Найти тему
Аспид не согласен!

Як-3 vs Ла-7. Часть II - моторы и скорости

Оглавление

Лучший истребитель СССР

Предварительная часть - вот тут, рекомендуется для чтения всем разоблачителям и срывателям покровов

Первая часть Як-3 vs Ла-7. Часть I - предварительная

Вторая часть Як-3 vs Ла-7. Часть II - моторы и скорости

Третья часть Як-3 vs Ла-7. Часть III - сравнительная

Четвертая часть Як-3 vs Ла-7. Часть IV - итоги

После статьи про "ужасный" Як-3 началось обсуждение, и в нем регулярно поднимался один и тот же вопрос. Лавочкины, мол, лучше.

Попробуем разобраться. И для начала...

А откуда они, собственно, взялись?

Як-3 - дальнейшее развитие линейки легких яков, наследник истребителя И-26, в 1941 году запущенного в серию под названием Як-1.

Як-1Б 1942 года - дальнейшим развитием котрого и стал Як-3
Як-1Б 1942 года - дальнейшим развитием котрого и стал Як-3

Длинная история развития привела к разделению линейки Яков на легкие и тяжелый, и венцом развития легких "яков" и стал Як-3. Максимально облегченный, с уменьшенным крылом, заменой деревянных конструкций на металлические, хотя бы частично.

Ла-5ФН - предшественник Ла-7
Ла-5ФН - предшественник Ла-7

Ла-7 также стал дальнейшим развитием истребителя Ла-5ФН, предком которого был довоенный И-301, запущенный в серию как ЛаГГ-3.

Табличные характеристики

-3

Собственно, вот они, характеристики их таблички, которые - как и положено - вопервых, неточны, а во-вторых почти ни о чем не говорят 😂

Нет, ну не то чтобы вот совсем ни о чем. Из них видно, что Ла-7 быстрее - как у земли, так и на большой высоте, имеет более мощный двигатель. Видно, что вооружение у машин довольно близкое, маневренность тоже сильно не отличается, хотя легкий Як явно получше на виражах.

Ну и наконец - попробуем сравнить машины более детально. С чего начнем? Естественно с главного.

Все зависит от мотора

Известно, что ЛТХ самолетов зависит от высоты. Некоторые острословы вообще утверждают что самолет - не более чем двигатель с крылышками. Мол, какой мотор, так оно и летает. А моторы бывают очень разные. Водяного охлаждения, как ВК-105ПФ2 на Як-3, или воздушного - АШ-82ФН на Ла-7:

Статьи о происхождении советских двигателях воздушного и водяного охлаждения вот тут:

Анти - Шишкин. Свои самолеты, свои моторы! Часть 1 - воздушники.

Анти - Шишкин. Свои самолеты, свои моторы! Часть 2 - жидкостники

Но это только тип охлаждения. Двигатели водяного охлаждения имеют меньший мидель, то есть площадь поперечного сечения - и истребители с ними получаются остроносыми, с отличной аэродинамикой. Вот, как Як-3

-4

Двигатели с воздушным охлаждением наоборот широкие, и самолеты с ними получаются лобастыми, как Ла-7 - но такие двигатели во время второй мировой были намного более мощными.

-5

А еще есть двигатели, оптимизированные для работы на малых высотах, есть средневысотные машины, а есть такие, что могут поддерживать высокую мощность на больших высотах - при этом не отличаясь большой мощностью внизу. Конструкция самолетов тоже может быть оптимизирована под разные высоты.

Мощность двигателя в зависимости от высоты и характеризуют приведенные графики

-6

На приведенных схемах нас интересуют двигатели Аш-82ФН, установленный на Ла-7, и ВК-105ПФ2, стоящий на Як-3.

Видно, что на малых высотах АШ-82ФН выдает серьезную мощность в 1850 л.с. - и до 2000 метров, пока используется форсаж - и на этих высотах Ла-7 очень силен. А вот выше мощность двигателя АШ-82ФН начинает падать, появляется провал в мощности - и на высоте 3500 метров она может падать до 1250 л.с. Затем мотор переключается на вторую ступень нагнетателя - и мощность снова растет, до высоты примерно 6250 метров, где Ла-7 показывает свою максимальную скорость.

Кстати, на максимальную скорость оказывает влияние не только мощность двигателя, но и высота, и скоростной напор - позволяющий немного нагнетать дополнительно воздух в двигатель и повышать его мощность. Поэтому пиковые характеристики самолетов немного отклоняются от пиков мощности двигателей, замеренных в стандартных условиях.
-7

Совсем иначе дело обстоит с двигателем ВК-105ПФ2. На малой высоте он выдает до 1350 л.с. (по графику. обычно говорят о мощности в 1310 л.с.), затем мощность мотора несколько снижается, до высоты примерно 1750 метров, и уже на этой высоте включается вторая ступень нагнетателя, после чего мощность снова растет, и остается на уровне 1100 л.с. до 4000 метров, после чего снижается.

Получается, что с одной стороны, двигатель АШ-82ФН на Ла-7, безусловно мощнее и более высотный по сравнению с ВК-105ПФ2 на Як-3. Более мощный мотор и дает Лавочкину преимущество в скорости, несмотря на больший вес

С другой стороны - мощность ВК-105ПФ2 слабо изменяется до высоты примерно в 4000 метров, и на высоте 4250 метров Як-3 показывает максимальную скорость.

График скороподъемности - очень хорошо показывает как сказывается изменение мощности двигателя на ЛТХ самолетов. Динамика самолетов тесно связана со скороподъемностью, если грубо - и то и другое функция от разницы между тягой мотора и сопротивлением воздуха. Причем этот график для набора высоты на оптимальной скорости, порядка 260 км в час - а на больших скоростях более легкий и аэродинамически чистый Як будет наращивать преимущество.
График скороподъемности - очень хорошо показывает как сказывается изменение мощности двигателя на ЛТХ самолетов. Динамика самолетов тесно связана со скороподъемностью, если грубо - и то и другое функция от разницы между тягой мотора и сопротивлением воздуха. Причем этот график для набора высоты на оптимальной скорости, порядка 260 км в час - а на больших скоростях более легкий и аэродинамически чистый Як будет наращивать преимущество.

Получается что Ла-7 очень силен внизу, до 2000 метров, пока еще работает форсаж двигателя, а также очень хорош на высоте около 6000 метров, где двигатель снова набирает мощность. А вот между этими высотами у Ла-7 имеется ощутимый провал в мощности двигателя.

Нет, в любом случае, отличная аэродинамика позволяет ему и на высотах от 3,5 до 5 километров иметь высокую максимальную скорость - а вот динамика заметно ухудшается, да и Як-3 вырывается вперед по скорости, развивая на 4250 метрах максимальные 646 км в час - тогда как Лавочкин отстает на пару десятков километров в час на этой высоте

Ла-7 1945 года, "трехточечный" - с вооружением из 3-х пушек Б-20С
Ла-7 1945 года, "трехточечный" - с вооружением из 3-х пушек Б-20С

А вот Як-3 равномерно силен от земли и до, примерно 5 тысяч метров, без явных провалов и слабых мест. Он совсем чуть -чуть проигрывает в скороподъемности Ла-7 у земли, но уходит вперед на средних высотах. При этом легкий Як-3 с небольшим аэродинамическим сопротивлением имеет высокую скороподъемность и скорость на всех основных высотах 5 тысяч метров - то есть где бы он ни встретил противника, от земли до 5 тысяч, он оказывается одинаково опасным противником.

Як-3П на послевоенном аэродроме.
Як-3П на послевоенном аэродроме.

Подводя итог теоретической части, можно говорить что

1. Ла-7 в среднем имеет более высокую скорость, чем Як-3, проигрывая на небольших участках средних высот

2. Як-3 в среднем несколько сильнее в скороподъемности, динамике и маневре.

Однако это в первую очередь теоретические расчеты, а их истинность может показать только практика - воздушный бой. В котором большое влияние на результат оказывают надежность, удобство управления, обзор, вооружение...

Вот об этом и поговорим - в следующей части.

Подписывайтесь, будет интересно.

Первая часть Як-3 vs Ла-7. Часть I - предварительная

Вторая часть Як-3 vs Ла-7. Часть II - моторы и скорости

Третья часть Як-3 vs Ла-7. Часть III - сравнительная

Четвертая часть Як-3 vs Ла-7. Часть IV - итоги