Осенью того же года в НИИ ВВС предъявили истребитель Як-3 с мотором ВК-105ПФ2 и реверсивным винтом ВИШ-105Р-2. На этот раз опытный винт испытания выдержал, продемонстрировав значительное сокращение пробега. Но ввиду снятия с производства как двигателя, так и самолета дальнейшие работы по нему прекратили, предложив продолжить работу на Як-9У с двигателем ВК-107А. Но этим все и кончилось.
ЯК-3 С ЛАМИНАРНЫМ КРЫЛОМ
Одним из путей улучшения аэродинамики Як-3, безусловно, стала разработка на заводе № 153 в Новосибирске под руководством О. К. Антонова нового крыла с ламинарным профилем, с меньшим коэффициентом сопротивления.
Задание на постройку такой машины было выдано 20 января, а к разработке приступили в сентябре 1944 года. Причем на самолете сохранился старый каркас крыла (менялись лишь нервюры). Вооружение включало пушку НС-23 и два пулемета БС. Работа проводилась в шесть этапов.
Предполагалось, что в дальнейшем при сохранении прежней силовой установки это позволит уменьшить площадь крыла до 13,1 м2 при размахе 8,6 метра, а переход на электроприводы управления посадочными щитками и триммерами горизонтального оперения — дополнительно облегчит истребитель.
Однако позже нашлись другие технические решения, связанные с перекомпоновкой фюзеляжа, а точнее, с размещением масло- и водорадиатора в одной гондоле под фюзеляжем, с применением одностороннего (как на Як-1) всасывающего патрубка нагнетателя и изменением обводов капота мотора и подбором винта.
Чтобы компенсировать ухудшение характеристик на посадочных углах атаки, свойственное ламинарным крыльям, угол отклонения крыльевых щитков увеличили до 60 градусов.
В ходе проектирования из-за отсутствия ряда комплектующих изделий пришлось отказаться от электрификации машины, и суммарный выигрыш в весе ее конструкции от использования других технических решений оказался невелик. Поэтому пришлось вернуться к исходному крылу. В связи с тем, что положение силовых элементов крыла, центра тяжести, а также кинематика и размер шасси должны были остаться неизменными, несущая поверхность приобрела форму двойной трапеции (с наплывом в передней корневой части крыла). Эта часть крыла набиралась из модифицированных профилей ЦАГИ 160545, переходивших к концу наплыва в профиль ЦАГИ 150545 и к середине полуразмаха — в профиль ЦАГИ 14151. В процессе испытаний машины планировалась проверка возможности использования реакции выхлопа для увеличения максимальной скорости самолета, для чего изготовили второй комплект боковых капотов мотора с туннельными обтекателями выхлопных патрубков.
Машину изготовили, но достоверных сведений о ее полетах и дальнейшей судьбе пока не обнаружено.
ЯК-3М
В 1992 году на Оренбургском НПО «Стрела» приступили к выпуску реплики истребителя Як-3. В отличие от своих собратьев периода Великой Отечественной, самолет имеет цельнометаллическую конструкцию с элементами из композитных материалов. На реплике отсутствует теперь уже не нужное вооружение, а в качестве силовой установки использован американский двигатель V-1710 компании «Аллисон» с автоматическим винтом фирмы «Гамильтон стандарт» (Hamilton Standard), а также современное пилотажно-навигационное и радиотехническое оборудование. Самолет предназначен в основном для музеев и частных коллекционеров, а также для участия в различных авиашоу. По состоянию на сентябрь 2001 года выпущено 12 экземпляров машины.
Примечания:
1 — смешанной конструкции;
2 — по результатам государственных испытаний;
3 — на 1-й границе высотности (200 м) — 1310 л.с., на 2-й границе высотности (2100 м) — 1240 л.с.;
4 — на высоте 4750 м;
5 — по результатам заводских испытаний;
6 — скорость 500 км/ч, высота 5000 м. Продолжительность полета — 1 час 10 минут.
Глава 7СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Серийное производство Як-3 развернулось на заводе в Саратове по решению ГКО от 26 октября 1943 года, где он постепенно сменил Як-1. К тому времени предприятие накопило определенный опыт организации поточно-стендовой сборки Як-1, что послужило поводом по организации конвейерной сборки крыльев, каркасов фюзеляжей, топливных баков, предварительной и окончательной сборки Як-3, включая покраску, с принудительным ритмом движения по часовому графику, позволяя механизировать и автоматизировать все конвейерные линии и транспортные работы.
Изготовление шасси, стабилизаторов, килей, фонарей кабины пилота и других узлов также организовали на потоке по часовому графику. В связи с этим в агрегатно-сборочных цехах создали комплектный запас всех деталей, нормалей, узлов на шесть — восемь суток работы предприятия, а для внедрения неизбежных конструктивных изменений увеличили мощность опытного цеха, передав ему один из построенных самолетов.
Выпуск Як-3 этим методом обеспечил быстрое освоение закрепленного объема работ каждым рабочим, особенно молодыми, сократил трудоемкость их изготовления, производственные циклы, улучшил использование заводских площадей. Так, при изготовлении каркаса фюзеляжа трудоемкость сократилась на 41 %, количество производственных рабочих — на 30 %, вспомогательных — на 37 %, а цикл изготовления машины — на 43 %. Все это удалось внедрить к весне 1944 года. При этом Як-3 саратовского авиазавода были дешевле продукции, выпускавшейся в Тбилиси.
В апреле завод отправил на фронт первые Як-3. В мае их выпуск составил 21,6 % от общего выпуска машин заводом, в июне — 52,7 %, в июле — 98,1 %. 5 декабря завод выполнил план 1944 года на 108,5 %, окончательно перейдя на изготовление Як-3.
Первые машины, укомплектованные одной пушкой МП-20 и пулеметом БС, стали покидать сборочный цех в марте 1944 года. В таком виде было выпущено 12 серий самолетов. Затем истребители начали комплектоваться орудием МП-20 и двумя БСами.
Благодаря хорошему контролю вес самолета изменялся незначительно. Так, по имеющейся статистике, разница в весе пустых самолетов, выпущенных с ноября 1944-го по май 1945 года изменялась в пределах 5–6 кг.
В июле 1944 года на самолете дал себя знать серьезный конструктивный дефект — срыв обшивки с верхней поверхности крыла, свойственный смешенной конструкции несущей поверхности. В ОКБ-115 предприняли соответствующие меры и выпустили бюллетень № 22 с рекомендациями по его усилению. Одновременно на подмосковном заводе № 464 усиленное крыло установили на самолет № 9135 и отправили на статические испытания. Но, как показал опыт, рекомендовавшиеся доработки, связанные с увеличением площади проклея обшивки за счет накладок на деревянных нервюрах, помогли мало. Согласно книге А. Т. Степанца, было зарегистрировано 114 случаев отставания фанерной обшивки от каркаса крыла.
В соответствии с постановлением ГКО и приказом наркома авиационной промышленности от 30 декабря 1944-го завод № 292 должен был перейти на выпуск Як-3 с тремя пушками Б-20 в феврале следующего года. Первый «як» в новой комплектации (серийный № 1630) завод построил в срок и предъявил в НИИ ВВС на государственные испытания, завершившиеся в апреле 1945 года.
Серийные пушки Б-20 в синхронном варианте, выпущенные в 1944 году заводом № 74 Наркомата вооружений, при испытаниях на самолетах Ла-7 и Як-9УТ с двигателем ВК-107А работали с повышенным числом задержек, поэтому в начале испытаний машины № 1630 эти орудия заменили новыми, изготовленными в марте 1945 года. Вследствие массового количества дефектов пушек Б-20 серийный выпуск трехпушечного Як-3 задержался.
В конце 1945 года для увеличения давности связи самолеты стали сдавать заказчику с мачтами для излучателя двухлучевой антенны радиостанции. Тогда же на самолеты начали устанавливать радиостанции РСИ-6 вместо РСИ-3М-1. Станция РСИ-6 была тоже коротковолновой, но отличалась от предшественников повышенной помехозащищенностью и стабильностью несущей частоты. Но из-за огромного количества РСИ-3, построенных во время войны (в 1945 году на складах НКАП скопилось около 7000 радиостанций этого типа), РСИ-6 придерживали, стараясь реализовать залежалый товар.
В 1944 году на выпуск Як-3 с двигателем ВК-105ПФ2 перешел завод № 31 в Тбилиси. В начале апреля того же года был выпушен первый экземпляр машины № 310001 с двигателем ВК-105ПФ2. Его первый полет (ведущие — инженер И. А. Шабанов и летчик-испытатель С. Г. Плыгунов) состоялся 11 апреля. Вооружение истребителя включало пушку МП-20 и два БСа. В ходе испытаний было выявлено 52 дефекта машины и ее систем, из них 10 — конструктивных. Тем не менее летные данные истребителя были в пределах технических условий заказчика и выпуск «яков» продолжили.
В 1945 году в Тбилиси его сменил, несмотря на неудовлетворительные результаты государственных испытаний, Як-3 с двигателем ВК-107А. Но его производство длилось недолго, и в 1946-м после сдачи заказчику 48 машин выпуск прекратили.
Как говорилось выше, весной 1945 года в инициативном порядке на заводе в Саратове началась подготовка