Первый опытный истребитель Як-1М – непосредственный предшественник Як-3
Для решения подобной задачи прежде всего требовался новый двигатель, гораздо более мощный, чем выпускаемые серийно. В то время КБ-26 Климова как раз завершало отработку новых моторов М-106 – форсированная по наддуву модификация серийного М-105П давала 1350 л.с. на взлете и столько же на высоте 2000 м против 1100 л.с. у М-105П. Двигатель М-107 хотя и задумывался как модификация М-105, но получил редуктор с передаточным отношением 1.2, нагнетатель с направляющим аппаратом с лопатками Поликовского и новую цилиндропоршневую группу М-107А развивал на взлете 1600 л.с. и 1500 л.с. на высоте 1200 м Хотя первый этап испытаний закончился неудачно, 19 января 1942 г. Климову все же удалось получить положительное заключение по Госиспытаниям М-107 на ресурс 25 часов. Однако и дефектов набрался целый список.
Запуск в серию во многом нового мотора М-107А в условиях войны был делом рискованным, и его отложили в пользу М-106П. Несколько вариантов этого двигателя с разными нагнетателями уже стояло на опытных модификациях Як-1 и Як-9, а заводы № 292 в Саратове и № 153 в Новосибирске готовили войсковые серии истребителей с М-106 для испытаний в условиях фронта. Они и должны были стать тем оружием, которое планировалось противопоставить Bf 109G.
Тем не менее, Главный конструктор ОКБ-115 Александр Сергеевич Яковлев не считал достаточным ограничиться только установкой нового мотора на существующие самолеты. Еще в августе 1942 г. он предложил путь решения задачи создания нового истребителя, заключающийся б максимальной оптимизации его конструкции под наиболее распространенные условия воздушных боев на советско-германском фронте. Так появился проект модификации серийного Як-1б, оптимизированной для боев у земли. Идея этого самолета выражалась в его названии Москит - маленький, быстрый, больно жаляший и неуловимый. Официально он именовался Як-1М (как и опытный пушечный истребитель И-30 в некоторых документах тех лет), или Як-1МС, но вскоре термин «Москит» перекочевал и в официальные бумаги.
«Москит» не заменял Як-1б и Як-9, он предназначался исключительно для завоевания господства в воздухе. В нем все было подчинено улучшению скорости и маневра. Считалось, что ему не нужна большая дальность, и из четырех баков в крыле оставили два. Хотя в фюзеляже появился расходный бак, но общий запас бензина сократился по сравнению с Як-1 на 11,5%. Раз бой на установившихся (т.е. с постоянными радиусом и скоростью) виражах не позволяет «завалить» Bf 109G, если требуется переход к маневрам вертикальным и неустановившимся (т.е. с постоянно меняющимся ускорением), то нет смысла сохранять низкую нагрузку на крыло, и его площадь уменьшили на 2,55 м2 . Соответственно, уменьшили и горизонтальное оперение. Крыло оставили деревянным, как и на Як-1б, но лонжероны, а также четыре силовые нервюры сделали дюралевыми Десять кг экономии дал отказ от весовых балансиров на элеронах: аэродинамики гарантировали, что флаттер не наступит до скорости 700 км/ч
А.С. Яковлев, его заместитель O.K. Антонов и летчик-испытатель П.Я. Федрови (в центре) возле Як-3
Раскапотированный двигатель ВК-105ПФ2
Крыло «Москита» имело удобные узлы стыка с фюзеляжем и технологический разъем по оси самолета, благодаря чему в условиях полевых авиаремонтных мастерских можно было заменить одну поврежденную консоль. Другие изменения касались, в основном, силовой установки. Маслорадиатор из-под носовой части убрали, взамен в корне крыла установили два новых, сэкономив еще 10 кг, водорадиатор (также новый) глубже вжали в фюзеляж и сдвинули к хвосту, облагородив его формы и уменьшив мидель, а охлаждение мотора даже улучшилось. Ферма каркаса и полотняная обшивка бортов остались без изменений.
Оборудование и вооружение остались такими же, как на Як-1б мотор-пушка ШВАК-20 и синхронный пулемет УБ-12.7 с простейшим кольцевым прицелом. Летчика защищала обрезанная по плечи бронеспинка и заднее бронестекло, протектор закрывал крыльевые баки только снизу и с боков. Систему нейтрального газа сняли, козырек кабины с тяжелым лобовым бронестеклом заменили легким и обтекаемым, отштампованным из одного листа плексигласа Все это, а также перевод части стальных и деревянных деталей на дюраль позволило снизить взлетную массу на 280 кг
Яковлев добился выхода 9 декабря 1942 г. Постановления ГКО № 2603 «О дальнейшем уменьшении веса истребителя Як-1…», подтвержденного 18 декабря приказом по НКАП. Согласно этим документам, «Москит» с мотором М-106П должен был развивать скорость 560 км/ч у земли и 670 км/ч на высоте 5500 м, подниматься на 5 км за 4 минуты и выполнять вираж за 17-18 секунд. Его требовалось сдать на заводские испытания к 15 февраля, а на государственные – к 15 марта 1943 г.
Новый истребитель выкатили из ворот сборочного цеха завода № 115 точно в срок, и 28 февраля летчик П.Я. Федрови начал его испытания, а вскоре к полетам были допущены и летчики НИИ ВВС. Хотя М-106 пришлось заменить на серийный М-105ПФ, 14 марта куратор авиапромышленности в ГКО Маленков и нарком авиапрома Шахурин получили доклад: «В НИИ ВВС прошел государственные испытания модифицированный самолет Як-1 под названием «Як-Ш», с серийным мотором М-105ПФ. Самолет имеет максимальную скорость у земли – 545 км/час и на высоте 4450 м – 632 км/час. Время набора высоты 5000 м – 4,1 мин. Техника пилотирования самолетом в сравнении с самолетом Як-1 не усложнилась. Выявленные в процессе испытаний дефекты могут быть устранены при запуске в серию. По своим летно-такти- ческим данным. Як-Ш превосходит серийный самолет Як-1 и стоит на уровне лучших современных истребительных самолетов, находящихся на вооружении ВВС иностранных государств. Просим вас рассмотреть вопрос о скорейшем внедрении самолета Як-Ш в массовое серийное производство взамен самолета Як-1». Однако формально Госиспытания даже не начинались, а Шахурин пытался это скрыть, за что позже понес наказание. 22 марта отказал М-105ПФ, «Москит» благополучно сел в Чкаловской, и его пришлось ремонтировать. Из-за этого заводские испытания завершили только 7 июня, и в тот же день летчик НИИ ВВС Прошаков начал Государственные.
Военным самолет очень понравился. «…Во время боев с немецкими самолетами ФВ-190 ДБ-801 (так в тексте – Авт.) и Me 109 с трехточечным вооружением (облегченный) самолет Як-1 "Москито" имел преимущество в вертикальном и горизонтальном маневре а также и по скоростям до высоты 5000 метров. Считал бы целесообразным на заводе № 292 организовать выпуск самолетов Як-1 "Москито", – писал маршал авиации Новиков Шахурину 7 июля 1943 г.
Тем временем саратовский авиазавод построил 47 серийных Як-1 с М-106 но военные не приняли ни одного. 20 февраля главный инженер ВВС Репин жаловался Шахурину: «…дефекты мотора М-106. – Авт.) не дают возможности нормальной эксплуатации и требовал дополнительных испытаний двигателя. Специалисты ЛИИ. ЦАГИ и ЦИАМ пытались возражать: дело в системе охлаждения, но повторные стендовые испытания выявили дефекты и самого М-106. В мае его выпуск остановили, а 300 серийных двигателей списали.
В апреле 1943 г. завод № 115 построил еще один опытный Як-1М. От первого он отличался только мотором М-107. хотя и строился по отдельному заказу Испытания показали, что и М-107 не готов к работе на самолете. И хотя 19 ноября 1943 г. Федрови развил на этом истребителе (вооружение в том полете было снято) рекордную для СССР скорость 717 км/ч в том же месяце испытания были прекращены, а из-за постоянных перерывов на ремонты и замены мотора не удалось даже полностью снять летные характеристики.
