Лавочкін-Ла-7
Лавочкін Ла-7
Ла-5ФН був вдалим винищувачем і для конструкції із замінників деревних матеріалів показав себе винятково добре. Для фронту цього все одно було недостатньо, тим більше що німці не сиділи склавши руки, вводячи на озброєння вдосконалені винищувачі Мессершмітт і Фокке-Вульф. Потрібно було знайти спосіб покращити характеристики Ла-5ФН, а не запускати в серію новий літак. Це було непросте завдання, але Семен Олександрович Лавочкін із нею впорався.
Влітку-восени 1943 р. С.А. Лавочкін інтенсивно працював над удосконаленням свого винищувача Ла-5ФН із двигуном АШ-82ФН. Він знав, що підвищення льотних характеристик можна досягти трьома шляхами: збільшенням потужності силового агрегату та зниженням ваги та аеродинамічного опору. Перша дорога виявилася швидко закритою через напасть двигуна М-71 (2200 к.с.). Залишалося лише зниження ваги та ретельна аеродинамічна доробка. Ці роботи проводилися у тісній співпраці з Центральним інститутом аерогідродинаміки. Їхні результати мали бути використані в проекті модернізованого винищувача, два прототипи якого мали бути побудовані за завданням, поставленим Наркоматом авіаційної промисловості від 29 жовтня 1943 року.
Спочатку було загерметизовано аеродинамічний кожух двигуна. Чому? Тому що повітря, потрапляючи під кожух силового агрегату, нагрівається всередині, охолоджуючи гарячі циліндри. Таким чином, тиск цього повітря збільшується, і він прагне вийти назовні. Якщо він виходить з під штор, його швидкість відповідно вище, що дає певний ефект віддачі, який віднімається з аеродинамічного опору літака, зменшуючи його. Однак, якщо кришка негерметична і повітря виходить через наявні зазори, то не тільки відсутній цей ефект віддачі, але і повітря, що протікає через зазори, викликає турбулентність, що збільшує опір повітря, що обтікає корпус. Друга велика зміна модернізованого винищувача полягала в тому, що маслорадіатор був перенесений у задню частину, з-під задньої частини кожуха двигуна, під фюзеляж, одразу за задній край крила. Ця зміна також сприяла зниженню лобового опору, оскільки завихрення радіатора відбувалися перед з'єднанням крила з фюзеляжем, лише за крилом. Як з'ясувалося під час досліджень, обидва рішення сприяли зниженню лобового опору, що вилилося збільшення максимальної швидкості на 24 км/год – герметизація кришки двигуна і 11 км/год – перенесення радіатора, тобто. 35 км/год.
Під час підготовки серійної технології герметизації кришки двигуна було вирішено зменшити вентиляційні отвори за кришкою силового агрегату, прикриті шторками. Менший злив означає меншу охолоджувальну здатність, але експлуатація АШ-82ФН показала, що він менш схильний до перегріву, ніж АШ-82Ф, і це безпечно. При цьому двигун отримав індивідуальні вихлопні патрубки замість відведення вихлопних газів через отвори повітря з 10 патрубків (на Ла-5ФН вісім циліндрів мали один патрубок на два циліндри і шість — індивідуальні). Завдяки цьому вдалося підняти нижні кромки дефлекторів далі від верхньої поверхні крила в місці з'єднання з фюзеляжем, а також перемістити зону турбулентності повітря (повітря, що випливає з дефлекторів, було наповнене вихорами). подалі від крила.
Крім того, повітрозабірник для двигуна був перенесений з верхньої частини кожуха силового агрегату в нижню частину, що покращило огляд з кабіни і полегшило пілоту прицілювання, були введені додаткові кожухи шасі, що дозволяють повністю закрити колеса після їх збирання, доопрацювати перехід крило-фюзеляж і прибрати антени радіостанції, впровадивши безщоглову антену у вертикальне оперення. Крім того, осьову компенсацію висоти було збільшено з 20 до 23%, що зменшило зусилля на ручці управління. Ці рішення сприяли подальшому зниженню аеродинамічного опору, у результаті максимальна швидкість збільшилася ще на 10-15 км/год.
Всі ці зміни були внесені на перебудованому Ла-5ФН із заводським номером 39210206. Його дослідження в Інституті льотних випробувань Наркомату авіаційної промисловості на Жуківському аеродромі почалися 14 грудня 1943 р., але здійснити політ не вдалося тест протягом тривалого часу через складні погодні умови . Вперше він не піднімався у повітря до 30 січня 1944 року, але через відмову 10 лютого на ньому було здійснено не так багато польотів. Пілотові Миколі В. Адамовичу довелося залишити літак з парашутом після невгасимого загоряння двигуна.
Тим часом було завершено реконструкцію другого Ла-5ФН, що мав заводський номер 45210150 і отримав позначення – Ла-5 серійного зразка 1944 року. Варто зазначити, що, на відміну більш ранніх зразків, у яких відпрацьовувалися окремі рішення, цього разу було змінено заводське позначення типу з. "39" (Ла-5ФН з дерев'яним лонжероном крила) або "41" (Ла-5ФН з металевим лонжероном крила) на "45". У цій машині кожух двигуна був додатково герметизований, повітрозабірник до двигуна був розділений на два канали і перенесений на фюзеляжні частини центроплана (два трюми по обидва боки фюзеляжу потім з'єднувалися вгорі, звідки повітря прямувало до повітряного компресора по повітропроводу) і металеві підкрилки, кріпилися дерев'яні нервюри та обшивка з дельта-дерева. Новинкою став гвинт ВІСз-105W-4, який мав законцювання лопатей зі спеціальним перімонічним профілем, щоб мінімізувати хвильовий опір закінчувань лопатей, що наближається до швидкості звуку на високих обертах. Ще однією зміною стало використання трьох гармат Б-20 замість двох СП-20 (ШВАК), обидві калібру 20 мм. Стійки основних стійок шасі були на 8 см довші, ніж у Ла-5ФН, а стійки задніх коліс коротші. Це збільшило кут паркування літака і стійкість до перекидання, коли дросельна заслінка додавалася надто швидко під час зльоту або надто різкого гальмування під час посадки.
