Схемы Як-1 – истребитель
Авиация Второй мировой
Истребитель
ОКБ Яковлева
К 1939 г. советское опытное самолетостроение оказалось в ситуации близкой к кризисной. Сказалась дезорганизующая роль репрессий, обрушившихся на отрасль в 1937-1938 гг. Кроме того, качественно новый уровень техники требовал новых технологий и материалов, новой организации производства и более широкой экспериментальной отработки. В области технологии и авиационных материалов Советской Союз еще отставал от передовых стран, что особенно сильно сказывалось на моторостроении, поскольку путь лицензионного производства и последующего совершенствования лучших иностранных моторов, весьма распространенный во всем мире, уже исключался ввиду резко обострившейся международной обстановки. Помимо этого, ведущий авиационный научный центр – ЦАГИ. созданный еще в 20-х годах в Москве уже не мог в полном объеме обеспечить конструкторов экспериментальным материалом. Новый ЦАГИ, с его уникальными аэродинамическими трубами и стендами прочности, еще строили. Он был готов только к 1939-1940 гг.
К 1939 г. отставание советской авиации стало очевидным. Оно заключалось не столько в отсутствии в составе ВВС новых самолетов, сколько в том, что такие самолеты, за небольшим исключением, не были даже разработаны и испытаны. В первой половине 1939 г. руководство страны провело два широких совещания с привлечением работников наркомата авиационной промышленности, научных институтов, летчиков и военных специалистов. В результате был выработан комплекс мероприятий для скорейшей ликвидации отставания в области авиации. Одним из таких мероприятий была организация ряда новых конструкторских бюро. Началась чрезвычайно напряженная, можно даже сказать авральная, работа по созданию нового поколения советских самолетов.
Одним из первых удачных новых самолетов стал истребитель А.С. Яковлева И-26. Он вышел на испытания в январе 1940 г. Само лет представлял собой свободнонесущий моноплан смешанной конструкции, хорошо приспособленной к условиям массового производства. Мотор жидкостного охлаждения М-105П. Вооружение состояло из одной пушки ШВАК калибра 20 мм, стрелявшей через полый вал редуктора винта, и двух синхронных скорострельных пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм. Отличительной особенностью этого самолета, как, впрочем, и других боевых самолетов А.С.Яковлева периода войны, был малый вес, хорошая устойчивость и простота пилотирования.
После испытаний и необходимых доработок И-26 запустили в серию и вскоре присвоили ему марку Як-1. В первой половине Великой Отечественной войны этот самолет стал одним из основных новых советских истребителей, а всего за 1940-1944 гг. было выпущено 8720 самолетов этого типа.
В первые полтора года войны Як-1 был лучшим советским истребителем. В нем гармонично сочетались высокие летные характеристики и вооружение. По сравнению с основным истребителем гитлеровской Германии Мессершмитт Bf-109E, Як-1 имел превосходство в скорости и всех видах маневра. Однако, с появлением более совершенного Bf-109F летные данные Як-1 стали уже недостаточны. Тогда по инициативе КБ А.С.Яковлева и НИИ ВВС была проведена модификация мотора, благодаря чему на небольших высотах, т.е. как раз там, где и велись в основном воздушные бои, мощность мотора существенно возросла. Истребитель Як-1 с новым форсированным мотором, имевшим обозначение М-105ПФ, строился серийно с лета 1942 г. По скорости на малых и средних высотах этот самолет не уступал основным немецким истребителям Bf-109F и G, по маневренности превосходил их, но немного уступал в скороподъемности.
Вооружение. Одна пушка ШВАК 20-мм с боекомплектом 220 патронов, 2 пулемета ШКАС калибра 7,62-мм с боезапасом 1500 патронов.
В ходе серийного производства Як-1 неоднократно модифицировался. Одновременно со сменой мотора изменили и вооружение: вместо двух ШКАС поставили гораздо более эффективный крупнокалиберный (12.7 мм) пулемет УБ. Затем усовершенствовали аэродинамику, установили радио и улучшили обзор верхней полусферы из кабины летчика. Все проводимые мероприятия позволяли непрерывно поддерживать высокие боевые качества Як-1, и этот истребитель состоял на вооружении советских ВВС до конца войны.
Истребитель Як 1 к началу войны
Вторым истребителем новой конструкции по численности накануне войны был Як-1.
Он первым из истребителей “нового поколения” в январе 1940 года вышел на испытания под именем И-26, позже переименованный в Як-1. Дерева и металла в самолете было примерно поровну. Крыло цельнодеревянное, неразъемное, с сосновым лонжероном и работающей фанерной обшивкой. Каркас фюзеляжа – сварная ферма квадратного сечения из тонкостенных стальных труб с внутренними перекрестными расчалками, составлявшая единое целое с моторамой. Сверху и снизу за кабиной каркас был опрофилирован фанерными гаргротами для придания ему обтекаемой формы. Борта фюзеляжа обшиты полотном.
Стабилизатор и киль так же, как и крыло, имели деревянный силовой набор и фанерную обшивку. Из дюраля выполнялись только каркасы рулей и элеронов (обшивка – полотно), съемные капоты двигателя, тоннель водорадиатора, зализы крыла и оперения, крышки люков, посадочные щитки, а также щитки, закрывающие стойки шасси в убранном положении.
Для своего времени конструкция машины была весьма архаичной и в целом соответствовала конструктивно-силовой схеме, разработанной немецким авиаконструктором Энтони Фоккером еще в годы Первой мировой войны. Та же трубчатая расчалочная ферма фюзеляжа с фанерно-полотняной обшивкой и относительно толстое цельнодеревянное свободнонесущее крыло.
Изначально И-26 проектировался под 1250-сильный мотор М-106, однако двигателестроители его довели до необходимой надежности. Яковлеву пришлось установить на прототип своего уже налаженный в производстве двигатель М-105П, развивавший 1110 л.с. на высоте 2000 м. и 1050 л.с. – на 4000 метров. Таким же двигателем (или М-105ПА той же мощности) оснащались и первые серийные экземпляры Як-1.
Из положительных качеств Як-1, выгодно отличавших его от И-16, помимо существенного повышения летных данных, необходимо отметить хорошую устойчивость, легкость и простоту пилотирования, делавшие самолет доступным даже для лётчиков невысокой квалификации. Яковлеву удалось найти баланс между маневренностью, устойчивостью и управляемостью, недаром он до войны специализировался, в основном, на учебных и спортивных машинах. К тому же взлет и посадка на “Яке” были проще и безопаснее, чем на “ишаке” и на “миге”.
Як-1 образца 1941 года имел взлетную массу 2950 кг (без радиостанции и оборудования для ночных полетов – около 2900 кг). Удельная нагрузка на мощность составляла 2,73 кг/л.с., а на площадь несущей поверхности – 171 кг/кв.м.
Таким образом, даже без радиосвязи самолет получился заметно тяжелее Bf 109Е и F, отставая от них по энерговооруженности за счет большего веса и менее мощного мотора. В результате Як-1 проигрывал “мессершмиттам” в скороподъемности на всем диапазоне высот, а более аэродинамичному Bf 109F – еще и в скорости, хотя и не столь фатально, как И-16. Такова была неизбежная плата за простоту и дешевизну.
Несмотря на то, что время виража “яка” примерно такое же, как и у “мессера”, маневренный бой для его пилота был все же более сложен и требовал повышенного внимания. Дело в том, что Bf 109 за счет автоматических предкрылков имел меньшую скорость сваливания, он устойчивее держался на крутых виражах и вертикальных фигурах пилотажа.
Отставанием ЛТХ недостатки раннего “яка” не исчерпывались. Первые серийные машины, поступавшие в авиачасти в 1941 году, были еще очень “сырыми”, недоработанными и страдали множеством “детских болезней”. Вот перечень конструктивных и производственных дефектов серийных истребителей Як-1 образца 1941 г, взятый из книги инженера-конструктора А.Т. Степанца “Истребители Як” (М. “Машиностроение”, 1992 г.):
– Перегрев воды и масла при работе двигателя на номинальной мощности;
– Выбивание масла из суфлера, уплотнений вала редуктора и других уплотнений двигателя (в полете маслом забрызгивало весь фюзеляж, вплоть до хвостового оперения).
– Неравномерная и неполная выработка горючего из правой и левой групп крыльевых бензобаков;
– Трещины на всасывающих и выхлопных патрубках;
– Утечки сжатого воздуха из пневмосистемы;
– Перекос и заклинивание патронной ленты правого пулемета;
– Частые перегорания сигнальных ламп;
– Самопроизвольное (от вибрации) выворачивание болтов и шурупов.
Остановимся на первом пункте. На практике он означал, что из-за плохой работы системы охлаждения лётчику периодически приходилось в полете сбрасывать газ и давать мотору “передышки” на несколько минут, полностью открыв заслонку радиатора, иначе двигатель в любой момент мог перегреться и заклинить. Чем это грозило в воздушном бою, – говорить не приходится (Кондратьев Как фанера победила дюраль).
Во многих случаях выбивание масла из двигателя и других агрегатов винто-моторной группы происходило не вследствие конструкторских недоработок, и производственных дефектов, а по причине неправильной эксплуатации. Механики предпочитали мириться с подтекающим маслом или, в крайнем случае, прикручивали на самолет самодельные щитки, отбивавшие летящее масло от фонаря кабины. А надо было прочитать руководство по эксплуатации самолета и поменять кое-где прокладки, или удалить течи регулировкой муфт и соединений.
При рулежке по земле, от какого-нибудь толчка самолет «капотировал», утыкался капотом в землю (Грызун В. Как Виктор Суворов сочинял историю).
Со временем конструктивные недостатки Як-1 постепенно устранялись, хотя некоторые еще долго отравляли жизнь.
Вооружение Як-1 аналогично “Мессершмитту” Bf 109F – одна 20-миллиметровая мотор-пушка ШВАК (боекомплект – 120 снарядов) и два синхронных пулемета ШКАС над двигателем (по 750 патронов на каждый). Масса секундного залпа (1,99 кг) – за счет более высокой скорострельности советского оружия превышала аналогичный показатель немецкого истребителя.
К началу войны советская авиапромышленность выпустила 425 истребителей Як-1. 125 машин успели поступить в авиаполки западных приграничных военных округов, 92 из них находились в боеготовом состоянии, но почти все они были потеряны в первые дни боев. До конца 1941 г. построено еще 856 экземпляров Як-1 (Кондратьев).
Як-1Б появился как кустарная переработка серийных машин, обзор назад был никакой, поэтому техники на фронте по просьбе летчиков сами понизили гагрот, таким образом обзор задней полусферы наконец появился.
Заводчане поддержали эту инициативу провели ряд улучшений, из-за чего возросла скорость и скороподьемность машины. В частности, установили двигатель М-105ПФ.
В 1943 г. провели ещё ряд улучшений, поставили двигатель М-105ПФ-2, впоследствии эта машина станет прототипом Як-3.
Несмотря на многочисленные недостатки, их активно устраняли и истребитель прочно занял свое место в советских ВВС более того выпуск Як-1 продолжался до лета 1944 г.
Истребитель Як-1 ОКБ Яковлева
История создания истребителя Як-1
9 мая 1939 года ОКБ А.С.Яковлева приступило к разработке легкого истребителя И-26 или Я-26. Главным конструктором выступил К.А.Вигант, ведущим — К.В.Синельщиков. Изначально планировалось установить на истребителе перспективный двигатель жидкостного охлаждения М-106, но разработка затянулась и его место занял менее мощный М-105П. Чтоб уложиться в исходные характеристики, пришлось переделывать конструкцию с целью её облегчения, что не замедлило сказаться и на дальности полета и на оборудовании.
13 января 1940 года истребитель И-26 впервые поднялся его в небо, а 29 мая 1940 года, с некоторыми доработками, самолет был передан на государственные испытания. Производство истребителя планировалось развернуть на заводах №292 в Саратове и №301 в Химках, и уже в июне 1940 года первые машины стали поступать в войска, под тем же индексом — И-26, несмотря на то, что войсковые испытания машины были завершены только через полгода, уже в 1941 году.
Чертеж истребителя Як-1
Хорошо известное нам наименование Як-1 истребитель И-26 получил только в декабре 1940 года.
Описание конструкции истребителя Як-1
«Простой как топор» — пожалуй наилучшее описание И-26, будущего истребителя Як-1. Хотя основу конструкции составляла сваренная из стальных трубок рама, основные поверхности самолеты были выполнены из дерева, а хвостовая часть была сделана и вовсе из натянутого на каркас полотна. Дюрали в конструкции Як-1 было совсем немного — из неё была выполнена только передняя часть фюзеляжа.
Крыло истребителя было деревянным с обшивкой из фанеры, оклееной полотном. Шасси убирающееся, трёхопорное, с хвостовым колесом (во время войны выпускался вариант с лыжным шасси).
Силовая установка состояла из поршневого V-образного 12-цилиндрового двигателя жидкостного охлаждения ВК-105П с трёхлопастным винтом изменяемого шага. Запуск двигателя осуществлялся сжатым воздухом. Топливо размещалось в крыле в 4 протектированных баках.
Вооружение состояло из 20-мм мотор-пушки ШВАК и 2 синхронных 7,62-мм пулемётов ШКАС, установленных в фюзеляже над двигателем. На Як-1Б вместо пулемётов ШКАС слева устанавливался один 12,7-мм пулемёт УБС. Под крылом могли устанавливаться направляющие для РС-82 и бомбодержатели.
Если не считать неприятности с двигателем и как следствие — необходимость заменить металл на полотно, конструкция Як-1 была очень удачной, с чистыми формами и хорошей центровкой.
