Три эскиза Як-7

Накануне Великой Отечественной войны наши самолетостроительные конструкторские бюро, в частности, возглавляемое А. С. Яковлевым, работали с огромным напряжением. Коллектив настойчиво искал наилучшие варианты истребителя. Из ворот сборочного цеха завода через каждые два-три месяца выкатывали новые самолеты. Одни передавались в серийное производство, другие — оставались лишь опытными экземплярами. Однако и эти, на первый взгляд неудачные варианты, подобно черновым наброскам и эскизам художника, затем «вписывались в свое полотно». Такой путь прошел и один из лучших истребителей времен войны — Як-7.

Серийному образцу этой машины предшествовали несколько опытных вариантов — «эскизов».

«Эскиз» первый — высотный истребитель И-28. Он создавался для отражения налетов высотных бомбардировщиков. В январе 1941 года летчик-испытатель на этой машине на высоте 10 тыс. м развил скорость 665 км/ч — рекордную в то время для советских самолетов. При взлетном весе 2900 кг потолок И-28 (иногда его называли Як-5 1941 года) превышал 12 тыс. м. Доводить опытный экземпляр до серийного производства не стали, так как в том же 1941 году стало очевидным, что армад высотных бомбардировщиков у Германии нет.

«Эскиз» второй — тяжелый пушечный истребитель И-30 (он же Як-3 1941 года). Его вооружили тремя пушками ШВАК и двумя пулеметами ШКАС, а вариант И-30-II даже четырьмя такими пулеметами. Конструкция истребителя была цельнометаллической. Особое внимание уделялось технологичности ее производства и эксплуатации. Ради этого ввели дополнительные разъемы, стыки, лючки. Шасси Як-1 переделали, чтобы облегчить взлет и посадку на фронтовых аэродромах. Чтобы упростить пилотирование машины, несколько изменили геометрические пропорции крыла и оперения. Испытания И-30 прошел успешно, и началось его внедрение в серийное производство. Однако война вынудила прекратить эту работу и сосредоточить все силы на доводке и выпуске Як-1.

Третьим «эскизом» истребителя Як-7 был УТИ-26 — двухместный учебный вариант Як-1. По конструкции и летным данным эта «спарка» почти не отличалась от боевого Як-1, но, по мнению испытателей, в управлении была слишком сложной для молодых пилотов, завод же хотел получить машину более простую в производстве.

С учетом замечаний и пожеланий УТИ-26 доработали, а точнее сказать — создали новый учебный истребитель. Самолет полностью перекомпоновали: чтобы он стал устойчивее, значительно сдвинули вперед центровку, перенесли вперед водяной радиатор, изменили соотношение площади рулей и аэродинамической компенсации (как на И-30). Эти изменения сделали самолет простым в пилотировании. Идя навстречу производственникам, использовали технологичное цельнодеревянное крыло и фюзеляж (от И-28), а от И-30 взяли цельнометаллическое оперение и шасси с колесами большого диаметра.

В итоге рационального сочетания получился новый самолет, который успешно прошел государственные испытания. Под обозначением Як-7 его начали серийно строить на Новосибирском авиационном заводе. Он оснащался мотором М-105П и вооружался одним пулеметом ШКАС.

Внешне Як-7 мало отличался от Як-1, но конструктивно это совершенно другая машина. Для завода, вынужденного одновременно строить два типа самолетов, — боевой Як-1 и учебный Як-7 — это было сложно. Молодой конструктор К. Синельщиков предложил установить на Як-7 вооружение, превратив его в боевой истребитель, и полностью унифицировать оба типа самолетов.

Суть предложения поняли не все, поначалу не одобрил его и сам А. С. Яковлев, но вскоре разрешил доработать самолет. На серийный Як-7 установили пушку ШВАК и два синхронных ШКАСа. Оборудование и управление из задней кабины сняли, а позднее и ее прозрачный колпак заменили фанерным. Закабинный отсек в частях при перебазировании использовали для перевозки механика. По летным данным и маневренности самолет, названный Як-7А, несколько уступал Як-1, который был почти на 300 кг легче, но вполне мог соперничать с «мессершмиттом».

В конце 1941 года Як-7А впервые появился на фронте. Самолет понравился летчикам. «Таких истребителей, как Як-7, у нас еще не было, да, пожалуй, и нет. Это заявляем мы, летчики, которые летали на всех современных типах», — так заканчивалось одно из писем, присланных с фронта в конструкторское бюро. В письмах летчики предлагали усилить вооружение машины, заменив пулеметы ШКАС крупнокалиберными УБС. Когда пожелания выполнили, секундный залп истребителя был доведен до 2,7 кг (у Як-1 и ЛаГГ-3 он равнялся 2 кг, а у Ла-5 — 1,76 кг). Этот вариант истребителя назвали Як-7Б. Он пришел на фронт летом 1942 г. и в определенной мере повысил эффективность действий истребителей. Когда же двигатель М-105П на Як-7Б заменили более мощным М-105ПФ в 1260 л. с, его превосходство в боях с Ме-109 и ФВ-190 стало еще ощутимее. Наибольшее число самолетов Як-7 было выпущено именно в этом варианте. Замена двигателя благоприятно отразилась на летных характеристиках машины. В отчете о результатах испытаний Як-7Б, проведенных в НИИ ВВС, говорилось: «Из числа испытанных отечественных серийных истребителей лучшим является самолет Як-7 с М-105ПФ...» Отмечалось в нем и то, что по сравнению с Як-1, тоже хорошо зарекомендовавшим себя на фронте, Як-7Б в конструктивном отношении является более совершенным и перспективным.

В ходе серийного производства конструкторы постоянно совершенствовали самолет. Хвостовое колесо сделали убирающимся. Для улучшения обзора назад гаргрот за кабиной пилота «срезали» по типу Як-1, оставив, однако, закабинный отсек. Истребитель оснастили держателями для наружной подвески двух 100-килограммовых бомб или шести реактивных снарядов РС-82. В результате совместной работы коллектива ОКБ и серийного завода был несколько снижен вес конструкции, улучшена аэродинамика. Як-7Б последних серий легче, чем Як-7А, несмотря на усиление вооружения.

Летный и технический состав полков, получивших на вооружение истребители Як-7Б, как правило, быстро осваивал самолет. Простой в пилотировании, устойчивый на всех режимах полета (качества, заложенные при создании учебного Як-7), он был «по плечу» и молодым летчикам.

Продолжая поиски дальнейшего усиления машины, конструкторский коллектив разработал еще несколько ее модификаций. Было построено два варианта истребителя с тремя 20-мм пушками. На одном из них, созданном на базе Як-76, две дополнительные пушки устанавливались на месте пулеметов УБС над мотором. На другом (Як-7М) — в крыле, а опытный Як-7-37 оснащался мотор-пушкой калибра 37 мм. Своим появлением эти самолеты знаменовали дальнейшее развитие советской концепции пушечного истребителя.

1. УТИ-26 2. И-28 3. И-30 4. Як-7А 5. Як-7Б без гаргрота (1943 год) 6. Як-7-37 (с пушкой калибра 37 мм) 7. Як-7-М-82 8. Як-7Б с ПВРД ДМ-4С 9. Як-7В.

Все варианты Як-7 оснащались V-образными двигателями жидкостного охлаждения конструкции В. Климова. Но, когда в 1941 г. авиапромышленность «выпустила в свет» пригодный для установки на фронтовом истребителе двигатель воздушного охлаждения конструкции А. Д. Швецова, в ОКБ спроектировали под него еще один вариант Як-7. Привлекали преимущества «двухрядной звезды» — большая мощность (1700 л. с. против 1100 л. с. у М-105), высокая боевая живучесть.

Заманчивой казалась возможность наделить новыми качествами серийный истребитель. Но разработка машины, обозначенной Як-7 — М-82, продвигалась медленно. В первый полет новый опытный образец ушел лишь в конце февраля 1942 г. К сожалению, ожидаемых летных качеств он не показал. Одна из причин состояла в том, что было принято решение не увеличивать высоту шасси, а укоротить лопасти воздушного винта для обеспечения требуемого клиренса. Пока продолжались затянувшиеся заводские испытания, пришло сообщение о том, что в серию запущен аналогичный истребитель Ла-5 с таким же мотором. Доводку Як-7 — М-82 прекратили.

Одновременно с боевым Як-7 все годы войны промышленность продолжала выпускать учебный истребитель. В феврале 1942 г. в конструкторском бюро А. С. Яковлева создали самолет Як-7В (вывозной). Его конструкция была упрощена, применено неубирающееся шасси. Он развивал скорость до 465 км/ч, обеспечивающую обучаемому приобретение необходимых навыков пилотирования. «Эта машина, — писал известный летчик-испытатель П. М. Стефановский, — оказала нашей авиации поистине неоценимую помощь. Она дала возможность быстро и качественно готовить летные кадры для самолетов Як-1, ЛаГГ-3, МиГ-3».

Большие перспективы для повышения скорости и скороподъемности истребителя открывало применение на них реактивных двигателей. К началу сороковых годов в СССР прошли экспериментальную проверку в полете два типа реактивных двигателей: прямоточный воздушно-реактивный (ПВРД) и жидкостно-реактивный (ЖРД). Учитывая результаты их испытаний, в ОКБ разработали проект истребителя-перехватчика Як-7Р с комбинированной силовой установкой. Она состояла из серийного поршневого мотора М-105ПФ и опытных ЖРД Д-1А конструкции Л. С. Душкина и двух ПВРД ДМ-4С конструкции И. А. Меркулова.

По проекту поршневой мотор должен был обеспечить взлет и большую продолжительность полета на умеренных скоростях, ПВРД — на высоких скоростях, а ЖРД — разгон самолета до скорости 800 км/ч и быстрый набор высоты. Проект Як-7Р по ряду причин осуществить не удалось. В 1944 году на базе серийного Як-7Б построили экспериментальный самолет для летных испытаний прямоточных ДМ-4С, Два эти двигателя подвешивались под крылом истребителя, в свободном отсеке смонтировали аппаратуру контроля работы силовой установки и оборудовали место инженера-испытателя. Взлетный вес самолета составил 2978 кг. ДМ-4С работали на бензине, поступающем из основных баков.

При подвеске под крылом двигатели, естественно, значительно увеличили лобовое сопротивление самолета. С неработающими ПВРД его скорость на высоте 2340 м снижалась с 494 до 460 км/ч. При включенных — увеличивалась до 513 км/ч. Таким образом, их применение оказалось неоправданным.

Главный конструктор ДМ-4С И. А. Меркулов в отчете об испытаниях истребителя писал: «Применение ПВРД в качестве дополнительных моторов способно дать весьма значительный эффект, позволяя самолету сохранить все преимущества винтомоторной группы и в то же время располагать большой дополнительной мощностью для увеличения максимальной скорости. На истребителе, имеющем скорость порядка 600 км/ч, дополнительные моторы позволят увеличить ее еще на 130 км/ч. Достаточно трех минут работы ДМ, чтобы догнать противника или скрыться от него... Установка дополнительных моторов по типу Як-7Б осуществляется весьма просто даже в полевых условиях и позволяет оборудовать дополнительными моторами существующий парк самолетов».

Результаты испытаний были использованы в послевоенные годы при разработке форсажных камер турбореактивных двигателей. Идея же применения комбинированных силовых установок на летательных аппаратах нашла развитие в последующие годы, в частности, при разработке воздушно-космических самолетов.

Разработка новых модификаций боевого Як-7 сочеталась с настойчивым совершенствованием серийно строившихся машин. Для снижения веса и увеличения внутреннего объема крыла, что было необходимо при размещении бензобаков большой емкости, громоздкие деревянные лонжероны заменили дюралевыми. Этот вариант с увеличенной дальностью полета первоначально называли Як-7ДИ. При запуске в серию его переименовали в Як-9.

Всего за годы войны авиационная промышленность выпустила 6399 Як-7 всех модификаций. Они использовались на фронтах Великой Отечественной вплоть до Дня Победы.

Основные данные истребителей ЯК-7*