Выпуск Як-3 с мотором ВК-105ПФ2, пушкой МП-20 и двумя пулеметами БС продолжался как минимум до лета 1945 года.
В 1944 году на изготовление Як-3 перешел завод № 31 в Тбилиси. В начале апреля того же года был построен первый экземпляр машины № 310001 с двигателем ВК-105ПФ2, и с 11 апреля по 25 мая проходили его заводские испытания. Вооружение истребителя включало пушку МП-20 и два БСа с боезапасом 110 и 300 патронов соответственно. Ведущими по машине были инженер И. А. Шабанов и летчик С. Г. Плыгунов.
1 — двигатель ВК-105ПФ2; 2 — пушка 20-мм; 3 — ручка управления самолетом; 4 — прицел; 5 — бронеспинка; 8 — бронестекло; 9 — аккумулятор; 10 — антенна радиостанции; 11 — воздушный баллон; 12 — кислородный баллон; 13 — створка водорадиатора; 14 — водорадиатор; 15 — приемник воздушного давления; 16 — топливный бак; 17 — патронные ящики; 18 — воздухозаборники радиаторов; 19 — водяные баки; 20 — винт изменяемого шага.
В ходе испытаний выявили целый букет дефектов: 25 — по планеру, четыре — по шасси, десять — по силовой установке, пять — по вооружению и восемь — по спецоборудованию. Из них лишь десять (20 %) можно отнести к конструктивным недостаткам. Замечания заказчика учли и менее чем за два года сдали военным 960 машин.
Эксплуатационные испытания самолета № 0528 Саратовского авиазавода, проходившие с 14 ноября 1944-го по 6 июня 1945 года (общий налет 72 часа), показали, что после наработки двигателем 95 часов максимальная скорость у земли снижалась на 10 км/ч, на 1-й границе высотности — на 5 км/ч и на 2-й границе высотности — на 19 км/ч. При этом 1-я граница высотности снизилась на 250 метров, а 2-я — на 350 метров. Время набора высоты 5000 метров возрастало на 18 секунд. Других замечаний к машине практически не было.
В марте 1945 года в НИИ ВВС завершились испытания трофейного истребителя FW.190A-8, вооруженного двумя 20-мм пушками и двумя 13-мм пулеметами. Воздушный бой, проведенный с Як-3 с двигателем ВК-105-ПФ2, показал, что наш истребитель обладает значительным преимуществом над «немцем» в маневренности и скороподъемности и лишь незначительно уступает в максимальной скорости у земли при работе двигателя FW.190A-8 на форсаже, что позволяло ему уходить от преследования. На горизонталях Як-3 заходил в хвост «немцу» через 1,5–2 виража. В вертикальной плоскости Як-3 сохранял превосходство в высоте, а на пикировании Як-3 быстрее разгонялся, что позволяло не только захватывать инициативу в бою, атакуя противника, но и уходить от него. При этом следовало учитывать, что Як-3 быстрее разгонялся и превосходил FW.190A-8 в начале пикировании на меньших скоростях, а на больших скоростях увеличение скорости происходило медленнее.
В ходе серийного производства Як-3, как, впрочем, и другие самолеты, проходил контрольные испытания в ЛИИ. Как правило, после снятия основных летных данных самолеты отправлялись заказчику, но 17 мая 1945 года произошла авария, едва не переросшая в катастрофу. Накануне летчик-испытатель И. В. Эйнис выполнил на Як-3 полет на высший пилотаж, а точнее, на проверку прочности в полном соответствии с заданием. Все прошло хорошо, если не считать, что основные опоры шасси выпустились не одновременно, а с большим интервалом. Причем «солдатик» — механический указатель положения шасси левой опоры — вышел не в своем месте, а рядом, пробив фанерную обшивку крыла. Но на это никто не обратил внимание. Следует учесть, что необходимые параметры полета самолета были зафиксированы бортовыми самописцами, и, судя по всему, перегрузки в том полете не превышали эксплуатационных значений.
Затем в кабину самолета сел С. Н. Анохин. Ему предстояло сделать 12 режимов с перегрузками. Первые два прошли благополучно, но на третьем Сергей Николаевич не включил самописец, и режим пришлось повторить. Позже Марк Лазаревич Галлай так описывал происшедшее: «Начав очередную фигуру, он (Анохин) услышал громкий треск, и в то же мгновение машина рванулась в сторону так резко, что летчика со страшной силой ударило виском о фонарь кабины, а рукой и плечом — об ее жесткий борт.
У самолета отлетело крыло!»
Летчику стоило огромных усилий и самообладания сбросить фонарь и выпрыгнуть с парашютом из беспорядочно падающего к земле самолета. Анохин получил тяжелые ранения и потерял левый глаз…
Испытания Як-3 с мотором ВК-105ПФ2 продолжались до завершения серийного производства машины.
Примечания:
1 — скорость 500 км/ч, высота 5000 м. Продолжительность полета — 1 час 10 минут;
2 — скорость 494 км/ч, высота 5000 м. Продолжительность полета — 1 час 13 минут. На наивыгоднейшем режиме: скорость 336 км/ч на высоте 1000 м, дальность — 717 км, продолжительность полета — 2 часа 8 минут;
3 — разбег/пробег — 280/425 м.
Глава 3ПУШЕЧНЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ ЯК-3П
Осенью 1944 года выдержала государственные испытания и в соответствии с постановлением ГКО от 10 октября была принята на вооружение авиационная 20-миллиметровая пушка Б-20, созданная М. Е. Березиным на базе одноименного пулемета калибра 12,7 мм, под тот же патрон, что и ШВАК. (В моторном варианте орудие не испытывалось.) Самым большим достоинством орудия по сравнению с пушкой ШВАК был меньший на 17 кг вес. Естественно, что авиаконструкторы не заставили себя ждать и сразу же начали примерять новое орудие на свои самолеты.
Не осталось в стороне и ОКБ-115, разместившее на истребителе, получившем обозначение Як-3П (пушечный), в соответствии с постановлением ГКО от 29 декабря 1944 года сразу три «ствола»: мотор-пушку Б-20М со 120 патронами и две синхронных Б-20С с общим боекомплектом 260 патронов.
В итоге секундный залп трехпушечной батареи по сравнению с предыдущим вариантом вооружения Як-3 возрос на 0,702 кг.
Этим же документом предписывалось отработать к 15 января 1945 года два экземпляра пушечного истребителя и один из них передать в НИИ ВВС.
Управление стрельбой из всех орудий осуществлялось с помощью пневмоэлектрического механизма. Для Б-20М применили пневмоперезарядку взамен механической у МП-20.
В трехпушечную машину переделали два серийных Як-3. На самолете усилили средние части нервюр крыла (увеличили их площадь проклейки с обшивкой, установили замки на дополнительные щитки шасси и улучшенные бензиномеры с увеличенной до 160 градусов шкалой, трубку Вентури перенесли из туннеля водорадиатора в зализ крыла. Тогда же радиопередатчик РСИ-3 заменили на РСИ-3М-1. Были и другие, более мелкие изменения.
На государственные испытания, проходившие с 23 марта по 9 апреля 1945 года, предъявили самолет № 1630. Ведущими по машине были инженер И. А. Колосов и летчик В. Г. Иванов. За тот период выполнили 37 полетов обшей продолжительностью 17 часов 39 минут.
Испытания показали, что на самолете сохранились крупные дефекты, ранее отмеченные в ходе контрольных проверок серийных машин, максимальные горизонтальные скорости были на 15–25 км/ч ниже заданных постановлением ГКО вследствие отсоса щитков шасси в полете и волнистой поверхности крыла. Мала была и дальность двухсторонней радиосвязи, не превышавшая 55–60 км при заданной 100 км. Кроме этого, выявили отставание обшивки киля, чрезмерные нагрузки на ручку управления самолетом, недостаточную прочность кронштейна крепления гидроцилиндра спуска пушки Б-20М и другие дефекты.
Возможности промышленности все же были ограничены. Не хватало оборудования, материалов и специалистов, чтобы оперативно устранять все недостатки. Да и политики давили со всех сторон, требуя выполнения плана, поэтому и приходилось что-то приносить в жертву. Поэтому воевать приходилось на том, что выпускали заводы, и Як-3П не стал исключением.
Приказом наркома авиационной промышленности от 30 декабря 1944 года заводу № 292 предписывалось перейти на выпуск еще не прошедшего испытаний трехпушечного Як-3. Можно встретить утверждение, что Як-3П серийно строился с весны 1945-го по лето 1946 года в Саратове и Тбилиси, но, судя по документам, все началось с 51-й серии на заводе № 292.