В апреле 1942 года появился Як-7Б с усиленным вооружением. Вместо пулеметов ШКАС на нем установили два синхронных крупнокалиберных пулемета УБС с общим боекомплектом 400 патронов. Масса секундного залпа достигла 2,72 кг. Кроме того, на самолете вновь повысили до 2700 обороты мотора, ввели уборку хвостового колеса шасси и провели ряд других усовершенствований в аэродинамике. Несмотря на увеличение взлетной массы, перевалившей за три тонны, летные данные остались на прежнем уровне.
Схемы воздушных боев 286 – го ИАП
Некоторому улучшению характеристик истребителей Яковлева способствовало появление форсированного мотора М-105ПФ. За счет снижения высотности номинальная мощность этого мотора, замеренная на высоте 700 м, увеличилась до 1260 л.с., а на высоте 3000 м – до 1180 л.с. С июня 1942-го такие моторы начали устанавливать на Як-1 и Як-7. Удельная нагрузка на мощность немного понизилась, а скорость горизонтального полета возросла, в целом сравнявшись со значениями этого показателя у Bf 109F-2. Но по скороподъемности «яки» все еще отставали от «прошлогодней» модификации «худого».
Схемы воздушных боев 286-го ИАП
Между тем в начале 1942 года на советско-германский фронт начала поступать новая версия «Мессершмитта» – Bf 109F-4. На ней стоял двигатель DB-601Е мощностью 1350 л.с., за счет чего увеличилась максимальная скорость машины, достигнув отметки 620–630 км/ч. Усилилось и вооружение – на F-4 монтировали MG-151 с 20-мм стволом. Немецкий соперник советских истребителей снова ушел в отрыв.
Кроме того, на всех «Мессершмиттах» появилось автоматическое регулирование положения заслонок радиаторов. Пилотам «яков» в 1941–1943 годах приходилось регулировать заслонки вручную. Фронтовые летчики, чтобы не отвлекаться во время боя, обычно ставили заслонки в полуоткрытое положение, обеспечивающее поддержание температуры воды в пределах 55–60 градусов, а это увеличивало сопротивление и снижало максимальную скорость на 15–20 км/ч. Термостат-автоматы АРТ-41, подобные немецким, появились на «яках» только летом 1944-го.
С появлением на фронте Bf 109F-4 для советских авиастроителей начался очередной напряженный этап «гонки за «мессером». Поскольку советские двигателисты в обозримом будущем не могли предоставить для «яка» более мощный мотор, его создателям вновь пришлось облегчать и тщательно «вылизывать» свое изделие, буквально по крупицам набирая дополнительные километры скорости.
Летчики 5-го ГвИАП у истребителя Ла-5 разбирают прошедший воздушный бой. Слева направо: Виталий Попков, Дмитрий Штоколов, Николай Макаренко, Павел Песков, Петр Радченко. Калининский фронт, май 1942 г.
Выходом мог стать переход на дюраль. Этот путь сулил широкие перспективы, поскольку одна лишь замена деревянного стабилизатора Як-7 на металлический дала экономию в весе почти на 20 килограммов. Однако он оказался неприемлемым, поскольку немцы в 1941 году захватили основные советские предприятия по производству алюминия. Выпуск «крылатого металла» упал почти на 70 %, а американские поставки по ленд-лизу не компенсировали и половины этого падения. В СССР начался «дюралевый кризис», окончательно преодоленный только к концу войны.
Поскольку попытки облегчения истребителя положительных результатов не дали, для повышения его летных данных оставалась аэродинамика. Благодаря установке реактивных выхлопных патрубков двигателя и герметичных перегородок внутри фюзеляжа, сглаживанию форм тоннелей водо– и маслорадиатора, а также ряду иных мероприятий появился Як-1Б, ставший самой массовой версией машины. Производство Як-1Б началось в сентябре 1942-го, а с октября все Як-1 строились только в этой модификации. До июля 1944 года, когда серийный выпуск завершился, был выпущен 4461 экземпляр усовершенствованного истребителя (всего – 8670 машин), максимальную скорость которого, несмотря на все ухищрения, удалось довести лишь до 595 км/ч.
Летчики 5-го ГвИАП разбирают боевой вылет. Слева направо: Иван Лавейкин, Василий Зайцев, Павел Песков. Калининский фронт, 1942 г.
Большинство таких машин отличались пониженным закабинным гаргротом и установкой каплевидного, полностью застекленного фонаря, обеспечившего значительное улучшение обзора задней полусферы. Для защиты головы летчика в фонаре установили переднее и заднее бронестекла. Это давало советским летчикам, не забывавшим в полете «крутить головой», определенное преимущество – «Мессершмитты» до самого конца войны летали с весьма посредственным обзором назад.
Летчики 12-го ГвИАП обсуждают воздушный бой. Слева направо: Король, Яковенко, Микоян, Яркович
Вооружение Як-1Б состояло из мотор-пушки и одного синхронного крупнокалиберного пулемета УБС с боекомплектом 200 патронов (с марта 1943 г. – 240 патронов). Масса секундного залпа – 1,92 кг.
Финальной вехой развития конструкции Як-1 стал Як-1М, появившийся в середине 1943 года и при запуске в серию переименованный в Як-3. Основные отличия от предыдущих модификаций: применены металлические лонжероны и нервюры крыла вместо деревянных, что дало ощутимую экономию в весе. Само крыло уменьшено по размаху и площади, также слегка уменьшены стабилизатор и киль. Вместо одного маслорадиатора, размещенного под двигателем, установлены два меньших размеров, перенесенные в корневую часть крыла. Полотняная обшивка хвостовой части фюзеляжа заменена фанерной. Более плавными и сглаженными стали очертания фонаря кабины. Взлетная масса машины понизилась до 2690 кг.
Двигатель М-105ПФ-2 был форсирован по наддуву до 1250 л.с. на высоте 2000 метров. Вооружение состояло из мотор-пушки ШВАК и одного (на первых 197 экземплярах), а затем – двух синхронных крупнокалиберных пулеметов УБС.
Самолет выпускался крупными сериями с марта 1944-го. Всего построено 4200 машин, но часть из них – уже после окончания войны.
Благодаря снижению взлетной массы, улучшению аэродинамики и повышению мощности двигателя Як-3 обладал наивысшими летными данными из всех истребителей Яковлева, принимавших активное участие в Великой Отечественной войне. Его удельная нагрузка на мощность составляла 2,12 кг/л.с. (как у Bf 109F-4), максимальная скорость достигла 644 км/ч на высоте 4000 м, скороподъемность у земли – 22 м/с, а минимальное время виража – 21 с. Эти цифры, безусловно, можно считать выдающимися. По своим летным данным Як-3 превосходил поздние модификации «Мессершмитта», за исключением скорости на больших высотах.
