Василий Алексеенко - Истребители Лавочкина в Великой Отечественной войне
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 со гласно документам назывались ЛаГГ-5 (что вполне логично продолжает линию ЛаГГ-1, ЛаГГ-3), в литературе же часто называются ЛаГ-5. Возможно, это на звание 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 и 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.
Лучший советский истребитель военного времени
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 внутренняя герметизация самолета дает прирост скорости в 24 км/ч, полное закрытие куполов шасси — еще 6 км/ч; перенос маслорадиатора 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 бóльшую, 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.
