Typ:  výšková přepadová stíhací modifikace frontového stíhacího letounu typu Jak-7B M-105PA

Určení:  ničení vzdušných cílů v rámci PVO

Odlišnosti od letounu Jak-7B M-105PA:

- instalace 1 285 hp výškového motoru typu M-105PD na místo 1 050 hp motoru typu M-105P. Zmíněný motor není ničím jiným, než modifikací motoru typu M-105P s instalací dvoustupňového turbokompresoru typu E-100. To si vyžádalo vnést změny do konstrukce olejové nádržky a olejového a palivového potrubí.

- modifikovaný lapač vzduchu karburátoru

- instalace nového třídílného překrytu pilotní kabiny (se systémem pro nouzový odhoz). Překryt pilotní kabiny tohoto modelu má polokapkovitý tvar. Naproti tomu překryt pilotní kabiny předchozího modelu pevným zadním dílem plynule přechází ve vyvýšený hřbet zadní části trupu. Výška hřbetu zadní části trupu, v oblasti mezi překrytem pilotní kabiny a SOP, je proto u tohoto modelu snížena na úroveň hřbetu přední části trupu. Nákladový prostor nacházející se za pilotní sedačkou byl přitom zachován. Jeho útroby nyní zpřístupňuje malý výklopný hřbetní kryt, který se nachází za překrytem kokpitu.

- instalace čelního a zadního pancéřového skla v pilotní kabině

- odlehčená konstrukce draku vyjmutím obou 12,7 mm kulometů typu UBS. Výzbroj tohoto modelu se omezila na jeden 20 mm kanón typu ŠVAK.

Historie:  Prvním jednomotorovým výškovým přepadovým stíhačem z dílny OKB A.S. Jakovleva se stal letoun typu Jak-5 (I-28), který nebyl ničím jiným, než modifikací frontového stíhacího letounu typu Jak-1 (I-26) s výškovým motorem typu M-105PD a modifikovaným křídlem. Motor typu M-105PD přitom nebyl ničím jiným, než modifikací motoru typu M-105P, pohonné jednotky letounu typu Jak-1, s instalací dvoustupňového turbokompresoru typu E-100. Zmíněný turbokompresor snižoval úbytek výkonu s rostoucí letovou výškou a byl vyprojektován V.A. Dolležalem při institutu CIAM (Centrální institut leteckých motorů). Rotor prvního stupně turbokompresoru typu E-100 byl opatřen trojitou hydraulickou spojkou a umožňoval plynule měnit stupeň stlačení se vzrůstající letovou výškou. Naproti tomu rotor druhého stupně zmíněného turbokompresoru byl napojen přímo na klikovou hřídel motoru a pracoval po celou dobu až do výšky 2 350 m. Poté jeho poslání přebíral rotor prvního stupně. Podobným typem turbokompresoru byl opatřen též motor typu DB601E úhlavního protivníka sovětských stíhacích „Jaků“ v podobě německého Messerschmittu Bf109F-3/F-4. Turbokompresor motoru zmíněného německého stíhače byl ale řešen jako automatický, zatímco turbokompresor typu E-100 byl obsluhován manuálně pilotem. Díky instalaci turbokompresoru měl motor typu M-105PD nominální výkon 1 130 až 1 140 hp v přízemní výšce, resp. 1 230 až 1 240 hp ve výšce 2 000 až 2 200 m, resp. 1 065 až 1 075 hp ve výšce 6 000 až 6 350 m. Max. výkon zmíněného motoru pak činil 1 210 až 1 220 hp při vzletu, resp. 1 275 až 1 285 hp ve výšce 2 000 až 2 200 m, resp. 1 120 až 1 130 hp ve výšce 6 000 až 6 350 m. Chod na max. výkon byl nicméně limitován 5-ti až 10-ti minutami. Protože zkoušky prototypu výškového Jaku-5 provázely nepřekonatelné potíže s nevyzrálým motorem typu M-105PD vývoj zmíněného stroje nakonec nepřekročil prototypové stádium. Tímto se ale vývoj zmíněné pohonné jednotky nezastavil. Další testy motoru typu M-105PD byly však realizovány na letounu typu Jak-7. Prototyp výškové přepadové stíhací modifikace letounu typu Jak-7, která vešla ve známost jako Jak-7PD, měl být přitom ke státním zkouškám předán nejpozději dne 15. června 1942. Kuli průtahům s dodávkami motorů typu M-105PD se ale zmíněný stroj v tomto termínu odevzdat ke zkouškám nepodařilo. Práce na prototypu výškového Jaku-7PD byly zahájeny teprve až dne 15. července toho samého roku. Základem zmíněného stroje se přitom stal letoun Jak-7B (v.č. 2202) z produkce závodu č.153 z Novosibirsku. Zástavba motoru typu M-105PD do draku zmíněného stroje si ale vyžádala vnést změny do konstrukce motorového lože, olejové nádržky a olejového a palivového potrubí. Kromě toho zmíněný letoun obdržel modifikovaný lapač vzduchu karburátoru a polokapkovitý překryt pilotní kabiny s pancéřovými skly, který poskytoval výborný výhled i do zadní polosféry. Prototyp Jak-7PD (v.č. 2202) byl sice opatřen anténami radiostanice, instalaci vlastní radiostanice však postrádal. Kuli maximální redukci hmotnosti navíc konstrukční tým Jakovlevovi OKB tento stroj zbavil obou 12,7 mm kulometů typu UBS. Výzbroj prototypu Jak-7PD (v.č. 2202) se proto omezila na jeden 20 mm kanón typu ŠVAK. Vzhledem k tomu, že měl přepadový Jak-7PD ničit vzdušné cíle, které se měly nacházet na samé hranici jeho dostupu, což v případě neúspěchu prakticky vylučovalo opakování útoku, bylo ale instalaci jediného kanónu možné považovat za nedostatečnou. V průběhu státních zkoušek, které byly realizovány mezi 17. a 23. zářím roku 1942 u institutu NII VVS (vědecko-výzkumný institut VVS), prototyp Jak-7PD (v.č. 2202) vykonal celkem 11 letů s celkovou délkou trvání 7 h a 30 min. Výsledky zkoušek zmíněného stroje byly více než povzbudivé. Dostupem, který činil 11 300 m, totiž zdaleka překonával (o cca 1 400 m) všechny stíhací letouny sovětské konstrukce, které se tehdy nacházely ve výrobě. Max. rychlost prototypu Jak-7PD (v.č. 2202) činila 611 km/h ve výšce 7 500 m, 591 km/h ve výšce 10 000 m, resp. 500 km/h v přízemní výšce. Letoun typu MiG-3 rychlostí překonával až do výšky 5 000 m. Ve větších výškách nicméně za ním zaostával. Za letounem typu La-5 zase z hlediska rychlosti ve výškách do 3 800 m zaostával. Naproti tomu ve větších výškách byl rychlejší. Na výšku 5 000 m, resp. na výšku 10 000 m, byl prototyp Jak-7PD (v.č. 2202) schopen vystoupat za 5,4 min, resp. za 13,8 min. Stoupavostí tedy překonával jak letoun typu MiG-3, tak i letoun typu La-5. Prototyp Jak-7PD (v.č. 2202) měl ale též vynikající manévrovatelnost ve velkých výškách. Výkrut s náklonem 45° až 50° byl totiž schopen provádět ve výškách až do 9 000 m. 360° výkrut v té samé výšce prototypu Jak-7PD (v.č. 2202) zabral 29 až 30 sec. Z hlediska vzletových a přistávacích charakteristik byl na tom tento stroj přibližně stejně jako letouny typu Jak-1 a Jak-7B M-105PF. Pokud by byl motor typu M-105PD vybaven automatickým turbokompresorem, letoun typu Jak-7PD by dosahoval ještě vyšších letových výkonů. Díky manuální obsluze totiž pilot tohoto stroje musel nepřetržitě korigovat rychlost rotoru turbokompresoru, což odvádělo pozornost od vlastní pilotáže. Manuální ovládání navíc prakticky znemožňovalo nepřetržitě držet tlak v sběrném potrubí na nominální hodnotě, a to kuli měnícímu se okolnímu tlaku vzduchu. I přes všechny klady se výškový Jak-7PD sériové výroby nedočkal. Mezitím totiž pominula hrozba výškových náletů Luftwaffe na Moskvu, což vedlo ke ztrátě zájmu o stíhací letouny této kategorie. Proti zavedení výškového Jaku-7PD do sériové výroby ale hovořila též skutečnost, že byla jeho pohonná jednotka v podobě motoru typu M-105PD tehdy ještě nevyzrálá pro sériovou výrobu. Chod zmíněného motoru totiž provázely vibrace a kouř. Ve výškách nad 6 800 m navíc docházelo poklesu tlaku v olejovém systému pod přípustnou hodnotu. Kritizována byla ale též slabá výzbroj a absence radiostanice. Po završení státních zkoušek byl prototyp Jaku-7PD ponechán NII VVS, za účelem realizace 50-ti h testu zaměřeného na prověření spolehlivosti jeho pohonné jednotky a přidružených agregátů. Zmíněné zkoušky se rozeběhly dne 14. říjnem 1942 a byly ukončeny dne 9. listopadem toho samého roku tvrdým nouzovým přistáním s poškozeným motorem. Za zmíněnou mimořádnou událost přitom mohlo selhání regulátoru typu R-7. Na základě výnosu ze dne 12. listopadu 1942 byly další zkoušky výškového motoru typu M-105PD realizovány na pokročilejším stíhacím letounu typu Jak-9 (Frank).

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp (vznikl konverzí sériového Jaku-7B)

Uživatelé:  žádní

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov M-105PD s max. výkonem 1 275 až 1 285 hp      

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač                              

Výzbroj:     jeden 20 mm kanón typu ŠVAK se zásobou 120 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců

* platí pro letoun Jak-7PD (v.č. 2202)