Истребитель Як-7Р.

Разработчик: ОКБ Яковлева
Страна: СССР
Первый полет: 1944 г.0.як-7р

Як-7Б с двигателем М-105ПФ и двумя прямоточными воздушно-реактивными двигателями (ПВРД) ДМ-4С конструкции И.А.Меркулова являлся по существу летающей лабораторией для испытания и отработки одного из первых отечественных реактивных двигателей. ДМ-4С имел диаметр 500 мм, длину 2300 мм, массу 45 кг и максимальный расход горючего 11-12 кг/мин.

ПВРД размешались под крылом Як-7Б, по одному на каждой консоли. Горючим для них служил бензин из основных баков самолета. ПВРД использовались как ускорители для кратковременного увеличения максимальной скорости полета.

Для летных испытаний ДМ-4С был выбран Як-7Б как обладавший достаточно высокой максимальной скоростью, хорошими устойчивостью и управляемостью и, кроме того, позволявший легко оборудовать вторую кабину, благодаря чему в испытаниях мог принять участие инженер-экспериментатор.

Двигатели ДМ-4С были спроектированы еще в 1941 году и изготовлены в начале 1942 года. Первоначально они были установлены и опробованы в работе на находившемся в 12 ГвИАП ПВО Москвы на опытном экземпляре учебно-тренировочного истребителя УТИ-26-2. Эта попытка оказалась неудачной, так как подвеска двигателя под крыло смещала центровку самолета недопустимо вперед и не были приняты меры к обеспечению противопожарной безопасности (непротектированные бензобаки из-за вызываемой двигателями вибрации часто текли).

До 1944 году двигатели ДМ-3С не испытывались, не доводились, не усовершенствовались ввиду отсутствия (после перебазирования моторного завода в другой район) необходимой производственной и экспериментальной базы.

Испытания начались в 1944 году в ЛИИ на Як-7Б М-105ПФ и проходили с 24 марта по 12 декабря 1944 года. Первый полет с включением ДМ-4С — 15 мая 1944 года. Ведущий летчик — С.Н.Анохин (ЛИИ).

Максимальная скорость самолета при неработающих ДМ-4С из-за их лобового сопротивления уменьшилась до 460 против 494 км/ч у Як-7Б без ДМ-4С. При работе ДМ-4С максимальная скорость возрастала до 513 км/ч, т.е. на 53 км/ч, но она была лишь на 19 км/ч больше, чем у исходного Як-7Б. Предполагалось, что при повышении расхода топлива с 22 до 30 кг/мин на истребителе, имеющем скорость полета порядка 600 км/ч, дополнительные двигатели ДМ-4С смогут обеспечить прирост скорости в 130 км/ч, а при установке двигателей на более скоростные самолеты эффект от их применения станет еще больше. Установка ДМ-4С осуществлялась весьма просто и могла быть выполнена даже в полевых условиях, что позволяло оборудовать этими двигателями существующий парк самолетов. Таким образом для ВВС был создан резерв на случай непредвиденных обстоятельств.

Предполагалась установка ПВРД также на Як-1, при этом ожидался прирост скорости 100 км/ч в течение 10 мин. Но этот проект не был реализован.

ПВРД практически не использовались в связи с окончанием войны и последующим появлением турбореактивных двигателей (ТРД), которые имели преимущества перед ПВРД в тяге.

Продолжением работ стал самолет Як-7Р (реактивный) — проект истребителя-перехватчика на базе Як-7. Решение о создании реактивного истребителя-перехватчика путем модификации уже освоенного в серийном производстве и полностью оправдавшего себя в массовой эксплуатации самолета Як-7 в условиях военного времени являлось целесообразным, поскольку сводило к минимуму неизбежный в таких условиях риск, позволяло создать самолет в кратчайшие сроки и с минимальными издержками. Это решение было принято после тщательного рассмотрения шести эскизных проектов оригинальных конструкций реактивного самолета.

Предполагалась комбинированная двигательная установка из двух ПВРД ДМ-4С И.А.Меркулова и одного жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) Д-1А Л.С.Душкина.

Основные тяговые двигатели ДМ-4С располагались под крылом, а Д-1А-в хвостовой части фюзеляжа. Он предназначался для кратковременного использования при взлете и наборе скорости, для запуска ПВРД и при догоне и перехвате воздушной цели.

Горючим для ДМ-4С служил бензин из крыльевых баков. В Д-1А в качестве горючего использовался керосин, а в качестве окислителя — азотная кислота.

Самолет должен был иметь четыре бензобака в крыле (по два в каждой консоли), два бака для керосина позади кабины и один бак для азотной кислоты там же.

В связи с принципиально новой двигательной установкой убирались винт,  двигатель М-105ПА, моторама, капот двигателя, масло- и водосистемы и т.д. Из винтомоторной группы Як-7 оставались лишь четыре крыльевых бензобака с проводкой. Вместо хвостового колеса с резиновым пневматиком предусматривался металлический ролик.

Вместо двигателя на четырех узлах крепления моторамы к фюзеляжу подвешивалась кабина летчика, представлявшая собой каркас из стальных труб, обшитый листовым дюралем. Вынесение кабины вперед привело к удлинению самолета на 1,325 м. На месте кабины устанавливались баки для керосина и азотной кислоты.

В связи с установкой в хвостовой части фюзеляжа ЖРД руль направления был обрезан в нижней части и нарощен в верхней. Общая высота вертикального оперения увеличилась на 0,042 м. Вооружение — два пулемета УБС в носовой части кабины с боезапасом по 200 патронов.

Проектирование Як-7Р было закончено 27 августа 1942 г. Проект не реализован из-за отсутствия в то время надежно работавших серийных ПВРД. Имелся только ЖРД Д-1А, который использовался на реактивном самолете БИ конструкции В.Ф.Болховитинова.

Значение Як-7Р состояло в том, что на этом самолете в ОКБ был принципиально решен комплекс вопросов, связанных с установкой на самолет воздушно-реактивных и ракетных двигателей. Опыт работы над Як-7Р был использован впоследствии при создании Як-3РД.

ПВРД представляли подвешиваемые под крыло самолета пустотельные цилиндры обтекаемой формы, в которых происходило горение бензина, приводящее к развитию дополнительной тяги, увеличивающей скорость полета. Конструкция двигателя простая и несложная в производстве. Двигатели впервые испытывались на самолетах И-15 и И-153, сделавших 60 полетов, на которых получен прирост скорости соответственно 22 и 42 км/ч. Масса двигателя небольшая — 24 кг. Расход бензина достигал 20 кг/мин, поэтому ПВРД целесообразно было использовать только в качестве ускорителя для догона противника или ухода от него. На взлете и малых скоростях ПВРД почти не давал прироста скорости. Двигатель предполагалось устанавливать внутрь фюзеляжа некоторых новых самолетов.

ЛТХ:

Модификация: Як-7Р
Размах крыла, м: 10,00
Длина, м: 8,50
Высота, м: 2,75
Площадь крыла, м2: 17,15
Масса, кг
-пустого самолета: 2610
-нормальная взлетная: 3132
Тип двигателя: 1 х ПД М-105ПФ + 2 х ПВРД ДМ-4С
-мощность, л.с.: 1 х 1180
Максимальная скорость, км/ч
-у земли: 500
-на высоте: 580
Практическая дальность, км: 600
Скороподъемность, м/мин: 714
Практический потолок, м: 9750
Экипаж: 1
Вооружение: 1 х 20-мм пушка ШВАК (боезапас 120 снарядов) и 2 х 12,7-мм пулемета УБС с боезапасом 400 патронов.

Истребитель Як-7Р с ПВРД ДМ-4с

1.Истребитель Як-7Р с ПВРД ДМ-4с

Истребитель Як-7Р с ПВРД ДМ-4с.

2.Як-7Р с ПВРД ДМ-4с. Схема.

Як-7Р. Схема.

.

.

Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
А.Т.Степанец. Истребители Як периода Великой Отечественной войны.
«Война в воздухе» № 31-34. Истребители Як-1,-3,-7,-9 во Второй Мировой войне.
Авиация и Время. Константин Косминков. Многоликий Як-7.
Крылья Родины. Вячеслав Кондратьев. Як-7. Три эскиза.