Вершина. Истребитель ЛА-7 Часть 1

В истребительные авиаполки поступал самолет Ла-5ФН, который превзошел немецкие истребители Мессершмитт Bf 109G‑6 и Фокке-Вульф FW 190A‑8 не только в горизонтальной маневренности, но и по разгонным характеристикам, скорости и скороподъемности на малых и средних высотах, где в основном велись воздушные бои на Советско-германском фронте. Но добытое с таким трудом преимущество можно было быстро растерять. Противник завершал проектирование гораздо более мощных истребителей Bf 109G‑10, G-14 и FW 190D-9, с которыми командование Люфтваффе надеялось вернуть господство в воздухе.

 

Все и сразу

 

Немецкий истребитель FW 190 сохранял преимущество в вооружении, и руководство советских ВВС сочло, что огневая мощь Ла-5 уже недостаточна. Действительно, двух синхронных пушек калибра 20 мм могло не хватить для поражения новых самолетов противника с первой очереди. В бою с истребителями причиной тому было повышение линейных и угловых скоростей взаимных перемещений самолетов и сокращение времени их нахождения на линии огня. Бомбардировщики и штурмовики, кроме того, стали более живучими, их оборонительное вооружение было усилено.

 

Учитывая все это, руководство ВВС Красной Армии требовало непрерывного совершенствования летных данных и огневой мощи истребительной авиации, и Наркомат авиапромышленности (НКАП) отнесся к этому с пониманием. Но, чтобы не сорвать темп поставок авиатехники, новый истребитель должен был максимально использовать технологическую оснастку серийных самолетов «Як» и «Ла».

 

Яковлев вел работу в двух основных направлениях, делая легкий Як-3 (НиТ №№ 5, 6 2017 г.) с улучшенной маневренностью и скоростной Як-9У. Значительная доля ожидаемого прироста их летных данных должна была быть получена за счет моторов М-106 и М-107, более мощных, чем серийный М-105ПФ. Вооружение их пока оставалось на прежнем уровне или даже облегчалось, но выпускался и Як-9Т с 37-мм пушкой.

 

Главный конструктор горьковского авиазавода № 21 Семен Алексеевич Лавочкин стремился соединить прирост всех летных характеристик с повышением огневой мощи в одном самолете, не предпринимая рискованной замены отработанного и проверенного в эксплуатации мотора новым. В этом он опирался на опыт улучшения конструкции и аэродинамики своих машин, что делалось совместно с ЦАГИ, в том числе и на улучшенных самолетах Ла-5 М-82Ф № 39210206 и Ла-5 М-71Ф № 39210204.

На них всасывающий патрубок приводного центробежного нагнетателя мотора (ПЦН), который выступал над капотом, ухудшая обзор пилоту, перенесли вниз, а маслорадиатор сдвинули из-под носовой части назад. Это потребовало удлинения трубопроводов маслосистемы, но сопротивление этого агрегата стало меньше. Переделали конфигурацию центроплана, улучшили герметизацию капота, фюзеляжа, кабины и ниш шасси. Конструкцию облегчили, тщательно обрезав все мелкие «лишние» участки стыков деревянных силовых элементов, которые обычно «торчали» внутри серийного фюзеляжа, зашкурили потеки клея и лакокрасочного покрытия — ЛКП.

 

Большие преимущества сулил мотор М-71, но его никак не могли довести, потому Лавочкин ориентировал своих подчиненных на его вариант с непосредственным впрыском топлива ФН. Летчик Н. В. Адамович начал испытания Ла-5Ф № 39210206 14 декабря 1943 г. Результаты были положительными, но самолет не предназначался для запуска в серию, а служил лишь для отработки отдельных элементов нового истребителя. Проект приказа по НКАП о постройке двух его опытных образцов был подготовлен еще 13 октября 1943 г.

Чертежи были выполнены в очень короткое время под руководством С. М. Алексеева, заместителя Главного конструктора ОКБ-21, а сам Лавочкин в то время занимался организацией филиала своего ОКБ на вернувшемся в Москву из эвакуации заводе № 381. В разработке нового истребителя Алексееву помогали ведущие сотрудники ЦАГИ во главе с начальником института Шишкиным. Особую роль в создании аэродинамического облика нового истребителя сыграли профессора С. Л. Зак и А. К. Мартынов.

 

Мотор остался тот же, что и на серийных самолетах Ла-5ФН — двухрядный звездообразный 14-цилиндровый М-82ФН, форсированный и оснащенный агрегатом непосредственного впрыска топлива в цилиндры НБ-3У. На взлете он развивал 1 850 л. с., у земли на боевом режиме его мощность достигала 1 530 л. с., на I границе высотности 1 650 м — 1630, а на II границе высотности 4 650 м — 1 460 л. с. Применение воздушного винта ВИШ-105СВ4 с мах-устойчивыми профилями лопастей повысило тягу при той же мощности на валу и обеспечило прибавку скорости 11 км/ч. А новая схема подключения механизма управления шагом винта исключила опасность его «раскрутки» в пикировании. Переделка дефлекторов системы обдува цилиндров дала еще 10 км/ч. Новая пневматическая система запуска позволила убрать с кока винта портящий его обтекаемость храповик подсоединения к автоавиастартеру.

 

Массивные выхлопные коллекторы Ла-5 были заменены индивидуальными патрубками, которые удалось компактно вывести под уменьшенные створки, через которые выходил охлаждающий мотор воздух. Они были удалены от центроплана, а выходные отверстия были уже, чем на Ла-5ФН. Новый фюзеляж больше не повторял у кабины «узкие» обводы прототипа Ла-5 самолета ЛаГГ-3, определявшиеся его рядным мотором М-105, и не имел уступа в зоне перехода к капоту. Все это не только дало дополнительное снижение сопротивления, но и оттянуло начало срыва потока над средней частью крыла до углов атаки 20 … 22°, существенно улучшив маневренность машины.

В отличие от Ла-5Ф № 39210206, в новом проекте вход воздуха ПЦН переместили в центроплан, улучшив обтекание всей носовой части. Давление набегающего потока там было меньше, но снизились и потери за счет уменьшения длины труб до расположенного за мотором нагнетателя. А освободившееся место под капотом можно было использовать для установки третьей пушки. Первоначально ориентировались на серийные орудия СП-20 (ШВАК), но появилась новая пушка Б-20 системы Березина. При весе 25 кг она была почти вдвое легче ШВАКа, а ее снаряд имел на 50 м/с большую начальную скорость, что при таком же секундном залпе давало преимущество в дульной мощности почти на 15 %. Под нее проектировались новые электрические механизмы — спусковой и синхронизатор с меньшими потерями темпа стрельбы. Для радиостанции была сделана безмачтовая антенна, что улучшило обтекание хвостовой части.

Крыло тоже изменилось. Обводы центроплана упростили, стенки лонжеронов его и консолей были уже не деревянными, а выполнялись из дюраля Д16Т, а полки — из менее дефицитной стали 30ХГСА. Их объем уменьшился, и это позволяло несколько увеличить баки. Под крылом остались два ухвата под ФАБ-100 или меньшие бомбы.

 

В декабре 1943 г. Ла-5ФН «улучшенный», как называли машину, был построен опытным цехом завода № 21. Чтобы ускорить его сдачу, сроки остальных работ, кроме делавшейся с опережением машины № 39210206, цеха были «сдвинуты вправо», но успеть к заданной дате выкатки 15 декабря не удалось. А когда самолет был готов, надолго испортилась погода, и только 30 января 1944 г. Н. В. Адамович поднял его в первый полет.

Летная жизнь этой машины вскоре оборвалась из-за отказа мотора, и Адамовичу пришлось прыгать с парашютом, авария из-за производственного брака задержала испытания, которые продолжили на второй машине — ее облетал Г. М. Шиянов 1 февраля. Испытания прошли в ударном темпе: летчики ЛИИ НКАП достигли скорости у земли 630 км/ч, а на высоте 6 000 м — 685 км/ч.

Проводившие Государственные испытания самолета пилоты НИИ ВВС выполняли полеты на режимах, рекомендованных в строевой эксплуатации и учитывавших особенности боевого применения истребителей по опыту войны. Поэтому полученные ими данные были несколько ниже. У земли при ограниченном наддуве они намерили только 597 км/ч — это было лучше, чем у опытного Ла5ФН лишь на 4 км/ч. Но на I границе высотности 3 250 м прирост достиг 44 км/ч (получено 670 км/ч), на промежуточной высоте 5 000 м достигли скорости 661 и на II границе 6 000 м — 680 км/ч (прибавка 32 км/ч). С весом 3 250 кг на 5 000 м самолет выходил за 4,45 мин, обгоняя опытный Ла-5ФН на четверть минуты.

Госиспытания завершились быстро, и 15 марта 1944 г. Постановлением Государственного комитета обороны № 5404 самолет был принят на вооружение. Хотя сам Лавочкин обозначил машину как «Ла-5 эталон 1944 г.», в серию она запускалась под новым обозначением Ла-7.

 

«Немедленно приступить к производству…»

 

Весной 1944 г. разворачивались грандиозные стратегические наступательные операции, целью которых было освобождение Правобережной Украины и Крыма, а также снятие блокады с Ленинграда, и фронт требовал скорее поставить новые истребители в полки ВВС. Не дожидаясь устранения заводом № 21 мелких замечаний Заказчика и готовности пушек Б-20, Наркомат авиапромышленности 22 марта издал приказ № 210с:

 

«…В исполнение постановления ГКО:

1. Зам. наркома, нач. ПГУ Воронину, гл. конструктору Лавочкину и директорам заводов 21 Агаджанову и 381 Журавлеву немедленно приступить к производству самолетов Ла-7 с мотором АШ-82ФН с серийным вооружением двумя пушками ШВАК 20 мм…

2. Установить план: на заводе 21 — с 20 самолетов в мае до 250 в августе, на заводе 381 с 5 самолетов в июне до 25 в августе.

 

Переход на выпуск Ла-7 осуществить без снижения достигнутого уровня выпуска самолетов по заводу 21 — 17 в сутки, по заводу 381 — 3 в сутки».

 

Значительная часть замечаний относилась к силовой установке и к самому мотору М-82ФН, который серийно выпускался уже более года, а с 1 апреля 1944 г. за ним официально закрепили индекс АШ-82ФН по инициалам Главного конструктора Аркадия Дмитриевича Швецова. Отмечались неудовлетворительная работа регулятора смеси и насоса непосредственного впрыска, течи масла. Не везде удачная конструкция капота, дефлекторов и выходных каналов системы охлаждения вызывала перегрев головок цилиндров, а горячий, смешанный с парами бензина и выхлопом воздух заполнял кабину. Масло же, наоборот, поступало в мотор слишком холодным и густым.

Планер самолета особых нареканий не вызывал, хотя по требованиям технологов пришлось несколько переделать крыло, и оно потяжелело на 45 кг. На Ла-7 вновь появилась мачта антенны, «съевшая» 5 км/ч скорости, но без нее требуемую дальность связи получить не удавалось. После всех этих доработок летные данные чуть снизились, но самолет оставался самым скоростным отечественным серийным истребителем, уверенно обгоняя Як-3 и Як-9У в их серийном исполнении.

 

А вот с вооружением дело обстояло хуже. Три орудия ШВАК скомпоновать не удалось, но и более компактные Б-20 опытной серии не вписались в конструкцию, так как были поставлены с односторонними механизмами подачи ленты и выброса гильз. На испытаниях пушка Б-20 показала данные ниже заявленных, слишком велики были усилия перезарядки и протягивания ленты. На повторных испытаниях 31 мая трехточечного Ла-7 подвели синхронизаторы. Легкие орудия Шпитального Ш-20 и Владимирова В-20 тоже пока не были приняты на снабжение ВВС, и самолет пошел в серию с двумя старыми СП-20.

Требование не допустить снижения общих темпов поставок головному заводу № 21 выполнить удалось, хотя изменения в конструкции потребовали не только переписывания большого количества техпроцессов, но и изготовления новых шаблонов, стапелей, десятков комплектов штамповочных форм-блоков и даже выклеенных «болванов» фюзеляжа.

 

По итогам 1944 г., в Горьком было сдано 1 558 серийных Ла-7 и 3 503 штуки Ла-5, что на 442 машины превысило программу 1943 г. и на 57 штук перекрыло даже скорректированный в сторону увеличения годовой план. Но в справке по предварительным итогам работы НКАП в 1944 г., подписанной 6 января 1945 г., на 31 декабря за 21-м заводом значится не 5 061, а только 4 981 Ла-5 и Ла-7. Московский завод № 381 в 1944-м построил 638 самолетов Ла-7 и получил «нагоняй» — в этом документе за ним значится только 834 штук Ла-5 и Ла-7, а должно было быть на 40 машин больше. В том же году к производству Ла-7 присоединился и завод № 99 в УланУдэ, сдав 40 машин — тоже меньше плана.

Однако все понимали, что план писали «с запасом», и особых санкций это не вызвало. А долги — это либо готовые машины, которые не успели облетать по зимней непогоде, либо машины, ожидавшие устранения замечаний военприемки, зачастую мелких. По ним «рассчитались» уже в первые дни января.

 

Новый 1945 г. все три завода встретили с налаженным производством Ла-7. За год предыдущий в строевые части было отправлено 1 044 таких истребителя, а до 1 мая 1945 г. — еще 1 913, что было почти вдвое больше, чем Як-3. В этом году завод № 21 построил более 2 500 «самолетов тип 45», как в Горьком именовали Ла-7, 381-й сделал 660 (по другим данным — 684 самолета, в том числе 49 — из готовых агрегатов, полученных из Горького), а 99-й — 210 самолетов Ла-7.

 

С окончанием войны с Германией объем выпуска стал снижаться — экономика «переводилась на мирные рельсы». Горьковский авиазавод № 21 и московский 381-й завершили производство одноместных Ла-7 осенью 1945 г., но уже в мае значительная часть мощностей авиазаводов была переведена на товары народного потребления. Так, 21-й завод стал делать мебель, а московский 381-й — катера, байдарки и домашнюю утварь. Все это тоже было нужно возвращавшейся к обычной жизни стране. К концу года сдал свою последнюю «семерку» и завод № 99 в Улан-Удэ.

 

Для этих предприятий завершилась эпоха «деревянного самолетостроения», и они вступили в полосу реконструкции для перехода на выпуск цельнометаллических самолетов на основе плазово-шаблонного метода сборки и увязки технологической оснастки. Новый истребитель Ла-9 при всей, на первый взгляд, схожести был совершенно другим и «снаружи» (обводы), и «внутри» по конструкции и оборудованию. Для его освоения требовалось много времени и ресурсов.

С построенной во второй половине 1946 г. малой серией двухместных учебно-тренировочных истребителей общий выпуск Ла-7 в Горьком составил 4 357 машин. Итак, три завода построили 5 909 самолетов Ла-7 всех вариантов, включая опытные машины — два первых летных образца, и ряд интересных самолетов, о которых мы расскажем на страницах истребительной серии «Авиакаталога».

 

Продолжение следует

 

 

Напоминаем Вам, что в нашем журнале "Наука и техника" Вы найдете много интересных оригинальных статей о развитии авиации, кораблестроения, бронетехники, средств связи, космонавтики, точных, естественных и социальных наук. На сайте Вы можете приобрести электронную версию журнала за символические 60 р/15 грн.

 

В нашем интернет-магазине Вы найдете также книги, постеры, магниты, календари с авиацией, кораблями, танками.