Страница 7 из 27
Ла-5 улучшений по рекомендациям ЦАГИ. Обращает на себя внимание винт от "Аэрокобры"
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.
Истребитель Ла-5Ф
Кабина истребителя Ла-5
Компоновочная схема истребителя Ла-5Ф
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.
Ла-5Ф
Поточная сборка истребителей Ла-5Ф на авиазаводе
Вид на лобовое бронестекло и на радиостанцию
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.