В мае 1943 года сборочный цех завода № 21 стали покидать первые серийные Ла-5ФН. По-прежнему высоким оставался разброс взлетных весов истребителей и их летных данных. Видимо, самым легким был Ла-5ФН № 3811022 с металлическими лонжеронами, выпущенный заводом № 381 в феврале 1944 года, при весе 3145 кг он развивал скорость 595 км/ч на высоте 5950 м, а самым тяжелым – горьковский Ла-5ФН № 39210206 – 3445 кг.
Ла-5ФН постоянно совершенствовался от серии к серии. Если раньше это связывалось с небольшими изменениями, снижавшими главным образом трудоемкость изготовления машины, то в начале 1943 года ОКБ предприняло очередную попытку улучшения всех характеристик самолета. В августе 1943 года из сборочного цеха выкатили истребитель № 39210109, и опытный глаз авиаторов сразу отметил новшества. Прежде всего, всасывающий патрубок перенесли с верхней части мотора под капот, а торчащую «бородку» маслорадиатора разместили между третьим и пятым шпангоутами. Фонарь вместо сдвижного стал открывающимся вбок по типу Вf 109, а дополнительные щитки полностью закрывали убранные колеса основных опор.
Кроме этого, улучшили зализы крыла с фюзеляжем, выхлопные коллекторы заменили индивидуальными патрубками, доработали капот и улучшили герметизацию самолета. Возросла до 20 % осевая компенсация руля высоты, снизившая нагрузки на ручку управления самолетом, а прицел ПБП-1 заменили на ВВ-1. Вооружение осталось прежнее – две синхронные пушки СП-20, не изменилось и оборудование кабины.
В таком виде самолет поступил на государственные испытания, проходившие с 30 сентября по 18 октября 1943 года. Ведущим инженером по машине был Н.Н. Борисов. По мнению летчиков-испытателей А.Г. Кубышкина и И.М. Дзюбы, П.М. Стефановского и А.Г. Прошакова, самолет по технике пилотирования ничем не отличался от серийных машин, но обзор из кабины в стороны ухудшился из-за потертости плексигласа боковых подвижных створок, что усложнило посадку и взлет с ограниченных площадок. Более того, открывавшийся вбок фонарь затруднял посадку летчика в кабину, да и аварийный его сброс двумя руками оказался неудобным. Но обзор вперед благодаря перенесению воздухозаборника под капот улучшился, облегчив летчику прицеливание.
Скорость возросла до 630 км/ч скорости, время одинарного виража сократилось на 1–2 секунды, а набор высоты за боевой разворот увеличился до 120 м. Лучшая герметизация кабины и вентиляция позволили снизить температуру почти до 30 градусов. Хотя истребитель в серию не пошел, многие технические решения, заложенные в нем, перекочевали на будущий Ла-7.
Четвертый серийный экземпляр Ла-5ФН, май 1943 года
Весной этого же года на Ла-5 № 39210204 установили новый звездообразный двигатель М-71Ф. Использование этого мотора на различных типах самолетов, как на истребителях, так и на бомбардировщиках, все время сопровождалось неудачами. Хотя мотор и прошел 50-часовые стендовые испытания, в полете и у М-71, и у его форсированной модификации постоянно что-то ломалось. Не стал исключением и Ла-5. Хотя мотор М-71Ф не только вылез за обводы капотов прежней силовой установки, но и утяжелил истребитель, его большая мощность (на взлете он развивал до 2200 л.с.) сделала свое дело. Летные испытания, проведенные в ЛИИ с 28 апреля по 4 июня 1943 года, показали, что максимальная скорость истребителя возросла до 685 км/ч на высоте 5500 м. В то же время скороподъемность машины практически не изменилась.
Чтобы выяснить пути улучшения характеристик машины, ее исследовали в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101. Вывод специалистов аэрогидродинамического института был оптимистичным – улучшение аэродинамики самолета, особенно капотирования мотора, позволит довести максимальную скорость до 720 км/ч. Но доводка Ла-5М-71 затянулась. Проектировался, но так и не был закончен истребитель со звездообразным мотором М-90 взлетной мощностью 1750 л.с.
Как известно, производство Ла-5 наладили и московским заводом № 381 в соответствии с приказом НКАП от 10 октября 1942 года, причем первые машины собирали из агрегатов завода № 21. В 1944 году небольшой коллектив серийного КБ завода № 381 предложил установить на серийный Ла-5Ф силовую установку с моторамой от Ла-7. В апреле на машине № 3811507 карбюраторный двигатель АШ-82Ф заменили на АШ-82ФН с непосредственным впрыском топлива. При этом сохранили выхлопные коллекторы от предшественника и доработали боковые створки. Самолет, получивший официальное название «Гибрид», проходил испытания в НИИ ВВС в мае 1944 года. Ведущими по машине были инженер В.И. Алексеенко и летчик А.Г. Кубышкин. По сравнению с «Дублером» Ла-5ФН завода № 21 он имел значительно худшие летные данные. Например, его максимальная скорость оказалась на 68 км/ч ниже, что, видимо, связано с утяжелением машины и худшей отделкой его внешней поверхности.
Самолет испытания не выдержал. НИИ ВВС рекомендовал использовать установку двигателей АШ-82ФН при ремонте Ла-5Ф в полевых условиях лишь в крайнем случае.
Ла-5 с двигателем М-71
С 30 января по 11 февраля 1944 года на летно-испытательной базе завода № 21 провели контрольные испытания серийного Ла-5ФН с тремя пушками УБ-20. Максимальная горизонтальная скорость у земли на номинальном режиме работы двигателя не превышала 596 км/ч. Основываясь на опыте эксплуатации ряда самолетов, предположили, что при форсировании мотора максимальная скорость у земли увеличится на 30–35 км/ч и достигнет 630 км/ч. Начиная с 1944 года все Ла-5ФН (тип «41») завода № 21 выпускались с металлическими лонжеронами.
Ла-5 с двигателем М-71
В конце 1943 года параллельно с трехпушечным вариантом разработали машину с парой орудий ВЯ и пулеметом БС.
Начиная с лета 1943 года на Ла-5 № 2124 стали исследовать объединенное управление шагом винта и газом двигателя. Результаты признали удовлетворительными, но автоматика требовала доработок. В ноябре эти исследования продолжили на самолете Ла-5Ф № 39213956, а весной 1944 года и на Ла-5ФН. Но до серийных Ла-5 это новшество не дошло, оно было затребовано лишь на Ла-7.
И еще один любопытный штрих из биографии Ла-5. В начале 1945 года М.Л. Миль, впоследствии известный конструктор вертолетов, предложил для улучшения маневренности истребителя использовать посадочные щитки. В марте этого же года машина прошла исследования в ЛИИ, показавшие, что время виража на высоте 1000 м сокращалось на 1,5–2,5 секунды, а на высоте 4000 м – на 2,5–3,5 секунды. При этом радиус виража уменьшался на 15–20 и 50–60 м соответственно. Было предложено использовать данную идею на самолетах Ла-7, выпускавшихся заводом № 381. Война уже шла к концу, предложение так и осталось невнедренным, но не потеряло своей актуальности и по сей день.
