Лавочкин-Ла-7
Лавочкин Ла-7
Ла-5ФН был удачным истребителем и для конструкции из заменителей древесных материалов показал себя исключительно хорошо. Для фронта этого все равно было недостаточно, тем более, что немцы не сидели сложа руки, вводя на вооружение усовершенствованные истребители «Мессершмитт» и «Фокке-Вульф». Нужно было найти способ улучшить характеристики Ла-5ФН, а не запускать в серию совершенно новый самолет. Это была непростая задача, но Семён Александрович Лавочкин с ней справился.
Летом-осенью 1943 г. С.А. Лавочкин интенсивно работал над совершенствованием своего истребителя Ла-5ФН с двигателем АШ-82ФН. Он знал, что повышения летных характеристик можно добиться тремя путями: увеличением мощности силового агрегата и снижением веса и аэродинамического сопротивления. Первая дорога оказалась быстро закрытой из-за напасти двигателя М-71 (2200 л.с.). Оставалось только снижение веса и тщательная аэродинамическая доработка. Эти работы проводились в тесном сотрудничестве с Центральным институтом аэрогидродинамики. Их результаты должны были быть использованы в проекте модернизированного истребителя, два прототипа которого должны были быть построены по заданию, поставленному Наркоматом авиационной промышленности от 29 октября 1943 года.
Сначала был загерметизирован аэродинамический кожух двигателя. Почему? Потому что воздух, попадая под кожух силового агрегата, нагревается внутри, охлаждая горячие цилиндры. Таким образом, давление этого воздуха увеличивается, и он стремится выйти наружу. Если он выходит из-под штор, его скорость соответственно выше, что дает определенный эффект отдачи, который вычитается из аэродинамического сопротивления самолета, уменьшая его. Однако, если крышка негерметична и воздух выходит через имеющиеся зазоры, то не только отсутствует этот эффект отдачи, но и воздух, протекающий через зазоры, вызывает турбулентность, увеличивающую сопротивление воздуха, обтекающего корпус. Второе крупное изменение модернизированного истребителя заключалось в том, что маслорадиатор был перенесен в заднюю часть, из-под задней части кожуха двигателя, под фюзеляж, сразу за заднюю кромку крыла. Это изменение также способствовало снижению лобового сопротивления, так как завихрения радиатора происходили не перед соединением крыла с фюзеляжем, а только за крылом. Как выяснилось в ходе исследований, оба решения способствовали снижению лобового сопротивления, что вылилось в увеличение максимальной скорости на 24 км/ч – герметизация крышки двигателя и на 11 км/ч – перенос радиатора, т.е. 35 км/ч.
При подготовке серийной технологии герметизации крышки двигателя было также решено уменьшить вентиляционные отверстия за крышкой силового агрегата, прикрытые шторками. Меньший слив означает меньшую охлаждающую способность, но эксплуатация АШ-82ФН показала, что он менее подвержен перегреву, чем АШ-82Ф, и это безопасно. При этом двигатель получил индивидуальные выхлопные патрубки вместо отвода выхлопных газов через воздуховыпускные отверстия из 10 патрубков (на Ла-5ФН восемь цилиндров имели один патрубок на два цилиндра и шесть — индивидуальные). Благодаря этому удалось приподнять нижние кромки дефлекторов дальше от верхней поверхности крыла в месте соединения с фюзеляжем, а также переместить зону турбулентности воздуха (воздух, вытекающий из дефлекторов, был наполнен вихрями). подальше от крыла.
Кроме того, воздухозаборник для двигателя был перенесен из верхней части кожуха силового агрегата в нижнюю часть, что улучшило обзор из кабины и облегчило пилоту прицеливание, были введены дополнительные кожухи шасси, позволяющие полностью закрыть колеса после их уборки, доработать переход крыло-фюзеляж и убрать мачту антенны радиостанции, внедрив безмачтовую антенну в вертикальное оперение. Кроме того, осевая компенсация высоты была увеличена с 20 до 23%, что уменьшило усилия на ручке управления. Эти решения способствовали дальнейшему снижению аэродинамического сопротивления, в результате чего максимальная скорость увеличилась еще на 10-15 км/ч.
Все эти изменения были внесены на перестроенном Ла-5ФН с заводским номером 39210206. Его исследования в Институте летных испытаний Наркомата авиационной промышленности на Жуковском аэродроме начались 14 декабря 1943 г., но совершить полет не удалось тест в течение длительного времени из-за сложных погодных условий. В первый раз он не поднимался в воздух до 30 января 1944 года, но из-за отказа 10 февраля на нем было совершено не так много полетов. Пилоту Николаю В. Адамовичу пришлось покинуть самолет с парашютом после неугасимого возгорания двигателя.
Тем временем была завершена реконструкция второго Ла-5ФН, имевшего заводской номер 45210150 и получившего обозначение – Ла-5 серийного образца 1944 года. Стоит отметить, что, в отличие от более ранних образцов, на которых отрабатывались отдельные решения, на этот раз было изменено заводское обозначение типа з. “39” (Ла-5ФН с деревянным лонжероном крыла) или “41” (Ла-5ФН с металлическим лонжероном крыла) на “45”. В этой машине кожух двигателя был дополнительно герметизирован, воздухозаборник к двигателю был разделен на два канала и перенесен на фюзеляжные части центроплана (два трюма по обеим сторонам фюзеляжа затем соединялись вверху, откуда воздух направлялся к воздушному компрессору по воздуховоду) и металлические подкрылки, к которым еще крепились деревянные нервюры и обшивка из дельта-дерева. Новинкой стал винт ВИСз-105W-4, имевший законцовки лопастей со специальным перимоническим профилем, чтобы минимизировать волновое сопротивление законцовок лопастей, приближающееся к скорости звука на высоких оборотах. Еще одним изменением стало использование трех пушек Б-20 вместо двух СП-20 (ШВАК), обе калибра 20 мм. Стойки основных стоек шасси были на 8 см длиннее, чем у Ла-5ФН, а стойки задних колес короче. Это увеличило угол парковки самолета и устойчивость к опрокидыванию, когда дроссельная заслонка добавлялась слишком быстро при взлете или при слишком резком торможении во время посадки.
