Фронтовой истребитель ЯК-9 - одноместный свободнонесущий моноплан с убирающимся шасси и закрытой кабиной.
ФЮЗЕЛЯЖ: Силовой каркас - сварная ферма из тонкостенных стальных труб, сделанная зацело с моторамой и опрофилированная снаружи лёгкими деревянными шпангоутами и стрингерами, к которым крепилась фанерно-полотняная обшивка. Носовая часть фюзеляжа покрыта съёмными дюралевыми капотами. За кабиной имелся свободный отсек, сверху закрытый крышкой, в котором при перебазировании можно было перевозить механика или различные грузы.
КРЫЛО: Неразъёмное, трапециевидной формы с двумя металлическими лонжеронами, деревянными нервюрами и фанерной обшивкой, обклеенной тканью. В крыле размещались бензобаки и ниши основных стоек шасси.
ХВОСТОВОЕ ОПЕРЕНИЕ: Цельнометаллическое. Каркас из дюралевых профилей, обшивка - дюралевые листы на заклёпках. Рули и элероны обшиты полотном.
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА: 12-ти. цилиндровый двухрядный поршневой V-образный мотор водяного охлаждения М-105ПФ ("пушечный форсированный") мощностью 1250 л.с. с двухскоростным центробежным нагнетателем. Винт трёхлопастный изменяемого шага ВИШ-61П.
ШАССИ: Трёхстоечное с хвостовым колесом. Основные стойки с помощью гидравлики убирались в крыло, а хвостовая стойка - в фюзеляж.
ВООРУЖЕНИЕ: 20-мм. автоматическая пушка ШВАК, укреплённая в развале блока цилиндров двигателя и стрелявшая сквозь полый вал винта, а так же крупнокалиберный (12.7 мм.) синхронный пулемёт УБС, установленный над двигателем, слева от продольной оси самолёта. Боекомплект пушки - 120 снарядов, пулемёта - 200 патронов. Прицел коллиматорный ПБП-1.
МОДИФИКАЦИИ.
Большинство самолётов, выпускавшихся в течении нескольких лет массовыми сериями, имело по несколько модификаций, различавшихся между собой элементами конструкции, двигателями, вооружением и оборудованием. ЯК-9 не стал исключением, более того, разнообразие его серийных вариантов беспрецедентно для Советской авиации времён войны. С 1943 по 1946 год в ОКБ А.С. Яковлева было разработано и поставлено на "поток" более десятка версий этого истребителя.
ЯК-9Д ("дальний") Первая серийная модификация исходной машины, отличавшаяся от оригинала увеличенным запасом топлива. В крыле ЯК-9Д было расположено не два, а четыре бензобака (по два в каждой консоли), в результате чего общий запас горючего вырос с 440 до 650 литров, а дальность полёта - с 850 до 1360км. При полной заправке ЯК-9Д был тяжелее обычного ЯК-9 примерно на 200кг. что привело к некоторому снижению лётных характеристик, но по мере выработки горючего характеристики восстанавливались. при полётах на малые дистанции имелась возможность заправлять только два бака из четырёх. В начале 1943 года истребитель успешно прошёл испытания и был рекомендован к серийному производству. Необходимость в подобной машине объяснялась тем, что в конце 1942г. Красная армия начала крупномасштабное наступление под Сталинградом. Линия фронта стала быстро сдвигаться на запад, всё дальше и дальше от аэродромов базирования Советской авиации. Возникла угроза, что ушедшие далеко вперёд наземные войска останутся без воздушного прикрытия. Срочно понадобился истребитель с большой дальностью полёта, и тут ЯК-9Д оказался как нельзя кстати. В марте 1943г. его начали выпускать взамен ЯК-9 и продолжали серийный выпуск даже после окончания войны, вплоть до 1946г. Эта модель оказалась самой "долгоживущей" и одной из наиболее массовых модификаций ЯК-9 . За три с лишним года их было построено 3058 экземпляров.
ЯК-9Т ("танковый")
Первый опыт боевого применения ЯК-9 показал, что его вооружения не достаточно для воздушного боя против хорошо защищённых немецких бомбардировщиков. Существует два способа повышения огневой мощи истребителя: либо наращивание количества "стволов", либо увеличение их калибра. Взвесив все "за" и "против", конструкторы Яковлевского КБ выбрали второй путь. Они решили заменить мотор-пушку ШВАК калибра 20 мм. на гораздо более мощную мотор-пушку Нудельмана и Суранова НС-37 калибра 37мм. Снаряд этой пушки весил более 700 гр. (снаряд ШВАК- 96гр.) и содержал 34гр. сильной гексогеновой взрывчатки. При удачном попадании одного-двух таких снарядов хватало, чтобы любой вражеский самолёт развалился в воздухе. Кроме того, они пробивали броню немецких лёгких и средних танков, броневиков и бронетранспортёров, то есть были эффективны против наземных целей. Замена ШВАК на НС-37 потребовала серьёзной переделки машины, т.к. пушка НС-37 была на много тяжелее и длиннее, чем ШВАК. Чтобы разместить её в моторном отсеке ЯК-9, понадобилось сместить кабину пилота назад на 40 см. Это слегка ухудшило обзор вперёд и в низ. Так же пришлось уменьшить боекомплект с 120 до 32 выстрелов, поскольку крупные снаряды НС-37 занимали много места. Сила отдачи НС-37 составляла почти 5,5 тонн. Вибрация от длинной серии выстрелов иногда приводила к разрывам трубопроводов и к трещинам в каркасе фюзеляжа, а это грозило катастрофой. Поэтому инструкция категорически запрещала пилотам ЯК-9Т выпускать за одну очередь более четырёх-пяти снарядов. В общем, проблем хватало, но их сочли разумной платой за сокрушительную мощь и высокую дальнобойность 37-мм. орудий. ЯК-9Т строился серийно на заводе в Новосибирске с марта 1943г. по июнь 1945г. Всего было построено 2748 машин.
ЯК-9ПД ("высотный") Истребитель-перехватчик с двигателем повышенной высотности. Самолёт создан в связи с тем, что в 1942году над Москвой стали появляться немецкие фоторазведчики "Юнкерс"Ju-86R, летавшие на высотах 12000-13000м, недоступных для обычных истребителей и зенитных орудий. На ЯК-9ПД установили специальный мотор повышенной высотности М-105ПД. Для снижения веса вооружение было облегчено и состояло из одной мотор-пушки ШВАК. Самолёт проходил испытания с 16 апреля по 25 июня 1943 года и достиг высоты 11650м, что было недостаточно для перехвата высотных "Юнкерсов". Кроме того мотор на больших высотах работал не надёжно и постоянно перегревался. Испытания сочли неудачными, машина серийно не строилась. Вторую попытку создания на базе ЯК-9 высотного истребителя предприняли в 1944 г. На этот раз его оснастили новым мотором М-106ПВ ("повышенной высотности") Сам самолёт подвергся более серьёзной переделке. У него изменили геометрию крыла, установили новый радиатор и винт с широкими лопастями. С целью облегчения демонтировали синхронный пулемёт, тормозные щитки и многое другое оборудование. В результате взлётную массу удалось снизить до 2500 кг. Таким образом, ЯК-9ПД стал самой лёгкой модификацией "девятки". На испытаниях самолёт набрал высоту 13500 м. что являлось рекордом для поршневых "Яков". Двигатель работал устойчиво, претензий к лётным качествам машины тоже не возникало. Но отсутствие гермокабины сильно затрудняло работу пилота на больших высотах и снижало боевые возможности истребителя. Тем не менее ЯК-9ПД с мотором М-106ПВ был выпущен малой серией в 30 машин, которые поступили в части ПВО Москвы.
ЯК-9Р ("разведывательный") ЯК-9 или ЯК-9Д с установленной за кабиной пилота фотоаппаратурой получил обозначение ЯК-9Р. В 1943 г. таким образом было модифицировано 35 серийных машин Самолёт удачно сочетал в себе качества истребителя и разведчика.
ЯК-9К ("крупнокалиберный") В конце 1943г.была предпринята попытка в очередной раз увеличить калибр основного вооружения ЯК-9 путём установки на самолёт 45-мм. мотор-пушки НС-45. Её боекомплект состоял всего из 29 снарядов. Самолёт получился уникальным, ведь орудия такого калибра ещё ни где в мире не ставили на одноместные одномоторные истребители. Масса орудия составляла 150 кг. масса снаряда- более килограмма, сила отдачи- почти семь тонн. для частичного поглощения отдачи пушку снабдили большим дульным тормозом. Тем не менее огневая мощь истребителя оказалась избыточной, а увеличенный вес вооружения и боезапаса привёл к снижению лётных характеристик. На фронтовых испытаниях самолёт не показал заметных преимуществ перед ЯК-9Т. В результате выпуск истребителя ограничили малой серией в 53 экземпляра построенных в 1944 г.
