Ла-5

История создания

Предшественник Ла-5, ЛаГГ-3 очень быстро проиграл свои позиции немецким конкурентам в битве за воздух. Было высказано много жалоб на слабое огневое вооружение и недостаточную маневренность.

Какой самолет по вашему мнению лучше?

Немецкий «Фокке-Вульф Fw 190″Советский «Ла-5»

Проблему с оружием можно было решить достаточно просто — нацепив на самолет еще парочку пулеметов, но тогда сильно падали скоростные параметры. Как воды в пустыне ждали новый двигатель — М-107, обладавший мощностью в 1400 л.с. против 1050 л.с. использовавшегося М-105. Но загвоздка была в том, что его уже активно использовали при производстве самолетов серии Як-1 и Як-7. Выпуск этих машин уже был отлаженным делом, и только находившемуся в разработке ЛаГГ-5 никто особо не хотел выделять дефицитный в условиях войны мотор. Производство нового самолета оказалось под угрозой.

Противоречивый ЛаГГ-3

Но разработчик истребителя Лавочкин нашел выход в виде двигателя АШ-82, который использовал не водяную систему охлаждения, а воздушную. Это решало одну очень серьезную проблему советского авиапроизводства. Дело в том, что практически все самолеты стоявшие на вооружение СССР моментом на начало войны, использовали движки с водяным охлаждением, в то время как почти половина заводов по производству авиамоторов выпускала их с охлаждением с помощью воздуха. И вышло так, что на момент конструирования Ла-5, на складах, в военных дефицитных условиях, когда не хватало всего и вся, имелись большие запасы именно второго вида двигателей! Это позволило значительно ускорить выпуск нового истребителя.

Мнение эксперта
Исаак Якович Зельдер
Советский астрофизик, физохимик, доктор физико-математических наук, Академик АН СССР, конструктор, инженер. Герой Социалистического труда СССР.

Но несмотря на это, ситуация все равно оставалось критической. Новый движок надо было еще как-то вместить в самолет, не очень подходивший для новых габаритов. В невероятно сжатые сроки были выполнены расчеты и сделаны необходимые поправки, которые в итоге позволили создать первую опытную модель. И вот, в марту начались первые испытания.

Модификации Ла-5

Ла-5. На планер самолета ЛаГГ-3 цельнодеревянной конструкции установлен двигатель М-82 (мощностью 1700 л.с). Для сопряжения капота с фюзеляжем добавлялась вторая обшивка из дюралюминиевых панелей. Машины первых серий имели круглый козырек кабины и выпуклые створки хвостового колеса, как у ЛаГГ-3. Самолеты оборудовались воздухозаборником, расположенном в переднем кольце капота, небольшим обтекателем на капоте и створками с выштамповками под выхлопные коллекторы. Взлетная масса — до 3360 кг. Скорость на высоте 6300 м — 556 км/ч. Выпускался серийно с апреля 1942 г.

Ла-5Ф. Осенью 1942 г. был разработан новый вариант истребителя с форсированным двигателем М-82Ф. Носовая часть фюзеляжа была доработана в соответствии с габаритами нового двигателя. Ла-5Ф стали оборудоваться новым козырьком с плоским лобовым стеклом и улучшенной сдвижной частью фонаря. Хвостовое колесо глубже убиралось в фюзеляж Створки колеса имели новую форму и продолжали линию фюзеляжа. Скорость на высоте 6300 м — 600 км/ч. Самолет Ла-5Ф выпускался серийно с начала 1943 г.

Был построен один Ла-5Ф с облегченным вооружением: одна 20-мм пушка ШВАК и один 12,7-мм пулемет УБС.

Ла-5Ф «облегченный». В начале 1943 г. был разработан новый фонарь кабины с улучшенным обзором, имевший переднее и заднее бронестекла, выпуклую сдвижную часть и остекленную заднюю, плавно переходящую в пониженный гаргрот. Самолет имел уменьшенный запас горючего, так как два бензобака из пяти были сняты. Строился серийно.

Ла-5 с двигателем М-71. Опытный экземпляр самолета оснащался двигателем М-71 мощностью 2000 л.с. Взлетный вес — 3526 кг, скорость на высоте 5500 м — 685 км/ч. Из-за недоведенности мотора испытания окончены не были.

Ла-5ФН. Эта модификация самолета оснащалась двигателем М-82ФН, с непосредственным впрыскиванием топлива в цилиндры. Взлетная мощность мотора увеличилась более чем на 100 л.с. Выхлопные коллекторы были заменены индивидуальными патрубками (по 7 на каждой стороне). На верхней части капота разместили туннельный воздухозаборник Фюзеляж имел пониженный гаргрот. Была улучшена общая аэродинамика самолета, внутренняя герметизация фюзеляжа, теплоизоляция кабины со стороны двигателя. Первый полет состоялся в марте 1943 г. С 1944 г. борта фюзеляжа у кабины были дополнительно обшиты тонкими дюралюминиевыми листами. Деревянный лонжерон крыла заменен на металлический, что позволило облегчить шасси. Взлетный вес снижен до 3290 кг. Максимальная скорость возросла в среднем на 30 км/ч. Строился большими сериями с лета 1943 г.

Ла-5ФН с ТК — вариант Ла-5ФН с турбокомпрессорами. В порядке эксперимента несколько серийных Ла-5ФН переоборудовали нагнетателями конструкции Трескина. Самолет был признан неперспективным.

Ла-5УТИ — двухместный учебно-тренировочный вариант с мотором М-82Ф, оборудованный второй кабиной, с двойным управлением. Испытан в сентябре 1943 г. По основным характеристикам близок к серийному Ла-5Ф. Общая компоновка осталась неизменной. Но в отличие от Ла-5Ф правая пушка ШВАК, бронестекла фонаря, бронеспинка кресла, кислородное и радиооборудование не устанавливались. Серийное производство начато в конце 1943 г. С 1944 г. также выпускался Ла-5УТИ с двигателем М-82ФН.

Варианты

Серийные модификации

Ла-5Ф

Новая модель обязана своим появлением новому форсированному двигателю Швецова АШ-82Ф, что и получило отражение в маркировке самолёта. В новом двигателе удалось преодолеть основной недостаток старого мотора — перегрева головки цилиндров, и одновременно повысить мощность двигателя. Помимо двигателя, важнейшим отличием Ла-5Ф от Ла-5 стал абсолютно новый фонарь кабины с существенно улучшенным обзором в заднюю полусферу.
Первые Ла-5 с двигателями АШ-82Ф начали сходить с заводской сборочной линии в декабре 1942 года.
Ла-5Ф прошёл испытания в эвакуированном в Свердловск ЛИИ в апреле г. Самолёт показал скорость 557 км/ч на уровне моря и 590 км/ ч на высоте 6200 м — на 10 км/ч больше, чем Ла-5. Скороподъёмность возросла гораздо более заметно: Ла-5Ф забирался на 5000 за 5,5 минут, в то время как Ла-5 набирал эту высоту 6 минут.

Ла-5ФН

Буквы ФН в маркировке самолёта обозначают Форсированный Непосредственного впрыска топлива.
Новый самолёт начал выпускаться и поступать в войска с марта 1943 года. Ла-5ФН скорее можно считать самолётом, выпускавшимся параллельно с Ла-5Ф, чем преемником последнего.
Двигатель АШ-82ФН мог развивать мощность 1850 л. с. и поддерживать форсированный режим в течение 10 минут (в ходе испытаний выяснилось, что АШ-82ФН может выдерживать форсированный режим значительно дольше, но тогда сказывался малый запас топлива).
В апреле 1943 в Люберцах была проведена серия воздушных боёв между предсерийным Ла-5ФН и трофейным Me Bf.109G-2. Учебные схватки выявили подавляющее превосходство советского истребителя по скорости на малых и средних высотах — основных высотах воздушной войны на Восточном фронте. Ла-5ФН превосходил Me Bf.109G-2 и в маневренности на вертикалях. Анализ результатов этих боев привел к значительным изменениям в тактике действий советской истребительной авиации. Вооружение Ла-5ФН аналогично вооружению Ла-5Ф — две пушки ШВАК с боезапасом по 200 снарядов на пушку.

Ла-5УТИ

Двухместный учебно-тренировочный истребитель Ла-5УТИ был разработан в ОКБ-21 под руководством С. А. Лавочкина в г. Горьком летом 1943 года на основе конструкции самолёта Ла-5Ф. Кабина второго пилота (летчика-инструктора) оборудована на месте радиоотсека одноместного Лавочкина.
Ла-5УТИ имел двойное управление, управление из первой кабины автоматически отключалось в случае, если пилотировать самолёт начинал из второй кабины инструктор. Длина фюзеляжа Ла-5УТИ по сравнению с длиной фюзеляжа Ла-5Ф не изменилась, двухместная машина оснащалась мотором АШ-82Ф. Выпуск Ла-5УТИ продолжался после свёртывания производства Ла-5ФН. Большое количество Ла-5УТИ имелось в полках, вооружённых истребителями Ла-7, так как двухместные Ла-7УТИ появились только в 1946 году и построили их немного. Ла-5УТИ так и остался стандартным самолётом для подготовки к полётам на истребителях Ла-5 и Ла-7.

Опытные модификации

Ла-5 М-71

В начале 1943 года в ОКБ-21 под руководством С. А. Лавочкина в г. Горьком, начало работы по Ла-5 с альтернативной силовой установкой М-71Ф. Двигатель представлял собой двойную звезду воздушного охлаждения и имел мощность 2200 л.с. — на целых 350 л. с. больше, чем АШ-82ФН. Установка перспективного мотора могла резко улучшить характеристики Ла-5.
Самолёт с новым двигателем совершил первый полёт 28 апреля 1943 года. Испытания прошли не совсем удачно, самолёт не смог достичь расчётных характеристик. После тщательных исследований и продувки в аэродинамической трубе, стало ясно, что если улучшить аэродинамику, то максимальная скорость может возрасти до рекордных 720 км/ч. Однако из-за хронической ненадёжности двигателя М-71Ф, он так и не был запущен в серийное производство, и поэтому все работы над новым самолётом были прекращены.

Ла-5 206

В 1943 году была выполнена серия продувок Ла-5 в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-104. Продувки показали, что даже незначительные улучшения аэродинамики могут значительно улучшить показатели самолёта. По результатам этих испытаний был переделан серийный самолёт с номером 39210206, именно он стал известен как Ла-5 «206». Этот самолёт проходил лётные испытания в конце 1943 — начале 1944 года и показал неплохие результаты. Однако в конструкцию серийных Ла-5 изменения не вносились, но полученные результаты были полностью использованы при разработке Ла-7.

Проект самолёта со вспомогательными реактивными двигателями РД-1 и РД-3 был подготовлен в декабре 1944 года конструкторской группой С. П. Королёва. Реализован в конце 1944 года в варианте известном как Ла-7Р.

Характеристики сваливания

Hа крейсерской мощности двигателя при убранных шасси и закрылках выпуск предкрылков происходит на скорости 200-210 км/ч. При дальнейшем снижении скорости уменьшается эффективность элеронов. При достижении 180 км/ч демпфировать крен становится затруднительно, а в случае полета со скольжением либо при продолжении торможения самолет валится на крыло. При убранном газе и выпущенных шасси и закрылках подобные реакции имеют место на близких скоростях. Если летчик продолжает тянуть ручку на себя, самолет выходит на максимально достижимые углы атаки и валится на крыло.

При выполнении крутых энергичных разворотов срыв потока на крыле приводит к аналогичным результатам, но нехватка элеронов ощущается отчетливее и на значительно больших скоростях. Подобное происходит, например, на высоте 2400 м и скорости 320 км/ч при выполнении полного виража за 30 сек (перегрузка 2.6 g, крен 67°), а также на меньших скоростях и больших перегрузках, но при выпущенных предкрылках. При вынужденных резких движениях элеронами имеется неприятная тенденция ухода ручки в сторону вращения самолета. Однако благодаря запасу по углу атаки перед срывом после выпуска предкрылков, это явление не опасно.

Hа высоте 2400 м и крейсерской мощности двигателя наименьшее время полного виража без потери высоты составляет 28-30 сек. Hа высоте 1000 м и форсировании двигателя полный вираж выполняется за 25 сек.

Ла-7 1944 года

В декабре 1943 года был построен первый прототип Ла-7 (Ла-5ФН улучшенный). В воздух же он смог подняться только в конце января следующего года, 16 февраля поступил на государственные испытания, и 15 марта уже был принят на вооружение. Весной 1944 года новый истребитель под именем Ла-7 появился на фронте (первоначально в гвардейских полках, например, в 176-м) и к ноябрю полностью вытеснил с конвейера .

Ла-7 — один из лучших серийных фронтовых истребителей конца Второй мировой войны, обладающий высокими лётно-техническими характеристиками: высокая манёвренность и сильное вооружение. Считается[кем?], что он имел превосходство по своим боевым качествам над последними поршневыми истребителями Германии, Англии и США на малых и средних высотах. Повышенная живучесть машины. Простота и доступность в управлении.
Всего до конца Второй мировой войны было выпущено 5753 самолёта Ла-7.

Обкатка

Пробные полеты проводили, что называется, на коленке. Взлетно-посадочных полос не было и никто, естественно, их предоставлять конструкторам не собирался. Вместо этого использовали залитую водой дорогу. Фонарного освещения тоже не было, поэтому свет давали фары автомобилей, если испытания проходили ночью.

Ла-7

А длились они круглосуточно. Все, начиная с инженеров, прямо на ходу исправлявшими недочеты, и заканчивая летчиками, которые рисковали жизнью, летая на “сыром” изделии, работали на износ. Всего было проведено 26 испытательных полетов, по результатам которых никто не погиб, и новая модель была признана в общем успешной. Единственная проблема, которую так и не удалось устранить — перегрев мотора. На ее решение начальство СССР дало всего 10 дней. И тут проявилось исключительное везение, раз за разом сопутствующее разработчикам самолета. На заводе, где выпускали Ла-5, был найден новый нераспакованный двигатель М-107 с нужными деталями для охлаждения. В итоге, в мае 42-го года самолет был допущен к серийному производству.

История создания

Но в начале 1942 года ЛаГГ-3 уже не мог на равных бороться с новыми модификациями немецких истребителей. Летчики жаловались на слабое вооружение машины, оснащенной поначалу лишь тремя пулеметами, а также на недостаточный запас патронов. Лавочкин, пойдя навстречу требованиям фронтовиков, увеличил калибр оружия и боезапас, тем самым утяжелив конструкцию. Резко упала скорость и скороподъемность. Основная проблема была в моторе. У ЛаГГ-3 был мотор жидкостного охлаждения М-105П мощностью 1050 л.с. Но его мощности не хватало для тяжелой машины цельнодеревянной конструкции. Лавочкин возлагал надежды на новый рядный двигатель жидкостного охлаждения М-107.

Из-за несоответствия размеров и большего веса двигатель невозможно было установить на существующий каркас без значительных переделок и, соответственно, затрат времени, а это было критическим моментом. Однако, заместитель Лавочкина С. М. Алексеев сумел в невероятном темпе, без расчётов и чертежей, сделать опытный экземпляр самолёта. В связи с решением Государственного Комитета Обороны о снятии ЛаГГ-3 с производства и передачи заводов, на которых он выпускался, в распоряжение КБ Яковлева и организации на них производства истребителей Як, ситуация для КБ Лавочкина складывалась критической. Однако, 21 марта 1942 года, за несколько дней до отправки КБ Лавочкина в Тбилиси лётчик-испытатель Василий Яковлевич Мищенко поднял в воздух будущий Ла-5.

20 мая было принято решение о начале серийного производства ЛаГГ-3 с мотором М-82 под обозначением ЛаГГ-5 на заводе № 21 в Горьком.

Приказом НКАП №683 от 8 сентября 1942 г.истребители ЛаГГ-5 были переименованы в Ла-5.

ЛаГГ-5 опытный

Применение в конструкции нового двигателя

Форсированный двигатель Швецова АШ-82Ф стал использоваться в таких истребителях, как Ла-5Ф (что отразилось на аббревиатуре самолета) и Ла-5ФН. Аббревиатура последнего обозначает, что он принадлежит к форсированным моделям с непосредственным впрыском топлива.

Согласно легенде, оснащение данного советского истребителя мощным мотором было вызвано недовольством Сталина техническими возможностями АШ-82 в режиме форсажа. Их хватало на несколько минут. По указанию Сталина один такой двигатель был запущен в этом режиме и работал до тех пор, пока не вышел из строя. Засеченное время продемонстрировало большой моторесурс – он превышал 50 часов.

Для боевых истребителей это хорошие показатели. В конструкции самолета Ла-5ФН этот двигатель давал мощность 1750-1850 л.с. и поддерживал режим форсажа не менее десяти минут. При большом запасе топлива период такого режима можно было продлевать.

Характерные особенности

Летчик сидит удобно. Обзор из кабины вперед в полете достаточен, но на взлете, посадке и рулежке существенно ограничивается двигателем. Hа земле и в воздухе сильный шлейф выхлопных газов. Высотная кислородная система, по всей видимости, никогда не использовалась. Ее конструкция основана на германской системе диафрагменного прямоточного экономайзера. Управление шагом винта, радиаторами, жалюзи, триммерами и т.п. ручное при помощи различных тяг. Это ведет к отвлечению внимания летчика и снижению летных характеристик Ла 5 в ходе воздушного боя.

Взлет

В ходе взлета мощность двигателя несколько колеблется, но в допустимых пределах. Хвост следует поднимать медленно и не слишком рано. Малый зазор от винта до земли затрудняет пилотирование. Ускорение на разбеге хорошее, и взлетная дистанция с отклоненными на 15-20° закрылками относительно коротка

Ввиду отсутствия указателя положения триммеров особое внимание следет обращать на правильность их взаимного соответствия на рулях высоты и поворота

Посадка

Снижение на скорости 200 км/ч возможно только с использованием мощности двигателя

Во время выравнивания подъемная сила крыла существенно возрастает, поэтому следует обращать особое внимание на балансировку самолета. Выполнение посадки на три точки не составляет труда

Если это не удается или грунт неровный, то удерживание машины на пробеге становится затруднительным. Ситуация усугубляется неравномерным торможением колес. Самолет может «клевать носом» и «козлить». Ввиду ограничнного расстояния до земли особой опасности подвержен винт. Срыв потока на каком-либо крыле во время руления не представляет опасности благодаря широкой колее шасси. При сильном боковом ветре площади руля направления недостаточно для удержания самолета на полосе, однако в этой ситуации можно прибегнуть к помощи тормозов колес.

Чем обшивался самолет?

Большинство вариантов боевых самолетов модели Ла-5 имели цельнодеревянную конструкцию, которая постоянно совершенствовалась. Несмотря на то что дерево обладало пожароустойчивостью, прочности данного материала было недостаточно

В модели Ла-5ФН особое внимание разработчики уделили защите пилота и двигателя. Дерево было заменено на дюралюминий и железо, которые обеспечивали бесперебойную и надежную работу мотора даже при осколочных попаданиях

Топливные баки не были бронированными, и это делало их в случае атаки очень уязвимыми. Деревянный лонжерон крыла был заменен металлическим. Для безопасности пилота и топливных баков в производстве истребителя начали применять бронированное стекло, толщина которого для лобовой части кабины составляла 57 мм. Из данного материала изготавливался бронезаголовник (68 мм). Бронеспинка была выполнена из стали толщиной 0.7 см.