"Эталон 1944 г."

Истребитель Лa-7 фактически являлся результатом последовательной модернизации своего предшественника - Ла-5ФН. Эта модернизация шла по разным направлениям, а в совокупности это привело к созданию Ла-7, считаемого многими лучшим советским истребителем периода Великой Отечественной войны. В марте - апреле 1943 г. в огромной натурной аэродинамической трубе Т-104, принадлежавшей ЦАГИ, установили доработанный по рекомендациям специалистов института истребитель Ла-5. От своих серийных собратьев эта машина отличалась улучшенной герметизацией капота мотора и маслорадиатором, перенесенным под фюзеляж (за пятый шпангоут). Расположение радиатора в профилированном туннеле одновременно снижало его сопротивление в два раза и повышало эффективность сброса тепла, так как расход воздуха через него возрастал на 25 - 30 %.

Чуть позже специалисты ЦАГИ порекомендовали изменить конструкцию боковых створок капота, т.к. практика эксплуатации показала, что мотор М-82ФН меньше перегревался, чем М-82Ф. Можно было сделать створки поменьше и отодвинуть их вверх от поверхности крыла, уменьшив вредное влияние возмущения потока. Они также предлагали восстановить на центроплане аэродинамический профиль NACA-230 (который ранее заменили при переходе от истребителя ЛАГГ-3 к истребителю Ла-5) и усовершенствовать форму зализов между крылом и фюзеляжем. Но на Ла-5 эти рекомендации внедрять не стали: значительные переделки могли затормозить темпы выпуска серийных самолетов. Но при этом был сделан первый шаг к будущему Ла-7.

Ла-5ФН

В августе 1943 г. из сборочного цеха в Горьком выкатили экспериментальный истребитель №39210109. Из новшеств прежде всего были - всасывающий тракт перенесли с верхней части капота вниз, под обшивку; воздух в него поступал через окно сверху в переднем кольце капота. Маслорадиатор сдвинули назад и разместили снаружи между третьим и пятым шпангоутами. Средняя секция фонаря стала не сдвигаться назад по направляющим, а откидываться вбок, как на немецком истребителе Bf 109. Дополнительные щитки полностью закрывали убранные колеса основных стоек шасси. Кроме этого, улучшили зализы крыла с фюзеляжем, выхлопные коллекторы заменили индивидуальными патрубками по типу Ла-5ФН, доработали капот и улучшили герметизацию самолета. Возросла до 20% осевая компенсация руля высоты, снизившая нагрузки на ручку управления самолетом, а прицел ПБП-1 заменили на ВВ-1. Вооружение осталось прежнее - две синхронные пушки СП-20, не изменилось и оборудование кабины.

В таком виде самолет поступил на государственные испытания, проходившие с 30 сентября по 18 октября 1943 г. Ведущим инженером по машине был Н.Н. Борисов. По мнению ведущих летчиков А.Г.Кубышкина и И.М.Дзюбы, а также участвовавших в облете нового истребителя П.М.Стефановского и А.Г.Прошакова, самолет по технике пилотирования ничем не отличался от серийных машин, но обзор из кабины в стороны ухудшился (в основном, из-за потертости плексигласа боковых подвижных створок), что усложняло посадку и взлет с ограниченных площадок. Кроме того, открывавшийся вбок фонарь затруднял посадку летчика в кабину, аварийный его сброс двумя руками оказался неудобным. Но обзор вперед, благодаря переносу воздухозаборника двигателя вниз, улучшился, облегчив также прицеливание. Максимальная скорость самолета возросла до 630 км/ч, время виража сократилось на 1 - 2 с, а набор высоты за боевой разворот увеличился до 120 м. Улучшенная герметизация кабины и вентиляция позволили снизить температуру в ней до 30°. Хотя этот вариант истребителя в серию не пошел, многие заложенные в нем технические решения потом перешли на будущий Ла-7.Последней ступенькой к нему стал доработанный Ла-5ФН № 39210206. Модернизацией этой машины руководил С.М. Алексеев. Самолет отличался от серийных полной герметизацией капота двигателя, индивидуальными выхлопными патрубками, перекомпонованным центропланом и размещенным за пятым шпангоутом фюзеляжа маслорадиатором. Испытания его начались в ЛИИ в январе 1944 г. Максимальная скорость выросла до 684 км/ч - на 34 км/ч больше, чем у серийного Ла-5ФН. Но жизнь машины оказалась недолгой. 10 февраля она потерпела аварию. На самолете, пилотируемом Н.В. Адамовичем, в воздухе из-под капота мотора вырвалось пламя, и летчику пришлось покинуть горящий самолет на парашюте.

Доработанный Ла-5ФН №39210206

1 февраля 1944 г. испытатель ЛИИ Г.М. Шиянов поднял в воздух усовершенствованный истребитель Ла-5 - "эталон 1944 г.". На нем в полной мере реализовали рекомендации ЦАГИ.Планер в основном соответствовал "типу 41" с металлическими лонжеронами крыла. Маслорадиатор, как и на предыдущих опытных машинах, перенесли под фюзеляж. Но воздух для нагнетателя теперь забирался через два отверстия в носке центроплана. Первоначально на "эталоне 1944 г." собирались использовать усовершенствованный мотор М-82ФНА с новым нагнетателем. Он был чуть-чуть длиннее М-82ФН. Однако вскоре выяснилось, что этот двигатель не будет готов в срок. Пришлось вернуться к М-82ФН, но его поставили на другую мотораму и несколько иначе закапотировали. Боковые створки укоротили по высоте. На капоте уменьшили количество различных крышек. Поставили индивидуальные (вместо спаренных и строенных) выхлопные патрубки на все цилиндры мотора.

Вместо двух пушек СП-20 асимметрично установили три облегченные синхронные Б-20. Из-за нового вооружения самолет иногда именовался "ЗБ". 20-мм пушка Б-20 была разработана на базе популярного крупнокалиберного пулемета УБ. При той же начальной скорости снаряда и скорострельности она была почти вдвое легче. Таким образом, секундный залп истребителя возрос в полтора раза. Боезапас на каждую пушку составлял 150 патронов. На "эталоне" усовершенствовали зализы между крылом и фюзеляжем и увеличили на 3% аэродинамическую компенсацию руля высоты. Последнее почти на четверть снизило нагрузку на ручке управления. Все стойки шасси укоротили на 80 мм. Сдвинули назад баллон сжатого воздуха, предназначавшийся для запуска двигателя. Радиоприемник и передатчик переместили в хвост фюзеляжа, обеспечив их дистанционным управлением. Электросеть стала однопроводной. Были и другие, более мелкие доработки. В итоге вес пустого самолета снизился на 71 кг, а полетный - на 55 кг, но центровка сдвинулась назад, снизив запас продольной устойчивости, что особенно сказывалось при наборе высоты.

Ла-5 "Эталон 1944 г." ("ЗБ")

В таком виде "эталон 1944 г." с 16 февраля 1944 г. проходил государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущими по машине были инженер В.И. Алексеенко и летчик А.Г. Кубышкин. Максимальная скорость у земли возросла до 597 км/ч, на первой границе высотности (3250 м) - до 670 км/ч, а на второй - до 680 км/ч. Вертикальная скорость у земли составила 21 м/с. Подъем на высоту 4000 м занимал 3,4 мин.Но испытания пришлось прервать, в связи с тем, что 20 февраля, в девятом полете, оборвался шатун в моторе. Кубышкину удалось сесть. На ремонт ушло свыше двух недель, полеты возобновились 8 марта. А 22 марта из-за заводского брака (плохой склейки) на рулении разрушился 12-й шпангоут. Но основная программа испытаний к этому времени уже была отработана.По мнению Кубышкина, управлять самолетом стало легче, и решили, что такое состояние вполне приемлемо, за исключением руля поворота, нагрузки от которого заметно ощущались при изменении режима работы мотора. Из-за отсутствия триммера на этом руле летчику приходилось прикладывать значительные усилия, чтобы на взлете удержать истребитель от разворота. Температура в кабине, доходившая позднее в жару до 40°С, приносила пилоту неудобства. Из-за плохой вентиляции в кабине постоянно чувствовалось присутствие отработанных газов и запах горелой резины. Но в целом самолет по своим данным мог считаться одним из лучших истребителей своего времени.

"Эталон 1944 г."

В выводах отчета по государственным испытаниям отмечалось:
"Модифицированный самолет Ла-5 эталон 1944 г.... по максимальной скорости, скороподъемности стоит на уровне лучших современных истребительных самолетов, находящихся на вооружении ВВС КА и иностранных государств".
В заключении того же отчета было записано:
"Заданные постановлением ГКО № 5404 от 15 марта 1944 г. для улучшенного Ла-5 максимальная скорость 685 км/ч на высоте 6000 м и полетный вес 3250 кг... практически достигнуты. Рекомендовать в серийное производство самолет Ла-5 эталон 1944 г. (Ла-7), как имеющий значительные преимущества в летных данных над... Ла-5, с устранением отмеченных дефектов. Так как на самолете... установлены опытные пушки УБ-20, испытания которых не закончены в НИИ АВ ВВС, считать целесообразным выпускать самолеты с серийным вооружением, т.е. две пушки СП-20 с боезапасом 340 патронов".

Лишь в июне - июле 1944 г. в НИИ ВВС удалось провести первые испытания со стрельбой из трех синхронных пушек Б-20. Эти испытания выявили, что при выбросе гильз наружу из окон в зализах крыла случались повреждения консолей и хвостового оперения. Машину доработали, обеспечив выброс гильз вниз под фюзеляж, и в сентябре провели повторные испытания. Но в серийное производство трехпушечный вариант передали лишь летом 1945 г.