Lekkie myśliwce Jakowlew Jak-15 i Jak-17. Odrzutowy przełom Stalina

Dariusz Paduch

Pierwsze myśliwce odrzutowe Jakowlewa nie cechowały się szczególnie dobrymi osiągami ani zastosowaniem nowatorskich rozwiązań. Prostota konstrukcji i własności lotne zbliżone do samolotów napędzanych silnikami tłokowymi sprawiły jednak, że maszyny te stały się typem przejściowym, umożliwiającym szybkie przeszkolenie dużej liczby pilotów oraz zapoznanie personelu naziemnego z zagadnieniami związanymi z eksploatacją i obsługą sprzętu wyposażonego w turbinowe silniki odrzutowe, co pozwoliło na płynne przezbrojenie sowieckiego lotnictwa myśliwskiego.

Pod koniec II wojny światowej coraz wyraźniej widać było, jak wiele osiągnęli Niemcy w dziedzinie samolotów napędzanych silnikami odrzutowymi. Osiągnięcia Wielkiej Brytanii i USA były na tym polu znacznie, jednak i te państwa dysponowały seryjnie produkowanymi samolotami napędzanymi silnikami odrzutowymi. Na tym tle opóźnienia ZSRR były szczególnie widoczne. Próbując nadgonić zaległości i zaniedbania w tej dziedzinie, władze radzieckie wydzieliły znaczne środki materialne i siły najlepszych biur konstrukcyjnych, jednak nawet nadzwyczajne wysiłki nie gwarantowały uzyskania wymiernych efektów krótkim czasie. W tej sytuacji nie było innego wyjścia, jak tylko wykorzystanie niemieckiego doświadczenia, tym bardziej że ZSRR dysponował znaczną ilością zdobycznych materiałów, w tym egzemplarzami samolotów i silników odrzutowych. Do sowieckiej niewoli trafiła też duża liczba niemieckich specjalistów lotniczych. Wśród zdobytych silników szczególne zainteresowanie wzbudziły dopracowane i produkowane w Niemczech seryjnie Jumo 004 i BMW 003 o ciągu odpowiednio 900 i 800 kG. Produkcję kopii tych jednostek napędowych postanowiono uruchomić w ZSRR w jak najkrótszym czasie.

Na mocy polecenia NKAP (Narodnyj Komisariat Awiacionnoj Promyszliennosti) z 28 kwietnia 1945 roku głównemu konstruktorowi W.Ja. Klimowowi zlecono opracowanie planów roboczych silnika odrzutowego Jumo 004B i wprowadzenie go do produkcji seryjnej pod oznaczeniem RD-10 w Zakładzie Nr 26 w Ufie (bezpośrednio pracami kierował zastępca Klimowa, N.D. Kuzniecow). Mimo tych starań do przełomu było jeszcze daleko. Uruchomienie produkcji seryjnej nowego silnika napotkało na olbrzymie problemy i początkowo wytwarzano je dosłownie w pojedynczych egzemplarzach, które na dodatek cechowały się wysoką awaryjnością i małym resursem. Sytuacją tą zainteresowały się „kompetentne” służby i zareagowały w typowy dla siebie sposób. W lutym-marcu 1946 r. zdjęto ze stanowiska i poddano represjom narodowego komisarza przemysłu lotniczego, A.I. Szachurina, i wielu innych. Fala aresztowań nie dosięgnęła jednak liderów biur konstrukcyjnych. a w tym czasie w niektórych z nich pełną parą szły już prace nad nowymi, szybkimi samolotami.

Ponieważ ciąg dostępnych w perspektywie silników nie był zbyt wielki, konstrukcje te charakteryzowały się sprawdzonym, „niemieckim”, dwusilnikowym układem. W biurze konstrukcyjnym P.O. Suchoja taki schemat wykorzystano przy projektowaniu myśliwca K, w biurze A.I. Mikojana I-260, w biurze C.M. Aleksiejewa I-211, a w biurze S.A. Ławoczkina, samolotu 160 (chodzi o pierwszy projekt z tym oznaczeniem). Od takiego układu kategorycznie odżegnano się jedynie w biurze konstrukcyjnym Aleksandra Siergiejewicza Jakowlewa, gdzie tradycyjnie preferowano lekkie myśliwce jednosilnikowe (Jakowlew pełnił w tym czasie funkcję zastępcy narodowego komisarza przemysłu lotniczego).

Prace nad wykorzystaniem napędu odrzutowego i rakietowego prowadzono w OKB-115 (Opytno-Konstruktorskoje Biuro) Jakowlewa już podczas II wojny światowej. Na bazie maszyn doświadczalnych i seryjnych powstał wtedy cały szereg projektów konstrukcji o napędzie mieszanym, w których oprócz głównego silnika tłokowego zastosowano silniki strumieniowe (na przykład Jak-7PWRD) lub przyspieszacze rakietowe (na przykład Jak-3RD), co miało poprawić osiągi samolotu. Opracowano także projekt i zamierzano produkować Jak-7R, który miał być wyposażony w dwa silniki strumieniowe pod skrzydłami i jeden rakietowy w części ogonowej, ostatecznie jednak nie zrealizowano tego zamiaru. Podczas tych prac zdobyto pewne doświadczenie, było ono jednak niewystarczające do zbudowania pełnowartościowego myśliwca odrzutowego.

Konstruktorzy niemieccy stosunkowo dużo uwagi poświęcili lekkim myśliwcom odrzutowym o układzie redanowym, w których silnik znajdował się w nosowej lub środkowej części kadłuba, pod dolną część którego wychodziła dysza wylotowa (na przykład projekt Messershmitt P.1106). Taki układ pozwalał na wyposażenie w silnik odrzutowy płatowca seryjnego myśliwca o napędzie tłokowym i otrzymanie zupełnie nowej jakościowo maszyny w krótkim czasie (w firmie Focke-Wulf, przeprowadzono nawet pewne prace eksperymentalne nad przerobieniem w ten sposób Fw 190). Trudno dziś powiedzieć, czy w OKB-115 wykorzystywano niemieckie materiały na ten temat, jakowlewowscy konstruktorzy podczas opracowywania nowego myśliwca poszli jednak właśnie tą drogą.

Jakowlew Jak-15

Na mocy postanowienia Państwowego Komitetu Obrony z 9 kwietnia 1945 roku, tj. zanim jeszcze zadecydowano o produkcji silnika RD-10, biuru konstrukcyjnemu OKB-115 zlecono zaprojektowanie, zbudowanie i przekazanie do prób jednomiejscowego, jednosilnikowego, odrzutowego samolotu myśliwskiego wyposażonego w silnik Jumo 004 o ciągu 900 kG. Starając się wykonać zadanie w możliwie najkrótszym czasie, postanowiono opracować samolot na bazie płatowca całkowicie metalowego myśliwca Jak-3 ostatnich serii produkcyjnych. W nowej maszynie zamiast silnika tłokowego WK-107A postanowiono zamontować silnik odrzutowy, co pozwoliłoby uniknąć większych zmian w konstrukcji samolotu.

Początkowo pierwszemu samolotowi odrzutowemu Jakowlewa nadano oznaczenie Jak-Jumo (w wielu dokumentach można też znaleźć oznaczenie Jak-3-Jumo, lub „myśliwiec eksperymentalny A.S. Jakowlewa”). Kadłub tej maszyny miał postać szkieletu spawanego z rur stalowych, do którego przymocowane było poszycie z blachy duraluminiowej. W części nosowej do stalowego szkieletu przyspawane były węzły mocowania silnika. W celu ochrony przed działaniem wysokiej temperatury dolną część kadłuba w rejonie dyszy wylotowej pokryto ekranem z żaroodpornej blachy stalowej. Dwudźwigarowe skrzydło nie było dzielone, a jego przedni dźwigar w środkowej części tworzył swego rodzaju łoże obejmujące silnik. Skrzydło wyposażone było w klapy do lądowania i lotki pokryte blachą duraluminiową. Zlikwidowano chwyty powietrza do chłodnicy oleju, znajdujące się w przedniej krawędzi skrzydła. Cztery zbiorniki paliwa umieszczono w skrzydle, jeden w przedniej części kadłuba i jeszcze jeden – rezerwowy – nad silnikiem. Usterzenie w całości przejęto z Jak-3, pozostawiając nawet płócienne poszycie sterów. Żadnych poważnych zmian nie wprowadzono w kabinie pilota, zachowując tablicę przyrządów, instalację elektryczną, rozmieszczenie dźwigni sterowania obrotami silnika, itp., wyposażając ją jedynie w nową, kroplową osłonę. Takie rozwiązanie znacznie ułatwiało szkolenie pilotów i przejście na nowy rodzaj napędu, a pilotaż nowego myśliwca nie sprawiał większych trudności. Jak się okazało, pod względem własności lotno-pilotażowych Jak-15 był bardzo zbliżony do maszyn z napędem tłokowym. Uzbrojenie składające się z dwóch działek NS-23K kalibru 23 mm postanowiono zainstalować nad silnikiem w nosowej części kadłuba.

Podczas projektowania odrzutowego Jaka wiele uwagi poświęcono zagadnieniom wytrzymałości płatowca, biorąc przy tym pod uwagę liczne katastrofy pierwszych samolotów odrzutowych za granicą (w ZSRR dysponowano też własnymi, negatywnymi doświadczeniami, na przykład śmierć G.J. Bachcziwandżi na BI-1). Zastosowanie nowej jednostki napędowej na już istniejącym płatowcu ze stosunkowo grubym profilem skrzydła pozwoliło znacznie przyspieszyć prace, ograniczyło jednak prędkość maksymalną nowego myśliwca.

Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo 7-8/2018