Истребитель Як-3РД.
Разработчик: ОКБ Яковлева
Страна: СССР
Первый полет: 1944 г.
Як-3РД представлял собой одноместный экспериментальный истребитель со смешанной силовое установкой и являлся модификацией серийного самолета Як-3 № 18-20 с двигателем ВК-105ПФ2. Главное отличие Як-3РД состояло в том, что наряду с поршневым двигателем ВК-105ПФ2 на нем был дополнительно установлен в качестве ускорителя жидкостный ракетный двигатель РД-1 конструкции В.П.Глушко.
Двигатель РД-1 тягой в 300 кг установили в хвостовой части фюзеляжа под вертикальным оперением на специальной ферме и закрыли легкосъемным капотом, не выступавшим за обводы фюзеляжа.
Керосин и окислитель (концентрированная азотная кислота) находились в двух специальных крыльевых баках. Запасы керосина 50 кг и кислоты 200 кг обеспечивали продолжительность работы РД-1 на режиме максимальной тяги в течение 3 мин. Hасосный агрегат размещался непосредственно за двигателем. Под полом кабины летчика находились фильтры керосина и кислоты, заправочные вентили, сливные пробки и бачок для сбора подтекающей кислоты. Вся система трубопроводов была загерметизирована. Автомат пуска двигателя РД-1 с электрическим зажиганием размещался в хвостовой части фюзеляжа. В связи с установкой РД-1 в конструкцию Як-3 были внесены следующие основные изменения:
По планеру:
-в крыле оборудованы четыре (вместо двух) люка для размещения бензобаков и баков с компонентами для РД-1;
-руль направления срезан снизу;
-для сохранения площади руля направления его хорда увеличена;
-рули высоты также несколько срезаны в средней части;
-полотняная обшивка рулей заменена дюралевой.
По двигательной установке:
-двигатель ВК-105ПФ2 снабжен специальным приводом к насосному агрегату двигателя РД-1;
-емкости двух крыльевых бензобаков и расходного бачка уменьшены соответственно до 260 и 12 л (нормальный запас горючего — 200 кг);
-водяной и масляный радиаторы объединены в один агрегат и размещены в прежнем тоннеле водорадиатора;
-всасывающий патрубок двигателя сделан односторонним и выведен в левый лобовой зализ крыла.
По вооружению: вместо одной пушки ШВАК и двух синхронных пулеметов УБС установлена одна мотор-пушка HС-23 калибра 23 мм и боезапасом 60 снарядов. В результате полетная масса Як-3РД увеличилась и составляла 2980 кг.
Як-3РД изготовили в ОКБ А.С.Яковлева в одном экземпляре в декабре 1944 года. Он проходил заводские испытания с 22 декабря 1944 года по 15 мая 1945 года (летчик В.Л.Расторгуев, ведущий инженер по испытаниям Б.С.Моторин, механик H.И.Макеев). Был произведен 21 полет (с 22 января по 14 мая 1945 года) общей продолжительностью 7 ч. 11 мин., в том числе 8 полетов с использованием РД-1.
Установленный на самолете ЖРД РД-1 № 009 конструкции В.П.Глушко наработал 18 мин. 50 сек. и имел при этом 40 пусков, из которых три в полете. В процессе испытаний выяснилось, что электрическая система зажигания РД не соответствует заявленным данным и не обеспечивает необходимой высоты. РД-1 № 009 заменили на РД-1Х3 № 018 (с химическим зажиганием), который наработал 6 мин. и имел 10 пусков, в том числе один пуск в полете. 14 мая в полете при пуске произошла вспышка, разрушившая сопло двигателя. По заключению В.П.Глушко, причиной явилось засорение пускового клапана стружкой, попавшей в двигатель при его сборке на заводе, и общая недоведенность пусковой химической системы. Плохо работала автоматика РД, не раз приводившая к непроизвольному выключению двигателя. Двигатели РД-1 и РД-1Х3 при земной регулировке тяги на 300 кг в полете на высоте недодавали в среднем 15 кг тяги.
При сравнении с исходным Як-3 ВК-105ПФ2 из прироста скорости следует вычитать примерно 40 км/ч — снижение скорости из-за установки РД. (Исходный самолет до установки РД имел скорость 650 км/ч на высоте 5000 м).
Таким образом, при заданной постановлением ГКО скорости 780 км/ч 11 мая 1945 года фактически была получена скорость 782 км/ч на высоте 7800 м.
В связи с тем, что с подъемом на высоту прирост скорости от применения ускорителя непрерывно увеличивался, на высоте 10 000 м этот прирост мог составить около 340 км/ч.
В мае 1945 года самолет был поставлен в цех ОКБ, где заменили РД, произвели полный технический осмотр самолета и устранили обнаруженные дефекты. Полеты с новым РД возобновились 14 августа для подготовки к воздушному параду. Во втором полете, 15 августа, после нормального включения РД через 10-15 секунд упала тяга при одновременном падении давления керосина. Спустя еще несколько секунд кабина наполнилась брызгами и парами бензина, попавшими в лицо и глаза летчика, что крайне затруднило пилотирование. Летчик выключил РД и благополучно сел на Центральном аэродроме. Hа земле комиссия обнаружила обрыв шунтовой трубки керосиновой магистрали высокого давления. Неисправность устранили. В полете 16 августа после выключения РД самолет набрал высоту 2500 м и сделал «площадку» и плавно перешел в планирование, угол которого стал постепенно увеличиваться. Hа пикировании, сначала почти отвесном, а у земли 45-50°, самолет врезался в землю. В.Л.Расторгуев погиб.
Причину катастрофы установить не удалось, но достоверно, что не было взрыва РД, пожара или явного разрушения самолета в воздухе. В акте комиссии высказано предположение, что причиной катастрофы могла быть потеря летчиком способности управлять самолетом или поломка в системе управления рулем высоты.
В связи с появлением в послевоенное время турбореактивных двигателей работа по оснащению поршневых самолетов жидкостными ракетными ускорителями потеряла актуальность и была прекращена.
ЛТХ:
Модификация: Як-3РД
Размах крыла, м: 9,20
Длина, м: 8,50
Высота, м: 2,42
Площадь крыла, м2: 14,85
Масса, кг
-пустого самолета: 2382
-нормальная взлетная: 2980
Тип двигателя: 1 х ПД ВК-105ПД + РД-1
-мощность, л.с.: 1 х 1240
Максимальная скорость, км/ч
-у земли: 732
-на высоте: 782
Скороподъемность, м/мин: —
Практический потолок, м: 11800
Экипаж: 1
Вооружение: 1 х 23-мм мотор-пушка HС-23 с боекомплектом 60 снарядов.
Испытания Як-3РД начинались без ЖРД.
Як-3РД № 1820 с ЖРД — РД-1Х3 № 018.
ЖРД — РД-1Х3 № 018 на Як-3РД № 1820.
Як-3РД. Рисунок.
Як-3РД. Схема.
.
.
Список источников:
А.Т.Степанец. Истребители ЯК периода Великой Отечественной войны
АвиО. Константин Косминков. Истребитель Як-3 — мечта пилота
Самолеты мира. Вячеслав Кондратьев. Предвестник победы
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Симаков Б.Л. Самолеты страны Советов. 1917-1970
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов
«Война в воздухе» № 31-34. Истребители Як-1;-3;-7;-9 во Второй Мировой войне.
Сайт «Уголок неба». 2009 г. страница: «Яковлев Як-3РД».