Яковлев – конструктор самолетов

Як-1 превосходил по всему комплексу летно-технических характеристик немецкие истребители Ме-109Е, а также Ме-109 (1941).

В период Великой Отечественной войны немало добрых слов было сказано об этом самолете летчиками-истребителями, в том числе выдающимся летчиком дважды Героем Советского Союза Степаном Супруном. Сам А.С. Яковлев писал, что коллектив конструкторского бюро в этот период напряженно работал над улучшением недавно принятого в серийное производство истребителя Як-1. Работа увенчалась успехом.

Несколько раньше, в 1939 г., этим же конструкторским бюро был спроектирован и построен скоростной бомбардировщик Як-4 с двумя двигателями водяного охлаждения. Он развивал скорость 567 км/ч (максимальная для боевых самолетов, выпущенных в нашей стране в то время) и обладал дальностью полета до 1600 км. Таких бомбардировщиков было построено более 600, и они применялись в боевых операциях до широкого внедрения в серийное производство основного скоростного пикирующего бомбардировщика времен войны Пе-2 и штурмовиков Ил-2.

Конструкторское бюро А.С. Яковлева, как и ряд других ОКБ, продолжало работы по созданию двухмоторных самолетов и в 1942 г. построило и испытало самолет Як-6, который предполагалось использовать в качестве ночного бомбардировщика (НББ), а также транспортного самолета. Машина была полностью выполнена из дерева, видимо, для того, чтобы избежать применения дефицитного в военный период металла. Для защиты от истребителей противника на самолете устанавливался пулемет. В транспортном варианте самолет имел отсек для шести пассажиров, который располагался в фюзеляже, за кабиной летчиков. В качестве силовой установки применялись два двигателя воздушного охлаждения М-11Ф мощностью 140 л. с. каждый. Самолет выпускался серийно и успешно применялся в период Великой Отечественной войны, в основном как штабной самолет связи.

Большая работа, проведенная в ОКБ по улучшению аэродинамики самолета и рациональному конструированию, позволила создать истребитель, который имел полетную массу 2650 кг и обладал высокими скоростными и маневренными качествами. Им стал Як-3. Дальность полета самолета составляла 900 км. С форсированным двигателем В.Я. Климова ВК-105ПФ он развивал скорость 660 км/ч, а с двигателем ВК-107 – до 720 км/ч. В заключении по испытаниям самолета с этим двигателем указывалось, что по основным летно-техническим данным в диапазоне высот от земли до практического потолка Як-3 является лучшим из построенных отечественных и иностранных истребителей. Всего было выпущено 4848 самолетов этого типа. С 1943 г. самолет начал поступать в наши боевые части. Это был самый легкий и маневренный истребитель второй мировой войны. На самолетах Як-3 летали летчики французского полка «Нормандия – Неман». На этих самолетах после победы над фашистской Германией прилетели они в Париж.

Для обеспечения надежного прикрытия бомбардировщиков нужен был истребитель сопровождения, который имел бы более тяжелое оружие и обладал большей дальностью полета, чем обычные истребители. Таким самолетом стал Як-9, вооруженный пушкой калибра 37 мм и двумя пулеметами калибра 12,7 мм. Дальность полета Як-9 достигала 1000 км.

Во время Великой Отечественной войны истребители Як-9, использовавшиеся для действий по наземным целям (Як-9Т), были вооружены пушками калибра 37 мм и даже 45 мм, а появление самолетов Як-9Д и Як-9ДД с дальностью полета 1400 и 2200 км соответственно позволило обеспечить поддержку наших войск в наступлении, что было особенно характерно для заключительного периода войны. Один из вариантов Як-9 мог нести на внутренней подвеске 400 кг бомб. Всего было построено 36 000 истребителей Як. Для сравнения можно указать, что известных истребителей С.А. Лавочкина было создано 22280. Тысячи истребителей конструкции А.С. Яковлева участвовали в боевых действиях на фронтах Великой Отечественной войны, одерживая победы над фашистскими «мессершмиттами» и «фоккевульфами».

В конце войны в ОКБ А.С. Яковлева, как и в других конструкторских организациях, были предприняты попытки установить на самолеты с поршневыми двигателями дополнительные силовые установки, которыми могли быть жидкостно-реактивные или прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Это вызывалось и тем, что у немцев появился самолет Ме-262А-1, развивавший скорость до 840 км/ч. Наши летчики, однако, научились с ним справляться. Самолет-истребитель с жидкостным ракетным ускорителем был создан на базе Як-3. Благодаря тому, что в хвостовой части самолета устанавливался ЖРД, скорость его увеличивалась на 140 км/ч. Таким образом, модифицированный истребитель имел максимальную скорость полета 780 км/ч. Однако широкого распространения он не получил. Как известно, правительство приняло решение о создании самолетов с турбореактивными двигателями, которые обеспечивали бы высокую скорость не в течение коротких промежутков времени, как при установке ускорителей, а в продолжение всего полета. Переход от поршневой к реактивной авиации проходил последовательно, и, как тогда казалось, достаточно установить на освоенный уже самолет турбореактивный двигатель, как новая машина будет соответствовать нужным требованиям. Однако в действительности такой переход оказался гораздо сложнее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Послевоенный период и реактивные двигатели

 

Конструкторское бюро А.С. Яковлева на базе самолета Як-3 разработало машину Як-15. В процессе создания поршневой двигатель заменили турбореактивным двигателем РД-10, кроме того, был установлен специальный экран из жароупорной стали для защиты нижней поверхности фюзеляжа от воздействия горячих газов, выбрасываемых из выхлопного сопла двигателя. 24 апреля 1946 г. реактивный самолет Як-15 совершил свой первый полет, а в августе того же года, как и МиГ-9, участвовал в воздушном параде в Тушино. На следующий год там же на Як-15 впервые в мире был продемонстрирован высший пилотаж.

Самолет Як-15 прошел испытания, был запущен в серийное производство и осваивался в строевых частях Военно-воздушных сил. Несмотря на недостатки реактивного двигателя РД-10 (большая удельная масса, недостаточная надежность, большой расход топлива), самолет Як-15 сыграл значительную роль в переходе нашей авиации на реактивную технику.

Использование самолета Як-3 в качестве прототипа первого реактивного истребителя значительно облегчило внедрение реактивной авиации в частях ВВС. Хорошо знакомая кабина, отличный обзор на взлете и посадке, привычные пилотажные характеристики – все это позволило быстро освоить новый самолет.

Летчикам-испытателям М. Иванову, П. Стефановскому за успехи в освоении истребителя Як-15 было присвоено звание Героя Советского Союза.

Таким образом, первый этап освоения реактивных самолетов прошел успешно. Скорость истребителей увеличилась на 200 км/ч. Была доказана возможность выполнения на реактивных самолетах фигур высшего пилотажа. Части ВВС освоили эксплуатацию этих машин.

Следует отметить, что создание первых реактивных истребителей на базе самолета Як-3 позволило также успешно решить задачи быстрого развертывания серийного производства.

Возрастающие требования ВВС поставили на повестку дня вопрос о дальнейшем совершенствовании реактивных истребителей.

Новый истребитель должен был летать на околозвуковых скоростях. Для этого потребовалось решить новые задачи аэродинамики и прочности.

Одним из этапов создания самолета с тонким крылом в ОКБ А.С. Яковлева стал самолет Як-23, который имел в качестве силовой установки легкий и компактный двигатель РД-500 с хорошими по тому времени характеристиками. По конструктивной схеме этот самолет представлял собой цельнометаллический среднеплан с двигателем, установленным в передней части фюзеляжа. Крыло имело уже сравнительно тонкий профиль. Самолет прошел государственные испытания и был запущен в серийное производство. В свое время он считался одним из лучших легких реактивных самолетов с прямым крылом.

Вскоре для боевой авиации стали нужны уже иные машины. Только самолеты со стреловидным крылом могли удовлетворять возросшим требованиям ВВС. Необходимо было также создать принудительные средства спасения летчика и герметическую кабину для обеспечения возможности полетов на больших высотах. Все эти новшества позволили конструкторскому бюро А.С. Яковлева спроектировать и состроить самолет, имевший крыло с углом стреловидности 45° и достигавший скорости 1170 км/ч, что превосходило официальные мировые рекорды, установленные на лучших самолетах конца сороковых годов и зарегистрированные в ФАЙ.

Проектирование сверхзвукового самолета со стреловидным крылом в новым оборудованием требовало перестройки работы конструкторского бюро и совершенствования его лабораторий. Широко известно, что первые самолеты А.С. Яковлева строились на заводике, развернутом на базе кроватной мастерской. В послевоенные годы по проекту Александра Сергеевича было создано современное опытное производство и построено здание ОКБ. Конструкторское бюро А.С. Яковлева может служить образцом высокой культуры, четкой организации труда и порядка. Это, скорее, институт, где все подчинено созданию новейшей техники, которая не допускает неаккуратности и непродуманных решений. В начале пятидесятых годов ОКБ А.С. Яковлева наряду с другими конструкторскими бюро участвовало в создании самолета, оснащенного принципиально новым оборудованием – радиолокационной станцией и соответствующим вооружением, предназначенным для обнаружения и уничтожения самолетов противника вне оптической видимости цели. Таким самолетом стал Як-25 – всепогодный барражирующий перехватчик. Он прошел государственные испытания, был принят на вооружение и в течение ряда лет нес службу в авиации ПВО. На самолете было применено оригинальной схемы велосипедное шасси, а двигатели располагались на пилонах под крылом по обеим сторонам фюзеляжа. Как и все самолеты А.С. Яковлева, Як-25 обладал малой полетной массой, был простым в управлении и эксплуатации. Будучи уверенным в конструктивной перспективности разработанной схемы, Александр Сергеевич на базе этой машины выпустил целый ряд серийных сверхзвуковых самолетов Як-28 различного назначения. Это были фронтовые бомбардировщики с большой сверхзвуковой скоростью полета, вследствие чего бомбардировочное вооружение у них размещалось не на наружной подвеске, а внутри фюзеляжа, перехватчики с большой дальностью обнаружения, а также разведчики. Все они в течение ряда лет состояли на вооружении нашей авиации. Общеизвестно, что для достижения сверхзвуковой скорости на реактивных самолетах были применены стреловидные крылья с малой толщиной профиля и малыми удлинениями. Но эти крылья обладают плохими несущими свойствами на малых скоростях полета, что обусловило увеличение минимальных скоростей полета самолетов с таким крылом. Увеличение посадочных скоростей полета, длины разбега при взлете и пробега при посадке вызвало увеличение размеров аэродромов. Но в процессе развития авиации возникла необходимость в создании летательных аппаратов, не требующих аэродромов. Такими летательными аппаратами явились вертолеты с вертикальными взлетом и посадкой. Правда, вертолет имеет серьезный недостаток – скорость его полета не превышает 250–400 км/ч, т.е. во много раз уступает скорости современных сверхзвуковых самолетов. Возникла мысль о создании такого летательного аппарата, который бы вертикально взлетал и садился, как вертолет, а после взлета совершал полет, как самолет.

После довольно долгих обсуждений задача создания вертикально взлетающего самолета была поручена ОКБ А.С. Яковлева. Советские авиационные специалисты хорошо знали о тех трудностях, с которыми пришлось столкнуться иностранным специалистам при создании летательного аппарата такого типа. Знал об этом и Александр Сергеевич. Прежде всего, было необходимо создать особо легкие двигатели и решить задачу управления этими аппаратами на очень малых скоростях, когда нет возможности воздействовать на них с помощью аэродинамических сил.

Тем не менее, такой самолет был создан в нашей стране и в 1967 г. демонстрировался на воздушном параде в Домодедово как боевой реактивный истребитель с вертикальными взлетом и посадкой, предназначенный для эксплуатации в ВМФ. Этот корабельный самолет получил наименование Як-38. Если подобный французский самолет «Бальзак» имеет силовую установку, состоящую из восьми подъемных и одного маршевого двигателя, то на отечественном самолете устанавливаются двигатели, направление силы тяги которых изменяется в зависимости от режима полета (вертикально или горизонтально). Управление этим самолетом на малых скоростях полета осуществляется с помощью реактивного управления, работающего на воздухе, который отбирается от компрессора двигателя. Вертикальный взлет осуществляется благодаря тому, что сила тяги двигателя при взлете, направленная вниз, значительно превышает силу тяжести самолета. Создание летательного аппарата этого типа явилось большим достижением отечественного самолето- и моторостроения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Спортивные пристрастия авиаконструктора

 

Деятельность авиационного конструктора А.С. Яковлева разнообразна и многогранна. Но юношескому влечению авиационным спортом, которое привело молодого инженера в «большую авиацию», Александр Сергеевич оставался верен в течение долгих лет. Как уже упоминалось, на первой авиетке Яковлева АИР-1 с двигателем «Циррус», созданной в Военно-воздушной академии им. Н.Е. Жуковского в 1927 г., был проложен маршрут Москва – Севастополь – Москва. На самолете в коробке крыльев не было привычных расчалок. Их заменили несущими подкосами, что облегчало регулировку машины. Летчик Ю.И. Пионтковский, многие годы отдавший испытанию самолетов А.С. Яковлева, уже летом 1927 г. установил на АИР-1 два рекорда и участвовал в маневрах в Одесском военном округе. Несколько позже был спроектирован моноплан АИР-3, который под наименованием «Пионерская правда» в 1929 г. совершил беспосадочный перелет из Минеральных Вод в Москву. В 1930 г. на авиетке АИР-4 с 60-сильным мотором предпринимается полет по кругу протяженностью 3650 км. Надо сказать, что в период учебы в академии будущий конструктор отдавал много труда, таланта и организаторских способностей созданию спортивной авиации. В академии его поддержали два ее слушателя – летчики-спортсмены Филин и Ковальков, установившие мировые рекорды полетов на дальность (1700 км) и скорость (166,8 км/ч).