Это была действительно беда — дополнительное топливо ухудшало летные характеристики самолета, увеличивало нагрузку (и без того предельную) на опоры шасси. Кроме того, это самое топливо требовалось где-то разместить, что на уже построенных самолетах сделать совсем не просто. Пришлось в отъемных частях крыла оборудовать два кессон-бака. В кратчайшие сроки эту работу проделали лучшие инженеры и рабочие КБ под руководством Ю. Б. Струцеля.
И-301 с тремя топливными баками известен также как ЛаГГ-1.
Облет отремонтированного первого И-301 в НИИ ВВС состоялся 25 октября. Теперь можно было летать на пикирование и отстрел вооружения; отремонтированный И-301 первым из советских одномоторных истребителей той поры получил серьезный навигационный прибор — радиополукомпас, работу которого также предстояло проверить (на серийные машины, к сожалению, РПК не устанавливался). Первый прототип успешно летал до 4 января 1941 г., когда в полете разрушились подшипники мотора. Летчик смог посадить машину на брюхо, однако самолет получил значительные повреждения. Его решили не ремонтировать и перенести проведение всей программы испытаний на «дублер», который начал летать практически одновременно с отремонтированным И-301-1. На «дублере» Никашиным был выполнен чрезвычайно важный полет на дальность по маршруту Москва–Курск–Москва протяженностью 840 км. Слитый после полета 15-процентный остаток бензина обеспечивал требуемую 1000-км дальность полета.
В конце 1940 г. Лавочкин, Горбунов и Гудков за создание И-301 были удостоены Сталинской премии 1-й степени.
Техническое описание самолета И-301
Истребитель И-301 представлял со бой одноместный истребитель-моноплан деревянной конструкции с низкорасположенным крылом, мотором водяного охлаждения М-105П и трехлопастным винтом изменяемого шага ВИШ-61.
Фюзеляж самолета деревянный, типа монокок, овального сечения, переходящий в хвостовой части в килевую ферму. Каркас фюзеляжа состоит из пятнадцати шпангоутов, четырех лонжеронов и двенадцати стрингеров. Киль выполнен заодно с фюзеляжем. Усиленные шпангоуты (№№ 1 и 14) изготовлены с применением дельтадревесины, лонжероны — из сосновых брусьев переменного сечения. Кроме сосны, в силовом наборе фюзеляжа применялись липа и ясень. К передней части фюзеляжа крепится металлический лафет под мотораму и вооружение. Все деревянные детали фюзеляжа соединяются на клее ВИАМ-ЗБ без использования гвоздей и шурупов. Обшивка фюзеляжа выклеивалась из березового шпона; толщина обшивки изменяется от 9,5 мм в пере дней части фюзеляжа до 3 мм — в хвостовой. Наружная отделка поверхности фюзеляжа включала оклеивание шпона тканью, шпаклевку и тщательное зашкуривание неровностей перед по краской. Лафет представляет собой сварную силовую ферму из оцинкованных стальных труб.
Деревянный центроплан двухлонжеронной конструкции является основным силовым агрегатом самолета, к нему крепятся консоли крыла, шасси, фюзеляж. Обшивка центроплана между лонжеронами — фанерная, толщиной 7 мм; обшивка носка крыла выклеена из шпона толщиной 4 мм. Лонжероны центроплана коробчатого сечения, полки изготовлены из дельта-древесины. Торцевые нервюры центроплана — металлические.
Фюзеляж крепится к центроплану на четырех стальных узлах. Плоскости крыла крепятся к стыковым узлам центроплана на болтах. Линии разъема плоскости и центроплана закрываются металлической лентой.
Крыло, так же как центроплан, двухлонжеронное; обшивка плоскостей фанерная, передняя кромка выклеена из шпона толщиной 3 мм. В плане консоли имеют трапециевидную форму с закругленными концами. Механизация крыла включает элероны типа Фриз со 100-процентной весовой компенсацией и посадочных четырехсекционных (две секции под центропланом, по одной — под плоскостями) щитков типа Шренк.
Каркасы элеронов и секций щитков выполнены из дюралюминия, обшивка — элеронов полотняная, щитков — дюралевая. В правой консоли крыла установлена трубка Пито. На левом элероне имеется триммер.
Хвостовое оперение — свободнонесущее. Стабилизатор отъемный, двухлонжеронной конструкции с фанерной обшивкой толщиной 3 мм; состоит из двух консолей, которые крепятся к корневой части, выполненной за одно целое с фюзеляжем. Каркас руля высоты изготовлен из дюралюминия и обтянут полотном. Руль высоты в весовом отношении перебалансирован с целью предотвращения флаттера. На каждой половине руля высоты установлены триммеры.
Половинки руля высоты подвешиваются на стабилизатор в пяти точках. Конструкция руля направления аналогична конструкции руля высоты, руль на правления подвешивается к килю в трех точках на кронштейнах.
Шасси убираемое с масляно-воздушной амортизацией, основные опоры — одностоечные с боковым подкосом-подъемником. Основные стойки с колесами убираются в переднюю часть центроплана. Для колес в центроплане из березового шпона выклеены специальные купола. Уборка и выпуск шасси осуществляется с помощью воздушно-масляного аккумулятора и гидросистемы. Хвостовая опора шасси убираемая.
Колеса основных опор снабжены камерными пневматическими тормозами.
Система управления самолетом со стоит из ручного управления рулем вы соты (ручка) и элеронами, ножного управления (педали) рулем направления и управления триммерами (с помощью штурвальчиков). Управление рулем высоты и элеронами осуществляется при помощи ручки, жестких трубчатых тяг и качалок, проводка управления рулем направления — тросовая.
Моторная рама из стальных труб крепится к планеру в пяти точках — в трех нижних к узлам переднего лонжерона центроплана, в двух верхних — к лафету фюзеляжа. Двенадцатицилиндровый двигатель водяного охлаждения М-105П крепится к раме двадцатью болтами из хромансилевой стали.
Питание мотора горючим осуществляется шестью карбюраторами (один карбюратор на два цилиндра). В центроплане установлено три бензобака, еще по одному — в консолях крыла. Все баки последовательно через обратные клапаны соединены с центральным, из которого горючее бензонасосом подается в карбюраторы. Центральный бензобак имеет емкость 124 л, следующие — емкостью по 114 л, крыльевые — по 98 л. Все баки изготовлены из алюминиевого сплава AM ЦП.
Масло в мотор подается с помощью маслопомпы из двух установленных в фюзеляже перед кабиной баков суммарной емкостью 47 л.
Охлаждение мотора М-105П водяное, емкость водосистемы 90 л. Сотовый водорадиатор установлен в туннеле под фюзеляжем самолета. Регулирование температуры воды осуществляется специальным совком, изменяющим площадь сечения входного отверстия туннеля водорадиатора.
Металлический трехлопастной винт изменяемого шага ВИШ-61 диаметром 3 м при помощи регулятора Р-7 автоматически поддерживает заданное число оборотов мотора. Втулка винта закрыта коком.
Источником электроэнергии являются генератор и аккумулятор. Генератор расположен в передней части каркаса мотора с правой стороны, аккумулятор — за бронеспинкой кресла летчика.
На истребителе установлено кислородное оборудование, обеспечивающее нормальные условия работы летчика на высотах от 4500 до 10000 м.
Вооружение — пушка конструкции Таубина калибром 23 мм, установленная в развале блоков цилиндров и стреляющая через полую ось редуктора; два синхронных пулемета БС калибра 12,7 мм, установленные над мотором, предусмотрена возможность установки над мотором еще двух пулеметов ШКАС калибр 7,62 мм.
Бронезащита состояла из лобового бронестекла толщиной 55 мм и стальной 8,5-мм бронеспинки.
Правительство 10 октября 1940 г. приняло решение запустить под обозначением ЛаГГ-3 истребитель И-301 в массовое производство на нескольких заводах (№ 21 в Горьком, № 31 в Таганроге, № 23 в Ленинграде и № 153 в Новосибирске, приказ НКАП о запуске в серию улучшенного И-301 с увеличенным запасом топлива на заводе № 21 вышел 23 ноября 1940 г.). Головным был определен завод в Горьком, куда предстояло переехать большей части сотрудников КБ во главе с Лавочкиным, в Таганрог направлялся Горбунов; Гудков оставался в Химках в должности главного конструктора ОКБ. Триумвират распался.
Планом на 1941 г. предписывалось изготовить 2960 истребителей ЛаГГ-3.
До 22 июня удалось выпустить 322 самолета, темп выпуска отставал от запланированного, контрольная цифра плана на 1 июля 1941 г. — 805 ЛаГГов. Сказывалась недоведенность конструкции из-за крайней спешки с запуском самолета в серию. Кроме того, у Лавочкина возникли проблемы с Горьковским заводом. Из 100 человек недавно образованного КБ из Химок в Горький согласилось переехать не более тридцати, остальные работники, причем далеко не самые худшие, остались с Гудковым.
Лавочкина на Волге приняли далеко не с распростертыми объятиями — завод давно и успешно выпускал И-16 и не горел желанием осваивать совершенно новую конструкцию, тем более, что в Горьком М. М. Пашинин спроектировал истребитель на 60 % унифицированный с И-16. Его-то и хотели делать заводчане. Но все же, в январе 1941 г. главный конвейер сборки ЛаГГ-3 уже занимал половину сборочного цеха завода № 21, на второй половине все еще шел выпуск И-16 тип 29. Первый ЛаГГ, изготовленный в Горьком, поднялся в воз дух с заводского аэродрома 23 января 1941 г., однако военной приемкой он был принят только 24 февраля.
С началом серийного производства появились проблемы качества — штучное производство всегда «ювелирнее» массового. Из частей, куда отправляли новые истребители стали приходить рекламации — самолеты недодавали скорости (окраска самолета, а не полировка «рояля»), подламывались стойки шасси (дополнительные два топливных бака), происходили отказы вооружения и механизмов уборки-выпуска шасси. В результате проведения доработок по результатам испытаний опытных машин и установки по требованиям заказчика дополнительного оборудования, масса серийных ЛаГГов выросла на 70 кг, максимальная скорость полета упала до 550–555 км/ч, снизилась дальность полета.
Вооружение самолетов первых трех серий состояло из пяти пулеметов — одного БК (вместо пушки), двух БС и двух ШКАС. Интриги