Jakovlev Jak-1 M-106P

Typ:  pokročilá modifikace frontového stíhacího letounu typu Jak-1b

Určení:  primárně vybojování vzdušné převahy v prostoru linie, sekundárně ničení pozemních cílů v rámci přímé podpory pozemních vojsk

Odlišnosti od letounu Jak-1b:

- instalace 1 350 hp motoru typu M-106P v přídi trupu na místo 1 180 hp motoru typu M-105PF

Historie:  Původní plány počítaly s tím, že první prototyp frontového stíhacího letounu typu Jak-1 (I-26), který vešel ve známost jako I-26-1, bude pohánět 1 350 hp motor typu M-106. Zmíněný motor vycházel z 1 050 hp motoru typu M-105 a prototypu I-26-1 měl dle předběžných výpočtů zajistit max. rychlost 620 km/h, přistávací rychlost 120 km/h a praktický dostup 11 000 až 12 000 m. Protože ale motor typu M-106 byl tehdy zatím ještě na papíře, zatímco vývoj motoru typu M-105 se stále nacházel v prototypové fázi, nakonec se prototyp I-26-1 musel spokojit s méně výkonným motorem typu M-105. Motor typu M-105 se pak stal, ve verzi M-105P umožňující instalaci 20 mm kanónu typu ŠVAK mezi válci, standardní pohonnou jednotkou sériových strojů. Opět do popředí zájmu se motor typu M-106 dostal se na konci roku 1942. V listopadu toho roku se totiž podařilo úspěšně završit 100 h trvající pozemní státní test této pohonné jednotky. Modifikace motoru typu M-106 určená pro letoun typu Jak-1 vešla ve známost jako M-106P a obdobně jako motor typu M-105P umožňovala instalaci 20 mm kanónu typu ŠVAK mezi motorovými válci. Motor typu M-106P měl v porovnání s motory typu M-105P/PA a M-105PF, pohonnými jednotkami sériových Jaků-1, vyšší plnící tlak. Plnící tlak motoru typu M-106P přitom činil 1 175 mm Hg, zatímco v případě motoru typu M-105P/PA, resp. M-105PF, tomu bylo 910 mm Hg, resp. 1 050 mm Hg. Díky tomu podával vyšší výkon. Výkon motoru typu M-106P při vzletu přitom činil 1 350 hp, zatímco ve výšce 4 000 m podával 1 250 hp. To bylo přitom o nějakých 150 až 200 hp více než u motorů typu M-105PA a M-105PF. Díky zesílené konstrukci skříně klikové hřídele a redukční převodovky a instalaci silnějšího hlavního čerpadla oleje a nového jednorychlostního turbokompresoru (na místo turbokompresoru dvourychlostního) měl navíc v porovnání se svými předchůdci v podobě motorů typu M-105PA a M-105PF vyšší spolehlivost. Kromě toho instalací jednorychlostního turbokompresoru byla pozbyta nutnost přepínání rychlostí ve výškách mezi 1 800 a 2 000 m, což bylo vždy doprovázeno poklesem výkonu. Toho si byli přitom plně vědomi piloti letounů Bf109. Z tohoto důvodu se snažili piloty Jaků-1 vtahovat do vzdušných soubojů právě v těchto výškách. Motor typu M-106P přitom měl prakticky identickou hmotnost (600 kg) a rozměry jako motor typu M-105PF. S letounem typu Jak-1 ve verzi s motorem typu M-106P se počítalo zejména jako s přepadovým stíhačem pro PVO. Jako první instalaci zmíněné pohonné jednotky obdržel letoun Jak-1 (v.č. 5085). Zmíněný stroj byl vyroben v srpnu roku 1942 a ještě předtím než byl opatřen motorem typu M-106P byl celkem dvakrát testován zkušebním institutem LII. V průběhu přestavby na vzdušnou zkušebnu motoru typu M-106P byla do konstrukce letounu Jak-1 (v.č. 5085) vnesena celá řada změn. Výška hřbetu zadní části trupu zmíněného stroje byla snížena na úroveň hřbetu přední části trupu. Současně byl překryt pilotní kabiny letounu Jak-1 (v.č. 5085), který svou zadní částí plynule přecházel ve vyvýšený hřbet zadní části trupu, nahrazen překrytem polokapkovitým. Jednalo se o shodné řešení jako u pozdějšího výrobního modelu Jak-1b. Dvojice 7,62 mm kulometů typu ŠKAS byla u tohoto stroje nahrazena jedním silnějším 12,7 mm kulometem typu UBS. Změn doznal též tvar krytů chladičů oleje a vody. Kryt chladiče vody byl navíc posunut blíže k přídi trupu. Odlišně tvarovaný byl též lapač vzduchu turbokompresoru. Kromě toho byl letoun Jak-1 (v.č. 5085) opatřen zatahovatelným ostruhovým podvozkem a radiostanicí, která využívala drátové antény natažené mezi hřbetním stožárem a vrcholem SOP. Takto modifikovaný letoun Jak-1 (v.č. 5085) byl testován institutem LII hned ve dvou konfiguracích, a to s motorem typu M-105PF a motorem typu M-106P. To umožnilo objektivně porovnat vliv záměny motoru typu M-105PF motorem typu M-106P na letové výkony. Z výsledků zkoušek letounu Jak-1 (v.č. 5085), které byly realizovány v prosinci roku 1942, jednoznačně vyplynulo, že instalace motoru typu M-106P má pozitivní vliv na letové výkony. Ve výšce 3 750 m měl letoun Jak-1b (v.č. 5085) v konfiguraci s motorem typu M-106P rychlost 610 km/h, zatímco motor typu M-105PF mu dokázal v té samé výškové hladině zajistit rychlost 590 km/h. Dobu potřebnou k výstupu na výšku 5 000 m záměna motoru typu M-105PF motorem typu M-106P zkrátila z 6,25 na 5,6 min. Letové zkoušky zmíněného stroje ale provázely potíže s nedostatečnou účinností chladičů vody a oleje při výstupu při teplotě okolního vzduchu vyšší než 15 °C. Mezitím, v prosinci roku 1942, instalaci motoru typu M-106P obdržel další exemplář letounu typu Jak-1b (v.č. 3299). Do konstrukce draku tohoto stroje byla ale vnesena též celá řada dalších změn. Letoun Jak-1b (v.č. 3299) tak obdržel kovové nosníky křídla (na místo dřevěných) a odlehčené ocasní plochy s kovovou kostrou (na místo dřevěné). Uvnitř vnějších částí křídla tohoto stroje se nacházely dvě 400 l palivové nádrže. Do střední části křídla letounu Jak-1b (v.č. 3299) byly vestavěny dva olejové chladiče s průměrem 225 mm. Zmíněné chladiče přitom využívaly lapače vzduchu, které byly vetknuty do kořenů náběžné hrany křídla a byly využívány též turbokompresorem pohonné jednotky. Výzbroj měl letoun Jak-1b (v.č. 3299) identickou jako letoun Jak-1 (v.č. 5085). Výše uvedenými úpravami přitom letoun Jak-1b (v.č. 3299) prošel u filiálky Jakovlevovi OKB při závodu č.153 z Novosibirska. Závodními zkouškami tento stroj prošel v lednu roku 1943. Výkony letounu Jak-1b (v.č. 3299)  byly nanejvýš dobré. Zatímco v přízemní výšce dosahoval rychlosti 557 km/h, rychlost tohoto stroje ve výšce 3 400 m činila 630 km/h. K výstupu na výšku 5 000 m mu postačovalo 5,4 min. Na druhou stranu letové zkoušky tohoto stroje sužovaly potíže s přehříváním oleje a vody. Účinnost chladičů oleje a vody letounu Jak-1b (v.č. 3299) bylo možné považovat za dostatečnou pouze při chodu motoru na nominální výkon, a to ještě při teplotě okolního vzduchu do 15-ti °C. Samotný motor typu M-106P byl navíc stále ještě nevyzrálý pro řadový provoz. Jeho chod totiž provázaly vibrace, detonace a úniky kouře a oleje. Z tohoto důvodu nebylo s letounem Jak-1b (v.č. 3299) možné podnikat dlouhé lety. I přesto byl letoun typu Jak-1 M-106P zaveden do výrobního programu závodu č.292 ze Saratova. Ke dni 18. února 1943 nicméně brány tohoto podniku opustilo pouhých 47 těchto strojů. Vzdušnými silami bylo však oficiálně přijato jen 32 z nich. Sériové Jaky-1 M-106P byly opatřeny standardním chladičem oleje a od standardních sériových Jaků-1b se z hlediska vnějšího vzhledu prakticky nelišily. Později byly motory všech těchto strojů buďto přepracovány, a nebo zaměněny standardními motory typu M-105PF. Zatímco dle některých zdrojů se na frontu nedostal jediný Jak-1 M-106P, dle jiných zdrojů bylo několik těchto strojů s modifikovanými motory (snížením plnícího tlaku) provozováno 148. IAP (stíhací letecký pluk).

Verze:

Jak-1 (v.č. 5085) – první prototyp letounu typu Jak-1 M-106P. Tento stroj měl odlišně tvarovaný kryt chladiče vody. Kryt chladiče vody letounu Jak-1 (v.č. 5085) se navíc nacházel na úrovni střední části křídla, zatímco u standardního Jaku-1b byl chladič vody umístěn na úrovni odtokové hrany křídla. Odlišně byl u tohoto stroje tvarován též kryt chladiče oleje. Kryt chladiče oleje letounu Jak-1 (v.č. 5085) měl více aerodynamický profil. Lapač vzduchu turbokompresoru tohoto stroje navíc vystupoval z náběžné hrany pravého kořene náběžné hrany křídla, zatímco u standardního Jaku-1b nikoliv.

Jak-1 (v.č. 3299) – druhý prototyp letounu typu Jak-1 M-106P. Tento stroj byl opatřen dvěma chladiči oleje s průměrem 225 mm. Zmíněné chladiče využívaly lapače vzduchu, které byly vetknuty do obou kořenů náběžné hrany křídla a byly využívány též turbokompresorem motoru. Kromě toho tento stroj měl odlehčenou konstrukci draku, a to náhradou dřevěných nosníků křídla kovovými a dřevěné kostry ocasních ploch kovovou.

Jak-1 M-106P – sériová modifikace letounu typu Jak-1 M-106P. Tento model vznikl v počtu 47-ti sériových strojů a měl zcela identický vzhled jako standardní Jak-1b.

Vyrobeno:  dva prototypy (vznikly konverzí sériových Jaků-1) a 47 sériových strojů

Uživatelé:  SSSR

Jak-1 M-106P (v.č.5085)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov M-106P s max. výkonem 1 350 hp

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač       

Jak-1 M-106P (v.č.3299)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov M-106P s max. výkonem 1 350 hp

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač       

Výzbroj:     jeden 20 mm kanón typu ŠVAK se zásobou 130 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců, a jeden 12,7 mm synchronní kulomet typu UBS, instalovaný nad motorem

Jak-1 M-106P (v.č.01111)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov M-106P s max. výkonem 1 350 hp

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač       

Výzbroj:     jeden 20 mm kanón typu ŠVAK se zásobou 130 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců, a jeden 12,7 mm synchronní kulomet typu UBS, instalovaný nad motorem