В годы Великой Отечественной войны значительный вклад в дело победы внесли самолеты-истребители. Несмотря на то что немецкие военно-воздушные силы были укомплектованы такими мощными боевыми машинами, как "Мессершмитт" Bf 109G и "Фокке-Вульф" FW 190A, господствовала в небе советская авиация. Воздушные машины вермахта существенно уступали изделию конструкторов СССР, которым являлся истребитель Ла-5ФН.
В чем уступала немецкая авиация?
Советский истребитель Ла-5ФН при маневрировании на вертикалях и горизонталях был значительно лучше, чем основной немецкий истребитель "Мессершмитт" Bf 109G, поскольку после нескольких виражей мог заходить противнику в хвост и производить прицельный огонь. Это было возможным даже при почти одинаковых скоростных показателях, которыми обладали эти две модели-соперницы.
Истребитель Ла-5ФН совершенно не оставлял никаких шансов на победу и немецкой машине "Фокке-Вульф" FW 190A. Эта модель уступала даже в скорости. Появившийся в вооруженных силах вермахта истребитель FW190A-8 по маневренности не имел никаких преимуществ перед Ла-5ФН, который обладал высокими скоростными характеристиками и хорошей маневренностью, что в совокупности с опытом летчика обеспечивало победу советского самолета в воздушном сражении. Согласно инструкциям, которые выдавались немецким командованием летному составу, советский истребитель Ла-5ФН считался самым опасным противником, в сражении с которым от пилотов бортов вермахта требовалась исключительная внимательность и собранность.
Начало создания
В 1941 году конструктором С.А. Лавочкиным была проведена модернизация самолета ЛаГТ-3 – истребителя, который на то время уже перестал отвечать всем требованиям. Появилась острая потребность в новой модели, способной выдержать современный воздушный бой. За основу был взят ЛаГГ-3.
Было принято решение использовать в новой машине винтомоторную группу АШ-82ФН с мощностью 1700 л.с. и синхронные двадцатимиллиметровые пушки ШВАК. В свое время оснастить свои самолеты этим мотором пытались такие конструкторы, как А.И. Микоян, С.В. Ильюшин, В.М. Петляков и А.С. Яковлев. Но лучше всего он прижился в авиационной машине С.А. Лавочкина.
Изначально двигатель АШ-82ФН не влезал в фюзеляж самолета, поскольку разрабатывался он для модели М-105. Но конструкторы сумели оснастить свое изделие двухрядным звездообразным двигателем, так что в принятом за основу планере ЛаГГ-3 остались неизменными конструкция, геометрия и размеры.
Благодаря двигателю АШ-82ФН истребитель Ла-5ФН получил улучшенные маневренные характеристики и скорость, что особенно отразилось на качестве исполнения глубокого виража и вертикального маневрирования. Наличие в советском Ла-5 двадцатимиллиметровых пушек ШВАК дало возможность пилотам в воздушных сражениях с немецкими машинами занять не оборонительную, а наступательную позицию.
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.
Тестирование
Истребитель Ла-5ФН является одной из модификаций самолетов Ла-5. Весной 1942 года в Люберцах они прошли всестороннее испытание, после которого их конструкция была одобрена. Тестирование представляло импровизированный воздушный бой между Ла-5ФН и трофейным Bf 109G-2. После проведения сражения были сделаны выводы: советский истребитель идеально подходит для работы на малой и средней высоте, которые являлись основными для авиации Восточного фронта.
В апреле этого года Государственный комитет обороны дал разрешение на начало серийного производства, в результате которого было выпущено несколько модификаций Ла-5, среди которых был и истребитель Ла-5ФН. Фото, расположенное ниже, представляет особенности конструкции этой авиационной машины.
Для каких полетов предназначался?
Воздушные бои на малой высоте считаются главной задачей, для которой конструировался истребитель Ла-5ФН, устройство и управляемость которого сделали его самой лучшей моделью в советской авиации тех времен. Эффективность элеронов и скороподъемности Ла-5ФН превзошла показатели немецкого FW 190А-8, который был значительно тяжелее и имел низкие разгонные характеристики. Но вражеский истребитель обладал возможностью во время маневров с пикированиями на высоких скоростях совершать боевой разворот для атак на истребитель Ла-5ФН.
Управляемость советской машины предусматривала, что она путем пикирования на больших скоростях уклонялась от атак и сама переходила в позицию для атаки в пологом наборе высоты. Это было возможным, поскольку Ла-5ФН в сравнении с FW 190А-8 имела лучшую скороподъемность, что позволяло на крутом уклоне обгонять немецкий истребитель. Среди рекомендаций, которые давались пилотам инструкторами в летных школах на случай столкновения в небе с FW 190А-8, был запрет на длительное маневрирование и снижение скорости. К тому же пилотам следовало помнить о том, что для выполнения длительного форсажа самолет не предназначен, так как мощность двигателя рассчитана менее чем на сорок минут.
Допустимая скорость
Самолет мог развивать скорость на крейсерской мощности и на форсаже. Они имели различные допустимые параметры и отличались для уровней земли и моря.
- Истребитель Ла-5ФН над уровнем моря на форсаже мог развивать скорость до 520 км/ч.
- На крейсерской мощности этого уровня скорость составляла 409 км/ч.
- Над уровнем земли допускался форсаж на километровом расстоянии. Скорость составляла 540 км/ч. Она была допустима и для крейсерской мощности, но уже на высоте 2400 метров.
- Для дистанции 5 тыс. метров крейсерская мощность увеличивалась до 560 км/ч.
Конструкция двигателя, которым оснащался истребитель Ла-5ФН, была не приспособлена для форсажа на расстоянии, превышающем два километра. Это обусловлено особенностями воздушного канала дросселя, проходное сечение которого не обеспечивало максимальную мощность мотора.
Истребитель Ла-5 ФН. Характеристики
Самолет был высоко оценен как советскими и немецкими, так и английскими авиаспециалистами. Самолет-истребитель Ла-5ФН считался самым лучшим среди всех аналогов Восточного фронта.
- кабина самолета была рассчитана только на одного пилота;
- вес истребителя составлял 3290 кг;
- габариты (длина и размер крыла) - 8,67 х 9,8 метров;
- площадь крыла - 17,5 кв. м;
- нагрузка на одно крыло на квадратный метр составляла 191 кг;
- конструкция оснащалась одним двигателем М-82ФН с мощностью 1750 л.с.;
- на высоте 6250 метров машина развивала скорость полета до 634 км/ч;
- практический потолок (максимальная высота) для истребителя - 10750 метров;
- средняя скороподъемность - 16,6 м/с;
- баки рассчитаны на 460 литров;
- вес масла – 46 кг;
- две двадцатимиллиметровые пушки ШВАК имелись в оснащении Ла-5ФН;
- истребитель способен выдерживать бомбовую нагрузку до 100 кг;
- авиамашина предназначалась для дистанций, не превышающих 930 км.
Истребитель Ла-5ФН. Устройство
- Для конструкции данной авиамашины характерно непосредственное впрыскивание топлива в цилиндры.
- Вместо выхлопных коллекторов в самолете применялись индивидуальные патрубки, которых имелось по семь штук на каждую сторону.
- Верхняя часть капота содержала специальный воздухозаборник.
- Гаргрот фюзеляжа был понижен, также была изменена форма фонаря (они проектировались по самолету Яковлева А.С. Як-9).
- Использование панели приборов давало возможность осуществлять вылеты в ночное время суток и при плохих метеорологических условиях.
- Был произведен ряд усовершенствований, которые коснулись внутренней герметизации и теплоизоляции кабины Ла-5ФН. Истребитель получил усовершенствование общей аэродинамики.
- Для улучшения обзора самолет оснащался новым фонарем, который специально для аварийной ситуации был дополнен легкосбрасываемой сдвижной частью.
- Конструкция укомплектовывалась хвостовым колесом. Оно могло убираться во время полета, а при рулеже самоориентироваться.
- Двухлонжерные крылья имели фанерную обшивку и содержали автоматические дюралюминиевые предкрылки, которые при помощи посадочных щитков при необходимости могли отклоняться на 60 градусов.
- В производстве фюзеляжа и киля применялся березовый шпон. Он был из нескольких слоев, которые оклеивались полотном.
- Для монтажа двухрядного звездообразного двигателя АШ-82ФН предназначалась сварная моторама из стальных труб. Сам движок был расположен в емкости, которая сооружалась из легкосьемных дюралюминиевых панелей. Это обеспечивало свободный доступ к мотору при его ремонте или обслуживании.
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.
Обустройство кабины пилота
Верхняя полусфера кабины обеспечивала хорошую видимость и круговой обзор. Передняя видимость была ограничена. Это обусловлено низкой посадкой пилота. Работа двигателя оставляла за самолетом большой шлейф выхлопных газов. Пилот использовал высотную кислородную систему, которая представляла собой диафрагменный прямоточный экономайзер (идея была взята с немецкой системы экономайзера).
Если раньше шаг винта, радиаторы, жалюзи, триммеры и прочее управлялись различными ручными тягами – рычагами, что было недостатком, так как во время боя для ускорения пилот отвлекался при перемещении тяг, то в Ла-5ФН было все автоматизировано. Пилот мог легко управлять всеми агрегатами винтомоторной группы, ведением огня и контролировать работу пушек, не отрываясь от ведения боя. Управлялась рычагами только силовая установка, все остальное выполняла автоматика.
Как происходит взлет?
Во время запуска истребителя в его двигателе наблюдаются допустимые колебания мощности. На разбег самолета предусмотрено незначительное расстояние. При взлете хвост истребителя медленно поднимается. Пилотирование в данный момент затруднено, поскольку зазор от винта машины до земли является небольшим.
Причины сваливаний
Любая авиационная машина имеет свои особенности и недостатки при полете. Одним из последних является сваливание. Не лишен данного недостатка и истребитель Ла-5ФН. Характеристики сваливания специалистами проанализированы и учтены при создании следующих, более совершенных поколений летательных аппаратов. Причины сваливания:
- Снижение скорости. При убирании шасси и закрылок предкрылки выпускаются со скоростью 200-210 км/ч. С уменьшением скорости снижается эффективность элеронов. Скольжение истребителя или его торможение при 180 км/ч приводит к его заваливанию на крыло, поскольку на такой скорости пилоту тяжело демпфинировать крен. Сваливание может происходить и при выпущенных шасси и закрылок в том случае, если пилот продолжает тянуть рычаг на себя, поскольку истребитель выходит на максимально достижимые для него углы.
- Выполнение крутых виражей. При быстром разворачивании Ла-5ФН происходит срыв воздушных потоков на крыле. При увеличении скорости ярче ощущается снижение эффективности элеронов. При разгоне истребителя до 320 км/ч и достижении высоты в 2400 метров, на которой выполняется полный вираж в продолжение 30 секунд, конструкция машины получает перегрузку 2,6G. Если возникает необходимость выполнять элеронами резкие движения, то закономерным является уход ручки в кабине самолета в сторону вращения.
Чтобы предотвратить заваливание самолета, имеются соответствующие инструкции о том, сколько времени занимает полный вираж на определенной высоте. Так, для 2400 метров предусмотрено 28 секунд, а на километровой высоте вираж следует выполнять за 25 секунд.
Устойчивость полета
Для истребителя характерна высокая устойчивость при любых положениях шасси, закрылков и во время набирания высоты. Усилия на ручку незначительны. Они увеличиваются по мере выполнения самолетом глубокого виража. Направление руля считается удовлетворительным, но оно может снижаться – в результате малой скорости, с которой движется истребитель Ла-5ФН. Управляемость пушек в таких условиях несложная. При отклонении руля направления происходит поднятие или опускание носа самолета. Эти колебания, которые еще называют голландским шагом, исправляются при помощи движений направляющего руля.
Завершение полета
Величина 200 км/ч считалась оптимальной для скорости, при которой снижался истребитель Ла-5ФН. Посадка выполнялась на три точки. Ее осуществление было несложным на ровной поверхности. В противном случае удерживать машину на пробеге было затруднительно. Причиной затруднений было неравномерное торможение колес. Очень часто истребитель при посадке клевал носом, в результате чего мог быть поврежден винт, так как данная авиационная машина имела ограниченное расстояние между ним и поверхностью земли. Существенно усложняли удержание пилотом истребителя и сильные порывы бокового ветра. В таких ситуациях справиться, используя один лишь руль, было невозможно. Поэтому при посадке часто прибегали к колесному торможению.
Несмотря на имеющиеся проблемы в конструкции, истребитель Ла-5ФН представлял собой одну из лучших моделей советской авиационной техники, которая в ряду ее аналогов обеспечила отечественным самолетам господствующее положение в небе военных времен и внесла свой весомый вклад в дело победы.
