Одновременно с ленинградским заводом серийное производство «летающего вагона» началось в соответствии с тем же постановлением правительства в Саратове, причем задолго до окончания государственных испытаний. Но в июне 1953-го от этой затеи отказались, передав завод под строительство других летательных аппаратов. Спустя год эту же задачу поставили перед заводом № 272, которому передали весь задел по Як-24 из Саратова.
Своих пилотов, владевших техникой пилотирования вертолетов, в ОКБ не было, и для испытаний Як-24 пригласили летчиков С. Г. Бровцева из НИИ ВВС и Е. Ф. Милютичева из Серпуховской вертолетной эскадрильи. Вечером (днем дул сильный ветер) 3 июля 1952 года они выполнили на Як-24 первое висение.
Эмоции создателей вертолета после первого висения быстро угасли, поскольку в первом горизонтальном полете, и особенно на переходных режимах, дала о себе знать довольно сильная тряска. В ходе заводских испытаний С. Г. Бровцев выполнил посадку на режиме авторотации, правда, «по-самолетному», без увеличения шага несущих винтов и с касанием ВПП задними колесами. Пробег при этом не превысил 250–300 метров.
Заводские испытания Як-24 завершились в середине ноября 1952 года. К тому времени два вертолета выполнили 141 полет общей продолжительностью свыше 36 часов. При этом выяснилось, что вертолет в основном соответствует постановлению правительства и способен развивать скорость до 195 км/ч, летать на расстояние до 430 км и подниматься на высоту 5000 метров. В том же месяце началась процедура передачи Як-24 на государственные испытания, и 31 декабря машину перегнали на подмосковный аэродром Чкаловская.
В грузовом отсеке Як-24 свободно располагались не только десантники, но и различная боевая техника
Государственные испытания начались 7 января 1953 года. Ведущими на этом этапе испытаний были инженер А. М. Загордан и летчик П. И. Шишов, второй пилот – М. М. Борошенко. Однако вскоре произошли две аварии.
23 января 1953 года на аэродроме ЛИИ при испытании трансмиссии разрушилась и сгорела ресурсная машина (построенная в Москве). Затем ее сменил первый серийный Як-24 № 2720101. Из-за этого государственные испытания прервали в феврале, а поиск причины происшествия и ее устранения затянулся до мая.
Постановлением Правительства от 31 января 1952 года ленинградских авиастроителей обязали построить в III квартале 1953-го 10, а в IV – 20 вертолетов Як-24. В то же время программой завода на 1953 год предусмотрели постройку трех аппаратов, предназначенных для испытаний.
19 февраля 1953 года на аэродроме Чкаловская при гонке двигателей на привязи, в момент перехода с режима висения на взлетный, второй опытный вертолет № 01272302 вошел в неустойчивое состояние. В результате произошел поочередный разрыв передних карабинов швартовочных цепей. После отрыва машина, управляемая техником, с плавным разворотом и креном полетела над землей на высоте около трех метров и, развернувшись приблизительно на 150 градусов, резко опустила нос и рухнула на землю.
Испытания в НИИ ВВС уже подходили к концу, оставалось выполнить посадку на режиме авторотации и ряд доводочных полетов, когда 15 апреля 1953 года произошла еще одна авария – оборвалась тяга управления левым стабилизатором. Экипажу, в который входили летчики П. И. Шишов, М. Борошенко и борттехник А. П. Сунцов, пришлось впервые выполнить посадку на авторотации, тем самым проверить вертолет на этом, довольно сложном режиме полета. Как говорится, не было бы счастья, да несчастье помогло. Эта авария позволила выявить серьезный дефект вертолета, связанный со срывом потока с оперения на некоторых режимах полета и, как следствие, с возникновением сверхнормативных нагрузок на органы управления. И снова исследования и доработки, затянувшиеся на полтора года.
Як-24 с доработанным оперением
В конструкцию первых вертолетов с V-образным оперением ввели несколько изменений, благоприятно отразившихся на их летных характеристиках. В частности, усилили отдельные узлы фюзеляжа и системы управления и расширили диапазон углов установки стабилизатора.
Як-24 позволял транспортировать 19 десантников с полным вооружением или до 12 раненых в сопровождении медицинского работника. В различных комбинациях перевозились пушки калибра до 76 мм, минометы калибра до 120 мм с расчетами и боеприпасами, два мотоцикла с колясками и десантниками или шесть мотоциклов без колясок также с десантниками. В грузовом отсеке свободно размещались автомобили ГАЗ-67Б и ГАЗ-69.
Экипаж Як-24 включал трех человек: двух пилотов и стрелка-радиста. Для стрельбы из пулемета А-12,7 стрелок переходил из кабины радиста и обстреливал цели из положения на коленях, под которыми находились мягкие маты.
Столкнувшись с сильнейшей тряской, когда, по выражению летчиков, «зубы стучали», испытания затянулись. Подобные вибрации сопутствовали и другим вертолетам, например, «Бристоль-173» англичанина Хаффнера и HRP-1 американца Пясецкого, построенным по аналогичной схеме. На 21-м полете от тряски развалился вертолет YH-16, похоронив под собой пять членов экипажа, ресурсный же Як-24 разрушился на 187-м часу (110-е испытание). Было рассмотрено много версий о причинах этого явления, укоротили даже на 500 мм лопасти несущего винта, но избавиться от тряски никак не удавалось.
Несколько раз по этой причине вертолет возвращали из НИИ ВВС в ОКБ на доработку, но все было тщетно. Лишь после выявления неблагоприятного сочетания значительных деформаций фюзеляжа и кинематической цепи системы управления вертолетом удалось резко снизить уровень вибраций.
В августе 1954 года летчики Е. Ф. Милютичев и Ю. А. Гарнаев начали заводские летные испытания второго серийного Як-24 (заводской № 2720201), а 25 октября Гарнаев выполнил на нем первый беспосадочный перелет из Ленинграда в Москву продолжительностью около пяти часов. Освоив Як-24, Гарнаев в одном из отчетов о заводских испытаниях отметил: «Як-24, являющийся первым отечественным вертолетом продольной схемы, с точки зрения летчика, имеет целый ряд преимуществ по сравнению с вертолетами однороторной схемы и заслуживает, на мой взгляд, широкого внедрения».
В декабре 1954 года машину № 2720201 в третий раз предъявили на государственные испытания. Затем к ним присоединился вертолет № 2720301 (третий серийный), который Ю. А. Гарнаев и второй пилот А. П. Богородский перегнали из Ленинграда в Москву 14 марта 1955 года. Как и прежде, ведущими на этом этапе испытаний были инженер А. М. Загордан, летчик-испытатель Павел Иванович Шишов, второй пилот – В. И. Кравченко. Комиссию по государственным испытаниям возглавлял командующий десантно-транспортной авиацией маршал Н. С. Скрипко.
Транспортировка автомобиля ГАЗ-53 на внешней подвеске
На этот раз, как следует из акта по результатам государственных испытаний, завершившихся весной 1955 года с положительным результатом, вертолет испытания выдержал и по летно-техническим данным соответствовал постановлению правительства (за исключением практического потолка, не превышавшего 4200 метров вместо заданного 5500 метров). И хотя замечаний по машине хватало, Як-24 все же рекомендовали к принятию на вооружение.
В ходе государственных испытаний в середине января 1955 года на аэродроме ЛИИ Як-24 продемонстрировали высшему командному составу Советской Армии. На показе присутствовали министр обороны СССР маршал Г. К. Жуков и его первый заместитель А. М. Василевский.
17 декабря 1955 года экипаж Е. Ф. Милютичева поднял груз весом 4000 кг на высоту 2902 метра, а Г. А. Тиняков – 2000 кг на 5082 метра, что было зарегистрировано ФАИ в 1956 году как мировые рекорды.
Для улучшения боковой устойчивости вертолета в 1956 году решили заменить V-образное оперение неподвижным стабилизатором с поперечным V=20 градусов. На концах стабилизатора разместили килевые шайбы. Эту доработку выполнили на Як-24 № 2720301.
Внешне Як-24 производил впечатление цельнометаллического летательного аппарата, выполненного по передовой для тех лет технологии. В действительности его фюзеляж представляет ферменную конструкцию с полотняной обшивкой. В передней части фюзеляжа размещалась трехместная кабина экипажа (два летчика и стрелок-радист). Здесь же размещалась подвижная стрелковая установка с пулеметом А-12,7 калибра 12,7 мм. В грузовой кабине имелся люк, закрывающийся двустворчатыми крышками и предназначенный как для транспортировки грузов на внешней подвеске, так и для загрузки на режиме висения людей и грузов весом до 200 кг. В хвостовой части грузовой кабины располагался грузовой люк с трапом.
Лопасти несущих винтов состояли из стального лонжерона и закрепленных на нем с помощью хомутов фанерных нервюр. Значительная часть поверхности лопасти обшивалась перкалью.
Летом 1958 года на территории ГДР совершил вынужденную посадку вертолет И. И. Сикорского S-55. По результатам обследования машины М. Л. Милю, Н. И. Камову и И. А. Эрлиху дали задание ускорить отработку цельнометаллических клееных лопастей. Но на Як-24 их установили лишь во время первой реставрации вертолета, экспонирующегося в Монинском музее ВВС.
Пассажирский вариант вертолета Як-24П
В июне 1956 года летчики К. Д. Таюрский (НИИ ВВС) и Ю. А. Гарнаев (ЛИИ) провели заводские летные испытания головного серийного Як-24 и перегнали его в Москву.
Несмотря на довольно продолжительную доводку вертолета, серийным машинам сопутствовали неудачи. 27 октября 1956 года при облете Як-24 (заводской № 03306, летчик Милютичев) в Ленинграде на высоте 70 метров появилось прогрессирующее правое скольжение. Пытаясь парировать его, летчик ввел вертолет в левый разворот, который стал самопроизвольно возрастать с переходом машины в спираль с креном до 40 градусов. Отклонение ручки управления и педали вправо никак не отразилось на положении машины. Пришлось отключать муфты сцепления и садиться на режиме авторотации. Это был третий подобный случай, зарегистрированный на Як-24. Как показало расследование, причиной аварии стали недостаточная боковая устойчивость и управляемость вертолета, в связи с этим рекомендовалось ОКБ внедрить на серийных машинах стабилизатор новой конструкции.