Серийное производство и модификации

Серийный ББ-22.

Решение о том, что новая машина Яковлева будет строиться серийно на заводе № 1 в Москве, приняли весной 1939 года. В апреле-мае ОКБ начало передачу рабочих чертежей, впрочем, позднее их пришлось частично переделывать в связи с изменением компоновки фюзеляжа. В конце лета на заводе № 115 началось изготовление второго опытного образца - ближнего бомбардировщика ББ-22, в конструкции которого постарались реализовать предложения макетной комиссии. Высота фюзеляжа в районе размещения кабины штурмана увеличилась на 80 мм, в результате чего "спина" самолета выглядела более покатой. Складывать гаргрот стало невозможно, поэтому конструкторам пришлось обеспечить приемлемые углы обстрела для верхней стрелковой точки. В ОКБ разработали собственный вариант подвижной пулеметной установки СУ ББ-22. Конструкция предусматривала приоткрывание фонаря над штурманом и поднятие дуги турели с помощью пневмоцилиндра. Семь машин из первого десятка оборудовали установкой СУ ББ-22, а на трех оставшихся смонтировали в порядке эксперимента установку Фролова (опрокидывающийся вперед фонарь и ШКАС на шкворне), серийную МВ-3 и турель от двухместного истребителя ДИ-6, потребовавшую срезки гарг-рота в средней части фюзеляжа (именно эта установка впоследствии стала основной на серийных ББ-22).

В бомбоотсеке машины разрешалась подвеска двух фугасных бомб ФАБ-50 или ФАБ-100 либо 20 мелких осколочных бомб. Под крылом имелись еще два замка Д2-МА для бомб ФАБ-50 или ФАБ-100. Внутренняя подвеска четырех ФАБ-100 не допускалась по центровочным соображениям. Все управление бомбовым вооружением находилось в кабине штурмана, в том числе оптический прицел ОПБ-1ма, электросбрасыватель ЭСБР-3п и его механический дублер МСШ-8. С целью улучшения условий охлаждения мотора пришлось пойти на увеличение проходных сечений водо- и масло-радиаторов. Масса пустого самолета снова выросла почти на 300 кг. С учетом этого вместо колес 600x250 мм были установлены усиленные, с размерами 700x300 мм. Выбранные в свое время габариты ниш шасси, "зажатые" спереди моторами, а сзади и по бокам - тоннелями водорадиаторов, не позволяли теперь осуществлять полную уборку колес. Эти и другие причины привели к тому, что опытный экземпляр ББ-22 на испытаниях, закончившихся в феврале 1940 года, показал на высоте 5000 м максимальную скорость 535 км/ч - на 23 км/ч меньшую по сравнению с "самолетом № 22".

Завод № 1 им. Авиахима, в марте 1940 года предъявил на испытания серийный ББ-22 с заводским № 1012. Но скорость машины на расчетной высоте 5000 м не превысила 515 км/ч. Многочисленные щели вокруг люков, между створками капотов, щитками и поверхностью крыла испортили аэродинамику самолета. Крепление фанерной обшивки к каркасу осуществлялось на шурупах с шайбами, в то время как опытный образец шпатлевался, вышкуривался и полировался после окраски. По мере серийной постройки летные данные ББ-22 не улучшались, а становились все хуже. Головные машины, так называемые "самолеты первого десятка" или "самолеты войсковой серии" весной 1940 года проходили войсковые испытания в НИИ ВВС. Результаты их выглядели разочаровывающими.

На самолетах, построенных летом 1940 года, пришлось вновь увеличить проходное сечение каналов радиаторов, ввести еще по одному маслорадиатору (восьмидюймовому) с воздухозаборником на внутренней (обращенной к фюзеляжу) поверхности мотогондол и установить спаренные колеса на основные стойки шасси. Мидель мотогондол несколько вырос в связи с разворотом водорадиаторов перпендикулярно воздушному потоку. Для улучшения обороноспособности на серийных машинах понизили гаргрот за кабиной штурмана по образцу, опробованному в ходе войсковых испытаний. В штурманской кабине смонтировали стрелковую установку ДИ-6 с пулеметом ШКАС. Начиная с машины № 1045 на ББ-22 стали устанавливать стандартную турель скоростного самолета ТСС-1, которая обеспечивала увеличение углов обстрела и отличалась более высокой надежностью. Качество производственного выполнения планера по-прежнему оставалось низким: обшивка крыла имела волнистость, не вышкуривалась, окрашенные поверхности получались шероховатыми. Полетная масса машины вновь возросла и достигла 5660 кг. Удельная нагрузка на крыло при этом увеличилась до 192,5 кг/м2. Максимальная скорость полета, замеренная на серийном ББ-22 № 1041, на расчетной высоте 4600 м упала до 478 км/ч даже при отсутствии бомб на внешней подвеске. С нагрузкой, состоявшей из 400 кг бомб в фюзеляже и двух ФАБ-50 под крылом, машина уже не могла разогнаться быстрее 445 км/ч. Таким образом, по скорости полета она практически сравнялась с СБ. Решение проблем попытались найти: по указанию НКАП производство ББ-22 полностью передали на тушинский завод № 81 им. В.М. Молотова.

ББ-22бис

В мае 1940 года заводские испытания ББ-22бис завершили. В ходе их проведения удалось получить максимальную скорость полета у земли 460 км/ч, а на второй границе высотности (4800 м) - 574 км/ч. Время набора высоты 5000 м сократилось до 5,45 мин. Скорость машины на расчетной высоте оказалась на 20-25 км/ч большей, чем у серийного германского истребителя Bf 109Е, испытанного в НИИ ВВС в июне 1940 года. Судьба самолета № 1002 сложилась неудачно. 23 мая 1940 года после одного из полетов заводской летчик Моисеенко, у руливший на повышенной скорости, не справился с управлением (по его словам, на повороте "не сработали тормоза"), и машина правым концом крыла задела стоявший СБ,а затем по инерции "въехала" в другой скоростной бомбардировщик. Самолет № 1002 решили не восстанавливать. Второй опытный экземпляр ББ-22бис с № 1045 изготовили в июне 1940 года, когда на заводе № 81 уже шла подготовка к производству серийных машин с моторами М-105, поэтому производить его полномасштабные государственные испытания не стали.

Выпуск серийных бомбардировщиков-разведчиков ББ-22бис завод № 81 начал в октябре 1940 года. Эти машины заметно отличалась от самолета № 1002. С целью увеличения дальности полета серийные ББ-22бис получили подвесные 100-литровые баки. Общая емкость шести встроенных баков составляла 960 л. Дальность полета при скорости, соответствовавшей 90 % от максимальной, достигла 1100 км (у ББ-22 на наивыгоднейшей скорости - не более 900 км). В ходе испытаний серийного ББ-22бис № 70603 была зафиксирована максимальная скорость 533 км/ч. Зато удельная нагрузка на крыло перешагнула за 200 кг/м2. На основании результатов, полученных в ходе испытаний первого опытного экземпляра ББ-22бис, 27 июня 1940 года вышло постановление правительства № 317. В нем ставилась задача создания модифицированного ББ-22 в варианте пикирующего бомбардировщика и задавались основные требования к нему: максимальная скорость на высоте 5000 м - 570 км/ч, дальность полета - 1200 км, способность брать на борт четыре 100-кг или две 250-кг бомбы. Тормозные решетки должны были ограничивать скорость пикирования - не более 560 км/ч по прибору. Начиная с июля 1940 г. этой машиной на заводе №81 стал заниматься Л.П. Курбала. Она получила название "изделие 31" или БПБ-22. Самолет оснастили механизмом автоматического ввода и вывода из пикирования и увеличенным остеклением пилотской кабины для улучшения обзора вперед-вниз.

В конце октября 1940 г. летчик М.А.Липкин поднял БПБ-22 в воздух. С полетной массой 5962 кг самолет на испытаниях развил скорость 533 км/ч на высоте 5100 м (она возрастала до 558 км/ч после сбрасывания бомб). Дальнейшие испытания на аэродроме в Раменском производил летчик Я. Пауль. В ноябре 1940 года состоялось совместное совещание руководства ВВС и НКАП по вопросу устранения дефектов самолета ББ-22.

В соответствии с распоряжением НКАП яковлевские машины получили новые наименования: ББ-22 с моторами М-103 стал называться Як-2, а ББ-22бис с моторами М-105 - Як-4.

На государственные испытания в конце 1940 года передали сразу несколько "яков" осенней постройки. Но сравнение летно-технических и эксплуатационных данных "пешки" и "яков"-бомбардировщиков оказалось: по скорости и дальности полета, по бомбовой нагрузке и мощи оборонительного вооружения - практически по всем важнейшим параметрам - головной серийный пикирующий бомбардировщик ПЕ-2 превзошел Як-4, не говоря уже о Як-2.

Постановлением правительства от 11 февраля 1941 года. серийный выпуск Як-4 на заводе № 81 прекратили. Вместо них завод должен был наладить постройку истребителя Як-3. К моменту официального прекращения производства завод № 81 успел построить 28 Як-2 и 57 Як-4. Кроме того, по совместному указанию наркома и начальника ГУ ВВС еще 33 Як-4 выпустили после получения приказа, аннулирующего заказ. Таким образом, общий итог выпуска двухмоторных "яков" на двух заводах составил 109 Як-2 (все постройки 1940 года) и 90 Як-4 (27 - в 1940 году и 63 - в 1941 году). Плюс две серийные машины, потерпевшие аварии до сдачи в строевые части. Следовательно, обоими заводами был построен 201 самолет. По состоянию на 22 июня 1941 года на аэродроме завода все еще оставалось 36 Як-4. Сразу после начала войны поступило распоряжение передать их в строевые части.

Техническое описание

(Данное описание соответствует самолету Як-4 выпуска конца 1940 года).

Самолет представлял собой двухмоторный низкоплан с убирающимся шасси. Конструкция самолета смешанная. Крыло, средняя часть фюзеляжа, стабилизатор и кили деревянные. Хвостовая часть сварная из хромомолибденовых труб с перкалевой обшивкой. Носовая часть фюзеляжа, мотогондолы, посадочные щитки дюралюминиевые, силовой набор элеронов и рулей также дюралюминиевый. Поверхности управления имели перкалевую обшивку.

Як-4 вид сбоку

Машина оснащалась моторами жидкостного охлаждения М-105 мощностью 1100 л.с. Винты изменяемого в полете шага, металлические, типа ВИШ-22Е. Топливная система включала шесть дюралюминиевых баков, четыре из них располагались в крыле, а два в фюзеляже. Общая емкость баков - 960 л (740 кг). С использованием двух подвесных топливных баков общей емкостью 200 литров совокупную массу бензина можно было довести до 890 кг. Два маслобака емкостью по 60 литров (50 кг) размещались в носках крыла. Масло-радиаторы типа ОП-252 располагались под моторами в "бороде", регулировка положения створок производилась с помощью механического штурвальчика, находившегося в кабине пилота. Радиаторы жидкостного охлаждения ОП-226 устанавливались попарно в задней части мотогондол, воздухозаборники их были симметричными, предусматривалась возможность изменения проходного сечения тоннелей с помощью створок.

Шасси - с хвостовой опорой, на его основных стойках монтировались спаренные тормозные колеса диаметром 700 мм, на хвостовой опоре - одно колесо диаметром 350 мм.
Система электроснабжения включала генератор ГС-1000 на правом моторе, аккумулятор 12А30 и коробку регулирования. Потребители электроэнергии: элементы электропривода, сигнализация. Самолет нес стрелковое и бомбардировочное вооружение. В носовой установке монтировался пулемет ШКАС в крыльевом варианте исполнения с патронной коробкой на 600 патронов. Гильзы и звенья выбрасывались за борт. На турельной установке штурмана ТСС-1 (турель скоростного самолета) монтировался еще один ШКАС, его боекомплект состоял из 800 патронов.

Бомбардировочное вооружение самолета включало одну кассету КД-2-428, предназначенную для подвески до четырех бомб ФАБ-100, ФАБ-50 или АО-25, и две кассеты КД-10-38, позволявшие подвесить до 20 осколочных бомб калибра 8 - 15 кг внутри бомбоотсека, а также четыре наружных замка с ухватами Д2МА-250 для подвески бомб калибра 50 и 100 кг. У рабочего места штурмана располагались электросбрасыватель ЭСБР-ЗП, дублирующий механический сбрасыватель и бомбардировочный прицел ОПБ-1МА.
Летные данные самолета № 70603 - головного серийного Як-4 выпуска завода № 81. Максимальная бомбовая нагрузка при хороших подходах к аэродрому равнялась 600 кг (200 кг на внутренней и 400 кг на внешней подвеске), нормальная нагрузка - 400 кг (по 200 кг в бомбоотсеке и на наружных держателях). Полеты с 400 кг бомб только снаружи запретили из-за недопустимого смещения центровки.