Легендарные самолеты. Як 1. Конструкция.
КБ Яковлева приступило к проектированию истребителя в мае 1939 года, до этого конструктор занимался созданием спортивных и учебных самолетов. Новая машина создавалась на базе спортивного самолета Я-7, работы проводились на заводе №115.
Прототип истребителя получил обозначение И-26, его первый полет состоялся 13 января 1940 года. За штурвалом находился летчик-испытатель Ю. И. Пионтковский. Во время проведения второго полета произошла авария, пилот погиб, а машина разбилась. Позже выяснилось, что катастрофа произошла из-за производственного дефекта. Однако, несмотря на катастрофу, ни у кого не возникали сомнения, что новый самолет действительно хорош.
Было принято решение запустить И-26 в серийное производство еще до окончания государственных испытаний. Истребитель получил обозначение Як-1.
В это время в Европе уже вовсю полыхала мировая война, поэтому желание поскорее получить новый истребитель вполне понятна, но спешка привела к тому, что серийный самолет оказался очень «сырым» и многие доработки в его конструкцию приходилось вносить прямо во время производства. Это приводило к постоянным изменениям в рабочих чертежах, изготовлению новой оснастки, а иногда к переделке уже готовых узлов и агрегатов построенных самолетов.
В сентябре 1940 года военные приняли первую партию из десяти новых машин, после чего они незамедлительно были отправлены на войсковые испытания. 7 ноября 1940 года пять истребителей Як-1 приняли участие в параде на Красной площади. В это самое время на заводах полным ходом шла доработка самолета: только с июня 1940 по январь 1941 года в чертежи машины были внесены более 7 тыс. изменений.
К началу войны советская промышленность смогла изготовить чуть более четырехсот Як-1, однако не все они были приняты военными. Только часть из этих самолетов находились в западных военных округах и были освоены летчиками.
Первые полтора годы войны Як-1 однозначно был лучшим советским истребителем на фронте. Простой, дешевый, легкий в управлении, истребитель Як-1 обладал хорошими летными характеристиками и мощным вооружением. Наибольшее количество истребителей было выпущено в 1942 году – более 3,5 самолетов.
Летом того же года начался выпуск самолета Як-1б – модификации с более мощным форсированным двигателем М-105ПФ. Это позволило истребителю разгоняться практически до 600 км/ч и выполнять вираж за 19 секунд. Кроме того, было усилено вооружение самолета: теперь оно состояло из пулемета УБ (12,7 мм) и двух автоматических пушек ШВАК (20 мм). После модернизации Як-1 получил возможность достойно сражаться с немецкими Ме-109 последних модификаций. Сильной стороной советского самолета был бой на горизонтали, в вертикальных маневрах Ме-109 превосходил Як-1. Кроме того, были внесены некоторые изменения в конструкцию истребителя: он получил новый фонарь, который обеспечивал достаточный обзор задней полусферы, а также переднее бронестекло.
Производство Як-1 было завершено в июле 1944 года, уже изготовленные машины еще какое-то время поставлялись в войска. Эксплуатация Як-1 продолжалась до самого конца войны.
Конструкция самолета была смешанной, то есть, в ее состав входило как металл, так и дерево с полотном. Силовой каркас фюзеляжа состоял из стальных труб, которые составляли единое целое с моторной рамой. Части каркаса соединялись при помощи сварки. Основными элементами силового каркаса машины были четыре лонжерона, связанные десятью рамами.
Между первой и второй рамой находился отсек кабины пилота, каркас фонаря приваривался к верхним лонжеронам. В этом же отсеке находились стыковочные узлы фюзеляжа и крыла.
Обшивка передней части фюзеляжа была выполнена из дюраля, задняя – из полотна. Носовая часть машины закрывалась капотом, на машинах первых серий он имел боковые отверстия («жабры»), через которые осуществлялась продувка двигателя.
В задней части самолета сверху и снизу на фюзеляж устанавливались гаргроты, которые улучшали его аэродинамические характеристики. Верхний пологий гаргрот от кабины пилота до киля был характерной особенностью внешнего вида Як-1. Такое конструкторское решение улучшало аэродинамические качества истребителя, но значительно ухудшало для летчика обзор задней полусферы, поэтому на модификации Як-1б верхний гаргрот и фонарь кабины был переделан.
Крыло истребителя было выполнено из дерева, оно имело трапециевидную форму с закругленными концами. Силовой каркас крыла состоял из двух лонжеронов и набора нервюр и стрингеров. Обшивка крыла – работающая, она была выполнена из бакелитовой фанеры и полотна. Из дюраля были изготовлены каркасы элеронов и посадочные щитки, щитки, закрывающие ниши шасси, зализы крыла.
Кабина пилота закрывалась фонарем, выполненным из плексигласа, его средняя часть сдвигалась назад по специальным полозкам. Место пилота было защищено бронеспинкой толщиной 9 мм. На модификации истребителя Як-1б задняя часть фонаря была выполнена в виде стеклянного колпака, что значительно улучшило обзор задней полусферы, а спереди установлено бронестекло. Поздние серии самолета оборудовались системой аварийного сброса фонаря, что позволяло пилоту быстро покинуть машину. Сидение пилота имело чашу для парашюта.
Як-1 имел трехопорное убирающееся шасси, состоящее из двух основных стоек и хвостовой опоры. Шасси истребителя имело масляно-воздушную амортизацию и воздушные колодочные тормоза. Основные опоры шасси убирались в носок крыла по направлению к фюзеляжу машины. Уборка стоек производилась с помощью пневматической системы. В полете ниша под стойки шасси закрывалась двумя щитками. Хвостовая стойка шасси была неубирающейся с самоориентирующимся колесом. На Як-1 можно было устанавливать лыжное шасси.
Силовая установка самолета состояла из двигателя водяного охлаждения М-105П, который на поздних сериях был заменен на более мощные моторы М-105ПА и М-105ПФ. Винт Як-1 трехлопастный, изменяемого шага. Спереди он был закрыт легкосъемным коком, имевшим характерную обтекаемую форму.
Маслосистема имела бак емкостью 37 литров, радиатор охлаждения находился в передней части самолета в специальном туннеле под двигателем. Як-1 имел систему охлаждения двигателя закрытого типа, охлаждающей жидкостью была вода, в которую при низких температурах добавлялся антифриз. Водяной радиатор располагался в туннеле под крылом самолета.
Оборудование кабины пилота Як-1 состояло из высотомера, указателя скорости, поворота, указателя наддува, датчика температуры воды, часов АВР. Из радиооборудования на самолет устанавливался приемник «Малютка», передатчик «Орел» и радиополукомпас.
Вооружение истребителя Як-1 состояло из 20-мм пушки ШВАК, которая была установлена в развале двигателя, стреляла через втулку редуктора и полый вал винта, а также двух пулеметов ШКАС (7,92 мм), расположенных над двигателем по бокам фюзеляжа. Самолет был оснащен синхронизатором, который исключал возможность попадания пуль в винт. Пушка и пулеметы имели как пневматическую, так и ручную перезарядку. На модификации Як-1б пулеметы ШКАС были заменены более мощным пулеметом УБ калибра 12,7 мм.