Неизвестный Яковлев. «Железный» авиаконструктор - Николай Якубович

Следует заметить, что двигатель ВК-107А, как и ВК-105ПФ2, работал на бензинах 4Б-78 и 1Б-95 с октановыми числами 95 и 96.

Вторым существенным недостатком явилась неудовлетворительная работа опытных пушек Б-20 и низкая прочность их креплений (были использованы серийные узлы для пулеметов УБС).

В своем заключении специалисты НИИ ВВС отметили необходимость доводки самолета, и прежде всего силовой установки, до внедрения его в серийное производство. В противном случае исключалась нормальная эксплуатация самолета с поддержанием необходимого уровня боеготовности в строевых частях.

Доводку второго прототипа завершили силами ОКБ и облетали 3 июля 1944 года. Однако на дополнительные государственные испытания, проходившие с 13 июля по 20 августа 1944 года, предъявили модифицированный по типу второй машины Як-3 ВК-107А № 1. Принятыми мерами удалось устранить ряд дефектов. Однако основные недостатки: перегрев воды и масла, течь масла из переднего уплотнения редуктора мотора, большие нагрузки на ручку управления от элеронов и руля высоты, недостаточный противокапотажный угол (смещением кабины пилота добились увеличения противокапотажного угла с 19,5 до 23 градусов при требуемых ВВС 26 градусов) и недостаточная дальность радиопередачи с самолета – остались неустраненными. В ходе испытаний мотор 417-й серии из-за ненадежной работы на высоте более 3000 метров заменили двигателем 427-й серии, который работал практически без перебоев, но выше 7700 метров давление топлива на нем падало ниже допустимого уровня.

К моменту окончания испытаний опытного Як-3 ВК-107А еще только-только удалось наладить серийное производство его базовой модели с мотором ВК-105ПФ-2. Не меньшие трудности испытывали и заводы, приступившие к серийному выпуску Як-9У с ВК-107А. Поэтому решение о запуске новой модификации в серийное производство было отложено до конца года.

29 декабря 1944 года в числе принятых десяти постановлений ГКО, направленных на организацию выпуска новых самолетов, был документ, давший зеленую улицу серийному производству Як-3 с мотором ВК-107А. Подписанный на основе постановления ГКО приказ наркома авиационной промышленности предписывал заводу № 31 перейти с мая 1945 года на изготовление новой машины так, чтобы к июлю выпускать по одному такому самолету в день. Основным отличием серийных машин по сравнению со вторым прототипом должно было стать цельнометаллическое крыло.

С металлическим крылом

Планировалось в марте 1945 года изготовить пять машин головной серии, и в апреле одна из них должна была пройти государственные испытания. К 1 апреля 1945 года головную серийную машину № 7003 завода № 31 доставили по железной дороге на завод № 115. Стыковка самолета и исправление производственных дефектов продолжались до 12 апреля, когда самолет выкатили на аэродром. От опытных машин он отличался лишь металлическим крылом. На передних частях центропланных щитков шасси были смонтированы замки бомбового типа, качалки управления рулем высоты установлены на шарикоподшипниках, а на двигателе – дополнительная маслопомпа и модифицированный регулятор наддува. Сняты расходный бачок и обратные клапаны бензобаков. На правую и левую группы топливных баков поставили отдельные пожарные краны и уменьшили запас бензина с 524 до 470 литров. Кроме этого, заменили маслорадиатор типа 555 на ОП-622 с большей охлаждающей поверхностью, а в качестве передатчика использовали РСИ-3М-1.

Заводские испытания машина проходила с 12 апреля по 10 мая 1945 года. На серийном Як-3 ВК-107А с мотор-пушкой Б-20М и одной синхронной Б-2 °C применили увеличенный маслорадиатор ОП-622, стальные тяги управления заменили дюралюминиевыми, обшивка элеронов стала металлической. Успешно пройдя заводские испытания, самолет предъявили в НИИ ВВС.

Государственные испытания Як-3 ВК-107А с металлическим крылом проходили с 21 мая по 9 июня 1945 года, и акт по их результатам утвердили 27 июня 1945 года.

Як-3 с двигателем ВК-107А и металлическим крылом (заводской № 70–03, выпущен заводом № 31), март 1945 года

Испытания показали, что внесенные в конструкцию самолета изменения не повлекли за собой увеличения полетного веса, а запас прочности металлического крыла оказался достаточным. Максимальные скорости серийной машины (604 км/ч – у земли и 706 км/ч – на второй границе высотности) оказались сопоставимы с опытным образцом (610 км/ч – у земли и 720 км/ч – на второй границе высотности мотора) и полностью удовлетворяли требованиям, заданным постановлением ГКО № 7233cc от 29 декабря 1944 года (600 км/ч – у земли и 700 км/ч – на второй границе высотности). Существенно уменьшили нагрузки в системе управления, устранили многие дефекты, выявленные в ходе испытаний опытного самолета. В то же время машине № 7003 были свойственны все недостатки предшественников, включая перегрев воды и масла в наборе высоты, а также в горизонтальном полете на боевой мощности и тряску мотора при его дросселировании. Отмечалась также недостаточная мощность огня из двух орудий, поскольку в 1945 году базовая модель Як-3 с ВК-105ПФ-2, а также Як-9У с ВК-107А по техническим требованиям ВВС должны были выпускаться с тремя огневыми точками калибра не менее 20 мм.

9 августа 1945 года нарком авиапромышленности подписал приказ «Об устранении дефектов на самолетах Як-9 с мотором ВК-107А» в кратчайшие сроки. Спустя 15 дней вышло постановление ГКО о приостановке выпуска самолетов Як-9 с моторами ВК-107А, которым заводу № 31 предписывалось устранить дефекты на Як-3 с ВК-107А, аналогичные выявленным на Як-9 с ВК-107А.

К концу августа 1945 года завод № 31 успел выпустить 36 машин, из которых шесть сдал военному представительству по готовности к бою. К октябрю для ВК-107А был разработан и испытан новый маслорадиатор № 700. На заводе № 115 его установили на головной серийный самолет Як-3 № 7003 и с 8 ноября по 3 декабря 1945 года провели летные испытания. На машине также изменили схему продува внутренних выхлопных коллекторов и добавили расходный бензобак. Это позволило обеспечить рабочие температуры системы охлаждения и смазки на всех режимах работы мотора ВК-107А в допустимых пределах. Но на повторные государственные испытания машину не передавали.

В марте 1945 года в инициативном порядке на заводе в Саратове началась подготовка к выпуску цельнометаллического крыла и сборка первого Як-3 с мотором ВК-107А, вооруженного тремя пушками Б-20. 30 апреля эту машину выкатили на аэродром. В мае на ней планировалась отработка топливной и масляной систем двигателя, отстрел вооружения и испытания в воздухе. 16 мая 1945 года первый серийный самолет Як-3 ВК-107А завода № 292 поднялся в воздух. До конца мая на самолете выполнили три полета, показав максимальную скорость у земли 594 км/ч и 707 км/ч – на второй границе высотности.