доработанной машине выполнил Мищенко. Полет прошел отлично, температура масла – в пределах нормы. Гос. испытания продолжились 3 мая 1942 г. По два полета в этот день сделали Якимов и Кубышкин, оба летчика остались довольны истребителем. На следующий день выполнили отстрел оружия, затем – полет на дальность. Вся программа испытаний заняла 26 полетов – 13 сделал Якимов и 13 – Кубышкин. Уже после выполнения программы испытатели слетали на штопор, едва не доведя Лавочкина до инфаркта. Машина-то – одна, случись что – конец недолгой истории КБ. К счастью, обошлось – истребитель нормально выходил из штопора. Свежеиспеченный отчет по испытаниям ЛаГГ-3 М-82 лег на стол Сталина; при поддержке Шахурина оперативно было принято решение о начале серийного производства ЛаГГ-3 М-82 под обозначением Ла- 5 на заводе № 21 и о возвращении отправленного в Грузию ОКБ Лавочкина в Горький. Первые десять самолетов переделали из незаконченных ЛаГГ-3 и направили на фронтовые испытания. Новый истребитель получил название Ла-5, однако первые ЛаГГи с М-82 согласно документам назывались ЛаГГ-5 (что вполне логично продолжает линию ЛаГГ-1, ЛаГГ-3), в литературе же часто называются ЛаГ-5. Возможно, это название восходит к каким-то документам военного времени, но вероятнее всего – пришло с Запада, где все Ла-5 с фюзеляжем от ЛаГГ (с гаргротом, без каплевидного фонаря) уверенно обозначаются ЛаГ-5. Согласно приказу НКАП № 683 от 8 сентября 1942 г. истребитель ЛаГГ-5 переименован в Ла- 5.
 |
 |
 |
В октябре 1942 г. производство истребителя Лавочкина с двигателем М- 82 постановлением ГКО и приказом НКАП расширилось за счет сокращения выпуска штурмовиков Ил-2 и бомбардировщиков Ту-2 на заводах № 99 (Улан-Удэ) и № 381 (Нижний Тагил).
Конструктивно Ла-5 практически аналогичен ЛаГГ-3. Изменения коснулись передней части фюзеляжа, они связаны с установкой нового двигателя и вооружения. К шпангоуту фюзеляжа крепится лафет другой, нежели у ЛаГГа, конструкции; на лафете монтируется вооружение, к верхним узлам лафета на болтах пристыковывается моторама. Расширение габаритов фюзеляжа под мотор М-82 достигнуто доработкой стандартного фюзеляжа ЛаГГ-3 путем наклейки поверх существующей обшивки легкого каркаса из сосновых реек, обшитого 3-мм фанерой; верхняя часть шпангоута № 2 срезана по верхний лонжерон фюзеляжа и заменена новой, увеличенной по высоте деталью.
Ла-5 превосходил ЛаГГ-3, но, увы, уступал "Густаву" – Bf 109G, в больших количествах появившемуся под Сталинградом. Кроме того, далеко не все недостатки сумели устранить при внедрении машины в серию: в кабине Ла-5 стояла удушающая жара, обусловленная плохой термоизоляцией двигателя и отсутствием вентиляции, ненадежно работал мотор и вооружение. От некоторых дефектов удалось избавиться в ходе серийного выпуска самолетов, но главное – отставание от Мессершмитта и только-что появившегося на Восточном фронте FW190 можно было преодолеть только серьезной модернизацией. Такие работы развернулись под руководством Лавочкина осенью 1942 г. Направление – традиционное: уменьшение массы машины вкупе с попытками поднять мощность двигателя. Массу снизили за счет отказа от крыльевых топливных баков (как и на ЛаГГе), уменьшения с 10 до 8,5 мм толщины бронеспинки В декабре 1942 г. моторостроительное КБ Швецова выпустило модификацию М-82 – М-82Ф, у которого было расширено время работы на взлетном режиме, фактически данный режим работы двигателя стал номинальным (М-82 имел 10-минутное ограничение), на практике это означало прибавку мощности в бою на 200-300 лошадиных сил. Облегченный Ла-5 с М-82Ф пошел в серию под обозначением Ла-5Ф.
Задел планеров ЛаГГ-3 был достаточно большим, даже многие Ла-5Ф изначально строились как ЛаГГи. Большой задел не позволял улучшить обзор назад. С исчерпанием ЛаГГов такая возможность появилась – фюзеляжи стали изготавливать с пониженным гаргротом, а фонарь получил дополнительное остекление в задней части. Вместо бронезаголовника стали ставить 66-мм бронестекло, что тоже улучшило обзор в заднюю полусферу. В марте 1943 г. началось серийное производство знаменитого Ла-5ФН – лучшего советского фронтового истребителя 1943 г. Внешне самолет отличался от Ла-5Ф с каплевидным фонарем длинным всасывающим патрубком над капотом двигателя. На Ла-5ФН стоял форсированный с непосредственным впрыском топлива в цилиндры мотор М-82ФН, его взлетная мощность "подросла" еще на 150 л. с. и составила 1850 л. с. Летные испытания Ла-5ФН проводил В.Л.Расторгуев, ведущим инженером был В.Я.Молочаев.
 |
 |
 |
 |
Дальнейшее совершенствование истребителя упиралось в мотор. В конце апреля 1943 г. совершил первый полет Ла-5М-71Ф (взлетная мощность двигателя 2200 л. с.). Первый этап испытаний продолжался до 4 июня, истребитель не показал ожидаемых данных, хотя и превзошел по скорости Ла-5ФН. Причины недобора характеристик выяснили специалисты ЦАГИ после продувок машины в натурной аэродинамической трубе Т-101: плохое качество изготовления, особенно капота двигателя. Аэродинамики пришли к заключению, что после устранения производственных дефектов и внесения некоторых изменений в конструкцию Ла-5М- 71Ф может достигнуть скорости 720 км/ ч. История с М-71 достаточно загадочна. Каких-либо объективных причин незапуска его в серийное производства в опубликованных мемуарах и литературе найти не удалось. Наверняка, двигатель был "сырым" и требовал доводки, тем не менее, вряд ли он был "сырее" того же М-107. Остаются интриги, ведь запуск в серию мощной звезды воздушного охлаждения ставил крест на самолетах Яковлева, они уже не смогли бы тягаться ни с Ла-5М-71, ни тем более с поликарповским И-185.
Продувки Ла-5 в натурной трубе позволили определить основные направления улучшения внешней и внутренней аэродинамики самолета: раз нет более мощного мотора, значит надо "вылизывать" самолет и облегчать конструкцию. Выяснилось, что внутрення герметизация самолета дает прирост скорости в 24 км/ч, полное закрытие куполов шасси – еще 6 км/ч; перенос мас- лорадиатора из-под капота двигателя под фюзеляж позволял снизить поперечное сечение радиатора за счет увеличения прохождения воздуха через него. Также благотворно влияло на аэродинамику истребителя удаление от поверхности центроплана нижней части боковых створок капота двигателя. Еще несколько километров скорости давал перенос воздухозаборника двигателя с крыши капота в корневую часть центроплана.
С облегчением планера возникли трудности – все, что с машины можно было снять безболезненно – уже сняли, жертвовать прочностью конструкции, как это сделал Яковлев, Лавочкин не стал. К счастью, за счет поставок по ленд-лизу и налаживанием производства в глубине СССР, облегчилось положение с алюминием. Замена деревянных конструкций металлическими – большой резерв экономии массы. Одна замена деревянных лонжеронов крыла на дюралевые со стальными полками снижала массу на 100 кг! Надо сказать, что к этому времени в конструкции планера уже не осталось дельта-древесины – из-за нехватки смолы ее из конструкции постепенно вытеснили обычные сосна и береза. Чертежи металлических лонжеронов крыла и центроплана были разработаны летом 1943 г. в Нижнем Тагиле на заводе № 381 под руководством главного конструктора П.Д, Грушина – впоследствии выдающегося конструктора зенитных ракет.
 |
 |
 |
Эффективность мероприятий по аэродинамике, выданных работниками ЦАГИ, проверялась на доработанном самолете Ла-5 (заводской № 39210206). Испытания с 16 декабря по 10 февраля 1944 г. проводил летчик-испытатель Н.В.Адамович. Доработанный Лавочкин показал скорость на 34 км/ч большую, чем серийная машина (684 км/ч на высоте 6150 м), причем мероприятия по улучшению аэродинамики были реализованы не в полном объеме. Модернизация самолета №39210206 проводилась на заводе № 21 под руководством С.М.Алексеева.
Все рекомендации учли на построенном в январе 1944 г. самолете "Ла-5 эталон 1944 г.": проведена внешняя и внутренняя герметизация винто-моторной группы и планера, установлены щитки, полностью закрывающие ниши шасси, маслорадиатор перенесен под фюзеляж, а всасывающие патрубки нагнетателя – в носок центроплана, улучшена форма зализов между крылом и фюзеляжем, сокращено количество крышек капота и уменьшен размер подвижных боковых створок; за счет установки аэродинамических компенсаторов на рулях высоты удалось уменьшить усилия на ручке управления на 20-23%. "Эталон" получил усиленное вооружение из трех 20-мм пушек Березина УБ- 20 с боезапасом по 150 снарядов на ствол.
Первый полет на модернизированном истребителе летчик-испытатель Георгий Михайлович Шиянов совершил 2 февраля 1944 г. Всего через две недели – 16 февраля – самолет передали на государственные испытания. По программе гос. испытаний намечалось выполнить 44 полета, но в девятом полете, 20 февраля, произошел обрыв шатуна в двигателе, и летчику-испытателю А.Г.Кубышкину с трудом удалось посадить истребитель. Испытания возобновились 8 марта, после ремонта Ла-5.
Когда большая часть программы была отработана, из-за производственного дефекта (плохая склейка) в воздухе разрушился 12- й шпангоут фюзеляжа, Кубышкин вновь сумел посадить поврежденный самолет. В отчете по испытаниям майор Кубышкин отметил, что значительно увеличилась горизонтальная скорость и скороподъемность, максимальная скорость достигла значения 680 км/ч на высоте 6250 м – лучший результат среди всех отечественных истребителей того времени. В то же время он указал и на недостатки "эталона 1944 г." – жара в кабине (+40-50° С), скапливание в кабине конденсата влаги, велики усилия на педалях, не предусмотрено быстрое покидание машины, отсутствует автоматика управления винто-моторной группой. Вывод Кубышкин сделал следующий: "Самолет по своим летным данным является одним из лучших истребителей. Необходимо форсировать серийную постройку с одновременным устранением вышеуказанных недостатков." В начале мая эталон 1944 г. был запущен в серийное производство под обозначением Ла-7, а с ноября 1944 г. Ла-7 полностью вытеснил Ла-5ФН, производство которых прекратилось (кстати, на последних сериях Ла-5ФН внедрены некоторые нововведения "эталона", в частности, на Ла-5ФН 39-й и 41- й серий металлические лонжероны крыла). Большинство серийных Ла-7 выпущено с двумя пушками ШВАК, а не с тремя УБ-20. Пушка УБ-20 представляла собой переделанный под калибр 20 мм пулемет УБ, и поначалу отличалась низкой надежностью; до конца войны изготовили только 368 трехпушечных Ла-7, их строили с марта 1945 г. на заводе № 381.
 |
 |
 |
 |
Ла-7 по комплексу боевых свойств стал лучшим советским серийным истребителем Второй мировой войны, однако он не был лишен весьма серьезных недостатков. К примеру, на нем отсутствовала автоматика управления работой винто-моторной группы. При массовом производстве характеристики самолетов неизбежно снижаются – ни один серийный Ла-7 не развил скорости более 658 км/ч. Недобор скорости послужил причиной проведения НИИ ВВС в августе-сентябре 1944 г. контрольных испытаний самолета головной серии и серийного. Летчики-испытатели выставили серийной машине неудовлетворительную оценку: недобор скорости, температура в кабине составляла +55° С, при наборе высоты грелся мотор.
 |
 |
 |
После внедрения в производство металлических лонжеронов крыла на Ла- 7 и последних сериях Ла-5ФН совершенно очевидным стало дальнейшее вытеснение дерева дюралюминием, вплоть до создания цельнометаллического истребителя. Такой работой в середине 1944 г. начал заниматься С.М.Алексеев. Цельнометаллический Лавочкин под обозначением Ла-9 был запущен в серийное производство в августе 1946 г.
Ла-9 продолжил линию развития Ла- 5-х, однако конструктивно – это скорее новый самолет, нежели простая модернизация, и дело здесь не только в замене дерева металлом. Ла-9 имел однолонжеронное крыло совершенно другой в плане формы (со срезанными концами) с ламинарным профилем. Предкрылки отсутствовали. Фюзеляж истребителя теперь состоял из трех частей: фермы-лафета, средней части с кабиной пилота и хвостовой. Передняя и задняя части стыковались между собой четырьмя болтами по 7-му шпангоуту. Передняя часть фюзеляжа представляла собой полумонококовую конструкцию, хвостовая – монококовую. За счет экономии массы при замене дерева на дюраль удалось установить пять бензобаков и увеличить их суммарную емкость до 825 л. Кабина – более просторная, ее приборное оснащение, наконец-то, стало отвечать мировому уровню: радиополукомпас, авиагоризонт, ответчик системы госопознавания; однако автоматика управления работы винтомоторной установки все еще не появилась. Не изменился и двигатель – под капотом скрывался хорошо знакомый летчикам и техникам АШ-82ФН (с 1944 г. моторы стали называть по инициалам главных конструкторов: М-82 превратился в АШ-82, АШ – Аркадий Шевцов). Винт – ВИШ-105В-4. Вообще-то "цельнометаллический Ла-7" проектировался под перспективный АШ-83 взлетной мощностью 1900 л. е., который в серийное производство не передавался.
В январе 1945 г. начались летные испытания самолета "120" – прообраза будущего Ла-9. В конструкции "120" более широко, чем на Ла-7, применялся металл, но он еще не был цельнометаллическим; крыло имело ламинарный профиль, вооружение усилено за счет установки двух новых пушек НС-23. С двигателем АШ-83 опытный истребитель "120" достиг на испытаниях скорости 725 км/ч; Ла-7 с обычным крылом и двигателем АШ-83 на испытаниях в августе 1944 показал только 701 км/ч – прирост скорости в 24 км/ч произошел на "120" за счет применения ламинарного крыла и улучшения аэродинамики. Следующим шагом к Ла-9 стал самолет "126", испытания которого с декабря 1945 г. по апрель 1946 г. проводили летчики А.В.Давыдов, И.Е.Федоров и А.А.Попов. От "120" он отличался двигателем АШ-82ФН и усиленным четырехпушечным вооружением (4 пушки НС-23 с боезапасом 290 снарядов). Крыло "126-го" имело фанерную обшивку, но уже металлический силовой набор. Следующим шагом стал полностью металлический самолет "130", запущенный в серийное производство под обозначением Ла-9.
Самолет изготовили в Горьком на заводе № 21, после чего его перевезли в Химки. Заводские испытания начались в мае 1946 г., их проводил летчик-испытатель А.А.Попов, ведущим инженером был Л.А.Бальян. 9 июня истребитель предъявили на госиспытания в НИИ ВВС, которые проводились в период с 13 июня по 10 октября 1946 г., летали один из авторов данной статьи летчик-инженер В.И.Алексеенко и летчик-испытатель А.Г.Кубышкин. Трижды испытания прерывались. Сначала устранялись недостатки по устойчивости и управляемости, вторая задержка произошла из-за замены мотора и подготовки к отстрелу бортового оружия. Доводка пушек вызвала третий перерыв в полетах. В программе госиспытаний на самолете "130" было выполнено 112 полетов – ни на одном из испытывавшихся ранее в НИИ ВВС опытных поршневых истребителей не проводилось такого количества полетов! Госиспытания истребитель прошел удовлетворительно и был рекомендован для принятия на вооружение ВВС. Акт по результатам испытаний утвержден Советом Министров СССР 18 октября 1946 г.
В 1947 г. начались войсковые испытания установочной партии из 30 самолетов, а в мае два серийных истребителя прошли контрольные испытания в НИИ ВВС, на которых в целом подтвердились заявленные характеристики. Серийное производство Ла-9 продолжалось в Горьком с 1946 г. по 1948 г. В Улан-Удэ, на заводе № 99, Ла-9 начали выпускать в 1948 г., первые машины собирались из узлов, изготовленных на головном заводе.
Принятие на вооружение первых действительно массовых дальних бомбардировщиков Ту-4 поставило на повестку дня вопрос о дальнем истребителе сопровождения. Вообще-то необходимость в такой машине назрела давно, еще во время войны, – малая продолжительность полета была ахиллесовой пятой советских истребителей. В мае 1947 г. летчик-испытатель А.Г.Кочетков поднял в воздух "изделие 134", или Ла-9М – предтечу истребителя сопровождения. Машину облегчили за счет снятия одной пушки, емкость топливных баков была увеличена с 825 до 1100 л на втором прототипе "134Д" (Д – дублер) за счет установки в консолях крыла еще двух баков. Кроме того, на торцах крыла можно было монтировать несбрасываемые баки емкостью 166 л, в результате чего продолжительность полета увеличилась до 7 ч. Кабина летчика приобрела относительный комфорт – мягкую обивку спинки кресла пилота и подлокотники. Летчик получил индивидуальный санузел – писсуар (уместно напомнить, что совсем недавно на ряде дальних бомбардировщиков писсуаром служило банальное ведро).
 |
 |
 |
 |
 |
Доработки не прошли даром: одна снятая пушка не могла компенсировать рост массы баков и топлива, в результате нормальный полетный вес возрос против Ла-9 на 570 кг и самолет не смог достичь заданного в техническом задании на проектирование значения максимальной скорости. В связи с ростом массы планера пришлось усилить шасси, что, в свою очередь, отразилось на весе истребителя. Внешне Ла-9М отличался от Ла-9 маслорадиатором, перенесенным из-под фюзеляжа в нижнюю часть капота мотора и тремя пушками над двигателем.
Госиспытания оба Ла-9М проходили в июне-июле 1947 г. в Чкаловской. По программе испытаний самолеты совершили 71 полет, налетав 59 ч. 13 мин. Испытания выявили 111 дефектов, но, тем не менее, самолет госиспытания прошел, и его рекомендовали по устранению дефектов запустить в серийное производство под обозначением Ла-11. Ла-11 выпускался на заводе № 21 с 1947 г. по 1951 г. с перерывом в несколько месяцев в 1948/49 г.г. и стал последним советским серийным истребителем с поршневым двигателем.
В ходе производства истребитель постоянно модернизировался, в частности, на нем установили противообледенительную систему, радиовысотомеры, радиокомпасы АРК-5; 100 самолетов переоборудовали в разведчики путем установки в фюзеляже качающейся установки с АФА-БА-40.
 |
 |
 |
 |
Двухместный вариант ЛаГГ-3 не проектировался, поскольку предполагалось, что базовым "вывозным" истребителем станет учебно-тренировочный УТИ-26 конструкции Яковлева. Двухместный Ла-5УТИ с двигателем М-82М прошел испытания с 3 по 30 сентября и был запущен в серийное производство в 1944 г., однако полевые переделки для обучения на новых тогда Ла-5 появились в ноябре 1942 г., практически сразу же, после начала поступления самолетов войска. Ла-5УТИ имел двойное управление, кабину инструктора – сзади, и облегченное вооружение (снята правая пушка). На спарки не устанавливались бронестекло фонаря, бронеспинка сидения, радиостанция, система наддува топливных баков нейтральным газом, бомбовое вооружение. Примерно такую же "перелицовку" проделали с Ла-7, получив в результате Ла-7УТИ.
УТИ-Ла-9 был предъявлен на испытания в конце мая 1947 г. Последнюю поршневую спарку на заводе № 99 в Улан-Удэ сдали в апреле 1948 г. Двухместные истребители вооружались или одной пушкой НС-23, или одним пулеметом УБС. Сто двухместных самолетов переоборудовали в 1951 г. на рембазах ВВС флота из фронтовых истребителей.
На протяжении войны советская авиация так и не получила мощного двигателя внутреннего сгорания, способного дать нашим истребителям безоговорочное превосходство в скорости над Мессершмиттами и Фокке-Вульфами, поэтому конструкторы постоянно обращались к экзотическим силовым установкам: жидкостным реактивным двигателям (ЖРД), прямоточным воздушно-реактивным (ПВРД), пульсирующим воздушно-реактивным (ПуВРД). Реактивная техника находилась в то время в зачаточном состоянии, и ни один двигатель еще не годился для использования на истребителе в качестве основного (знаменитый истребитель БИ-1 – исключение, причем исключение не из удачных); их ставили лишь в качестве ускорителей с весьма ограниченным временем работы. Идея отчаянная (не в смысле "отчаянно храбрая", хотя такой момент тоже присутствует, а "от отчаяния"), ускорители увеличивали массу самолета, портили аэродинамику, жутко усложняли эксплуатацию самолетов – и все это ради нескольких десятков секунд работы и прироста на этих секундах скорости в 30-60 км/ч. Неудивительно, что ни один из первых "реактивных" Ла и Яков в серию не пошел.
Первым из самолетов Лавочкина ускорители получил ЛаГГ-3 – в 1941 г. на нем установили под крыльями по одному ПВРД конструкции М.М.Бондарюка. Ускорители в выключенном положении работали как "замедлители", съедая 50 км скорости полета. При работающих ПВРД скорость ЛаГГа возрастала на 30 км/ч.
 |
 |
 |
 |
Хорошо известен, благодаря участию в работах С.П.Королева, Ла-7Р, оснащенный ЖРД РД-1 конструкции В.П.Глушко; Ла-7Р стала первым в Советском Союзе истребителем с жидкостно-реактивным ускорителем. В Ла-7Р переоборудовано два самолета. Двигатель был установлен в хвостовой части фюзеляжа под вертикальным оперением. На нем 15 полетов в январе-апреле 1945 г. совершили летчики-испытатели Г.М.Шиянов и А.В.Давыдов. Запас горючего (керосин) и окислителя (азотная кислота) обеспечивал работу ЖРД в течение 3-3,5 мин. При работающим ракетном двигателе скорость Ла-7Р возрастала порой на 190 км/ч, максимально достигнутая на Ла-7Р скорость составляет 795 км/ч. В ходе испытаний ненадежность одного из первых ЖРД проявилась в полной мере: один раз движок взорвался при аэродромных гонках (точнее – пусках), второй – 27 марта 1945 г. в воздухе, Шиянов смог посадить поврежденную машину. Доработанный ЖРД был установлен на опытный самолет "120"; 18 августа Давыдов на "120Р" с включенным ЖРД пронесся над Тушино, как бы подведя черту под работами в СССР по поршневым самолетам с дополнительными ЖРД.
К ПВРД конструкции Бондарюка в КБ Лавочкина вернулись в конце 1946 г., выпустив на испытания самолет "138" с двумя ПВРД под крыльями. Заводские испытания завершились в сентябре 1947 г., в нерабочем состоянии ПВРД "съедал" 60-80 км/ч, а давал всего лишь 45 км/ч – истребитель даже не мог выйти на режим, где качества ПВРД могли бы проявиться в полной мере (ПВРД удовлетворительно работал при скорости полета более 700 км/ч). Как указывал В.Б.Шавров в своей "Библии" отечественного самолетостроения: "Опыты, проведенные в 1947 г., приносили пользу лишь для изучения прямоточных двигателей. Практического применения это не имело."
В 1947-48 г.г. проходил испытания Ла-9РД с двумя пульсирующими воз- душно-реактивными двигателями РД-13 конструкции В.Н.Челомея. Выводы по испытаниям (аналогично самолету "138"): слишком сложно и неэффективно. Всего ПуВРД было оснащено не менее девяти Ла-9; в 1947 г. девятка Ла-9 с вспомогательными двигателями Челомея демонстрировалась на Воздушном параде в Тушино.
Последней незаконченной попыткой стала постройка самолета "130 Р", оснащенного ЖРД РД-1ХЗ (ХЗ – химическое заседание). В 1946 г. постройка "130Р" прекратилась.
| © 2024 Библиотека RealLib.org (support [a t] reallib.org) |