В 1943 г. в ЦАГИ продолжались интенсивные экспериментальные исследования по дальнейшему улучшению аэродинамики Ла-5ФН. Одновременно и конструкторы совершенствовали свой самолет. В результате уже в начале 1944 г. на испытания вышел новый истребитель Ла-7. Он отличался облегченной конструкцией (наконец-то и на самолетах Ла появились металлические лонжероны), усиленным вооружением и лучшими аэродинамическими свойствами. Поднять летные данные самолета можно двумя способами: за счет снижения массы планера и совершенствования аэродинамики. Лавочкин также сумел снизить массу Ла-5ФН последних серий примерно на 100 кг за счет замены деревянного силового набора крыла металлическим, причем прочность конструкции при этом осталось на прежнем уровне. За счет поставок по ленд-лизу и налаживанием производства в глубине СССР, облегчилось положение с алюминием. Замена деревянных конструкций металлическими - большой резерв экономии массы. Одна замена деревянных лонжеронов крыла на дюралевые со стальными полками снижала массу на 100 кг. Надо сказать, что к этому времени в конструкции планера уже не осталось дельта-древесины - из-за нехватки смолы ее из конструкции постепенно вытеснили обычные сосна и береза. Чертежи металлических лонжеронов крыла и центроплана были разработаны летом 1943 г. в Нижнем Тагиле на заводе № 381 под руководством главного конструктора П.Д. Грушина - впоследствии выдающегося конструктора зенитных ракет.
Учитывая ряд катастроф, произошедших с Ла-5, на «эталоне 1944 г.» в задней части фонаря кабины поставили противокапотажную раму. Рама могла спасти жизнь летчику, если самолет переворачивался на взлете или посадке (к сожалению, на серийных машинах рамы так и не появились, из-за чего погиб не один летчик, включая знаменитого аса А.Ф. Клубова из 9-го ГИАП).
Характеристики скорости и скороподъемности можно оценить как «стандартные», несколько превосходящие аналогичные показателя истребителя Ла-5ФН. Максимальная скорость на высоте 6000 м составила 680 км/ч. Управление элеронами и рулем высоты - не требует особых усилий и не нуждается в дальнейших доработках. Фонарь обеспечивает прекрасный круговой обзор из кабины. Маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета полностью удовлетворяют требованиям. Тем не менее, за полученные результаты пришлось заплатить немалую цену.
Из-за переноса маслорадиатора под фюзеляж, маслопроводы пришлось провести непосредственно под ногами летчика, из-за чего нормальная температура в кабине зимой была +40 град С, а летом - повышалась до +55 град. С. Учитывая, что в кабину пробивались выхлопные газы двигателя, а на стеклах фонаря образовывался конденсат, вполне можно сравнить кабину «эталона» Ла-7 с сауной.
Основным внешним отличием Ла-7 от Ла-5ФН стал перенос маслорадиатора из-под капота мотора в нижнюю часть фюзеляжа под кабину летчика, а воздухозаборников карбюратора и нагнетателя в корневую часть крыла. Часть воздуха, поступавшего через эти заборники, отбиралась для вентиляции кабины. Воздух в кабину подводился через отверстия под приборной доской и в полу кабины между педалями рулей направления, а выходил через отверстие в хвостовом сегменте фонаря кабины. Однако, некоторое время продолжали выпускаться серийные самолеты с вентиляционными отверстиями в борту фюзеляжа перед фонарем кабины. Испытания Ла-7 с усовершенствованной системой вентиляции проводились с 19 по 23 марта 1945 г., было выполнено 10 полетов, летал полковник Д. Г. Пикуленко.
Помимо превосходных летных характеристик испытания выявили и ряд недостатков - часто отказывала гидравлика, отмечались перебои в работе мотора. Последний дефект оставался настоящим бичом Ла-7 до самого конца войны; связан он был с переносом воздухозаборников с капота мотора в корни плоскостей крыла - места, более уязвимые с точки зрения попадания пыли на взлете и посадке, пыль и частицы грунта приводили к отказам двигателя. В морозную погоду, когда Ла-7 проходил Государственные испытания, пыли на аэродромах не было, поэтому дефект вовремя выявить не смогли. Попыткой избавиться от дефекта стал монтаж фильтров на воздухозаборники и появление дополнительных воздухозаборников на нижней поверхности плоскостей крыла перед колодцами уборки колес основных опор шасси. Государственные испытания доработанный таким образом самолет (заводской номер 38102663 проходил с мая по конец июня 1945 г., результаты испытаний признали неудовлетворительными. Отказы двигателя случались на Ла-7 гораздо более часто, чем на Ла-5ФН.
Самолеты различных серий выпуска внешне отличались друг от друга мелкими деталями, как-то - формой панелей, закрывающих стыки плоскостей крыла и фюзеляжа, месторасположением рукоятки открытия фонаря кабины и т.п. Нередко разного рода незначительные усовершенствования в конструкцию самолета вносили механики строевых частей ВВС, наиболее распространенными из которых являлись установка зеркала заднего вида и улучшение вентиляции кабины.
Это был самый совершенный истребитель КБ С.А. Лавочкина и один из лучших боевых самолетов Второй мировой войны.
Вооружение Вооружение состоит из двух или трех 20-мм автоматических пушек, оснащенных гидромеханическим синхронизатором, препятствующим попаданию снарядов в лопасти воздушного винта. Большинство истребителей Ла-7 вооружалось двумя пушками ШВАК с боезапасом по 200 снарядов на ствол. Сравнительно небольшое количество Ла-7 получили изначально предполагавшееся штатным вооружение из трех пушек Б-20 с боезапасом по 170 снарядов на ствол. Надежность пушки Б-20 была ниже требуемой, что подтвердили испытания трехточечного Ла-7 в НИИ ВВС с 10 сентября по 10 октября 1945 г. Из трех самолетов (заводские номера 45214414, 45214415, 45214416), принимавших участие в испытаниях, ни на одном не удалось достичь требуемого показателя в 5000 отстрелянных с одного самолета без отказов снарядов. На первом истребителе этот показатель составил 3275 снарядов, на втором - 3222, на третьем - 3155.
Попыткой решить проблемы в надежностью пушек Б-20 кардинальным образом стала установка на Ла-7 пушки НС-23 калибра 23 мм. Самолет с новым вооружением проходил испытания с 20 по 31 июля 1945 г., результаты вновь оказались разочаровывающими - оружие работало ненадежно. Более успешными стали повторные испытания вооруженного пушками НС-23 истребителя Ла-7, проходившие со 2 по 10 октября 1945 г. Пушка НС-23, наряду с Б-20, была принята на вооружение. Заслуживает сожаления тот факт, что для Ла-7 выбрали именно Б-20.
Несколько Ла-7 получили бортовое вооружение из трех пушек ШВАК с боезапасом по 130 снарядов на ствол, но эти самолеты оказались перегруженными, так как масса одной пушки ШВАК в моторном варианте составляет 44,5 кг, тогда как масса пушки Б-20 - 25 кг. Начальная скорость снаряда, выпущенного из пушки ШВАК, составляет 215 м/с, скорострельность - 800 выстрелов/мин. В состав боекомплекта входят бронебойно-зажигательные снаряды массой 180 г (способны пробивать броню толщиной до 20 мм) и осколочно-зажигательные снаряды массой 180 г. На двух подкрыльевых узлах возможна подвеска бомб массой до 100 кг (на каждом). Наиболее часто использовались фугасные авиабомбы ФАБ-50 и ФАБ-100, а также зажигательные ЗАБ-50 и ЗАБ-100; 50 и 100 - масса бомбы, 50 кг и 100 кг.
Следует отметить, что установка 3-х пушек ШВАК на самолет была невозможна вследствие их большого веса. Вес пушки ШВАК в моторном варианте составлял 44,5 кг, тогда как Б-20 всего 25 кг.
Выпуск Ла-7 продолжался до конца 1945 г., всего построили 6 158 машин. Завод НКАП № 21 в Горьком построил 4610 самолетов, московский завод № 381 -1298, завод № 99 в Улан-Удэ - 250 истребителей.
Истребители ВОВ | |||||||
Як-9 | Як-9У | Як-3 | Ла-5 | Ла-5ФН | Ла-7 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Год выпуска | 1942 | 1944 | 1944 | 1942 | 1943 | 1944 | |
Геометрия | |||||||
Длина самолета, м | 8,48 | 8,5 | 8,5 | 8,67 | 8,67 | 8,67 | |
Размах крыла, м | 9,74 | 9,74 | 9,2 | 9,8 | 9,8 | 9,8 | |
Площадь крыла, м² | 17,15 | 17,15 | 14,85 | 17,5 | 17,5 | 17,56 | |
Массы, кг | |||||||
Взлетный вес | 2870 | 3204 | 2697 | 3360 | 3290 | 3310 | |
Силовая установка | |||||||
Мотор | М-105ПФ | ВК-107А | ВК-105ПФ2 | М-82 | М-82ФН | АШ-82ФН | |
Мощность, л.с. | 1210 | 1650 | 1290 | 1700 | 1850 | 1850 | |
Лётные данные | |||||||
Максимальная скорость, км/ч | у земли | 520 | 575 | 567 | 509/535* | 551/583* | 579/613* |
на высоте | 599 | 672 | 646 | 580 | 634 | 661 | |
м | 4300 | 5000 | 4100 | 6250 | 6250 | 6000 | |
Время набора высоты 5 км, мин | 5,1 | 4,4-5,0 | 4,5 | 6,0/5,7* | 5,3/4,7* | 5,25/4,6* | |
Время виража, сек | 17-18 | 19 | 17 | 22 | 19-20 | 19 | |
Практический потолок, м | 11100 | 10650 | 10400 | 9500 | 10000 | 10450 | |
Дальность полета**, км | 660 | 675 | 550 | 660 | 590 | 570 | |
Вооружение | |||||||
число | пушки | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 |
пулеметы | 1 | 2 | 2 | - | - | - |
- * С использованием 10-минутного форсажа.
- ** На скорости, составляющей 90% от максимальной.