Typ:  pokročilá modifikace frontového stíhacího letounu typu Jak-9T (Frank)

Určení:  vybojování vzdušné převahy v prostoru linie a ničení pozemních cílů, včetně obrněné techniky, v rámci přímé podpory pozemních vojsk

Odlišnosti od letounu typu Jak-9T (Frank):

- instalace 45 mm kanónu typu NS-45 se zásobníkem na 29 nábojů mezi motorovými válci na místo 37 mm kanónu typu NS-37 se zásobníkem na 30 nábojů. Kuli značnému zpětnému rázu bylo zmíněný kanón nutné opatřit úsťovou brzdou. Hlaveň se zmíněnou úsťovou brzdou přitom značně vyčnívá ze špice vrtulového kužele (o 370 mm). To vedlo ke vzrůstu celkové délky trupu z 8,66-ti m na 8,87 m.

Historie:  Na konci roku 1943 se do středu pozornosti pilotů a leteckých konstruktérů, včetně A.S. Jakovleva, dostal 45 mm kanón typu NS-45. To dalo za vznik modifikaci frontového stíhacího letounu typu Jak-9T (Frank) s instalací zmíněného kanónu mezi motorovými válci (na místo 37 mm kanónu typu NS-37), která vešla ve známost jako Jak-9K. Záměna kanónu typu NS-37 kanónem typu NS-45 se nicméně neobešla bez obtíží. Otvor k duté hřídeli, která roztáčela vrtuli, toho stroje měl totiž průměr pouhých 55 mm. To si vyžádalo snížit tloušťku stěn hlavně této zbraně. Tloušťka stěn hlavně kanónu typu NS-45 byla proto menší než tloušťka stěn hlavně kanónu typu NS-37 (3,75 mm vs 7,1 mm). I tak byla mezera mezi hlavní kanónu typu NS-45 a otvorem v duté hřídeli velmi malá (0,75 mm). Kromě toho měl tento kanón značný zpětný ráz. Zpětný ráz kanónu typu NS-45 totiž činil 6 975 kp, což bylo o 1 475 kp, resp. o 26,8 %, více než u kanónu typu NS-37. Z tohoto důvodu jej bylo nutné opatřit rozměrnou úsťovou brzdou. Jednalo se o vůbec první použití úsťové brzdy na leteckém kanónu v SSSR. Zmíněná úsťová brzda přitom dokázala absorbovat 85 % zpětného rázu zmíněného kanónu. Kanón typu NS-45 měl velmi omezenou zásobu nábojů (celkem 29 ks). Díky jeho instalaci měl ale letoun typu Jak-9K (Frank) palebnou silou, která činila 5,53 kg/s, navrch před všemi tehdejšími stíhacími letouny sovětské konstrukce a většinou stíhacích letounů protivníka. Zatímco letoun typu Jak-9T (Frank) palebnou silou překonával 1,48 x, letoun typu Bf109G-2 3,30 x v provedení s jedním kanónem a dvěma kulomety, resp. 1,27 x v provedení se třemi kanóny a dvěma kulomety, letoun typu Fw190A-8 1,64 x. Prototyp Jaku-9K (Frank) vznikl na konci roku 1943 konverzí letounu Jak-9T (v.č. 0121). Dne 12. ledna 1944, po realizaci krátkých závodních zkoušek, byl tento stroj předán institutu NII VVS (vědecko-výzkumný institut VVS), za účelem realizace státních přejímacích zkoušek. Státní zkoušky prototypu Jaku-9K (Frank) se rozeběhly dne 23. ledna toho samého roku. Krátce nato se ale zastavily kuli opravě motoru. Letové zkoušky prototypu Jaku-9K (Frank) byly opět obnoveny dnem 12. února a završeny dne 29. března 1944. Prototyp Jaku-9K (Frank) dosahoval rychlosti 573 km/h ve výšce 3 900 m, resp. 516 km/h v přízemní výšce. Na výšku 5 000 m byl schopen vystoupat za 5,7 min. Celkové hodnocení zmíněného stroje bylo kladné. Kritika byla vznesena pouze k značnému zpětnému rázu kanónu typu NS-45, pronikání povýstřelových zplodin do pilotní kabiny a malou zásobu paliva. Součástí závěrečné zprávy se stalo též doporučující stanovisku pro stavbu nevelké ověřovací série pro armádní zkoušky. Mezi dubnem a květnem roku 1944 tedy bylo vyrobeno celkem 53 sériových Jaků-9K (Frank). První z nich (v.č. 0102) byl institutu NII VVS předán, za účelem realizace přejímacích zkoušek, dne 27. května 1944. Zmíněný stroj se od prototypu mírně lišil, a to instalací automatické hydraulické úsťové brzdy, mírně modifikovanou instalací kanónu a vestavbou dalšího (druhého) páru palivových nádrží uvnitř křídla. To přitom vedlo ke vzrůstu zásoby paliva z 320-ti kg na 475 kg (a doletu z 598-ti km na 965 km) a max. vzletové hmotnosti z 3 028-ti kg na 3 246 kg. Státní zkoušky letounu Jak-9K (v.č. 0102) se rozeběhly dnem 30. května toho samého roku. Zmíněný stroj dosahoval rychlosti 573 km/h ve výšce 3 700 m, resp. 518 km/h v přízemní výšce. Za letounem typu Jak-9T (Frank) tedy rychlostí zaostával o 27 až 40 km/h ve výšce, resp. o 2 až 15 km/h v přízemní výšce. Na výšku 5 000 m byl schopen vystoupat za 6,5 min. To bylo o 1 min více než u letounu typu Jak-9T (Frank). Za tímto svým vývojovým předchůdcem ale zaostával též manévrovatelností, horizontální i vertikální, a vzletovými a přistávacími charakteristikami. Z hlediska techniky pilotáže se nicméně od ostatních letounů řady Jak-9 (Frank) neodlišoval. Celkové hodnocení letounu Jak-9K (v.č. 0102) bylo i přes některé nedostatky kladné. Jedním z těchto nedostatků byla tendence vybočovat z kurzu při střelbě, což mělo negativní vliv na přesnost střelby. To bylo důsledkem značného zpětného rázu kanónu typu NS-45. Přitom platilo, že čím vyšší rychlost a úhel sestupu při střemhlavém letu, tím menší vliv zpětného rázu na přesnost střelby. Mířená střelba z kanónu typu NS-45 byla možná pouze při rychlostech vyšších než 350 km/h a jen v malých dávkách o max. dvou až třech projektilech. Armádními zkouškami letoun typu Jak-9K (Frank) prošel u 274. IAP (stíhací letecký pluk) 278. IAD (stíhací letecká divize) a 812. IAP 65. IAD Běloruského frontu. Do Armádních zkoušek se zapojilo celkem 44 sériových strojů. Ty se přitom od letounu Jak-9K (v.č. 0102) mírně lišily, a to zredukovaným počtem palivových nádrží ze čtyř na dvě. Armádní zkoušky letounu typu Jak-9K (Frank) se sestávaly se ze dvou etap. Zatímco první etapou armádních zkoušek letoun typu Jak-9K (Frank) prošel mezi 13. srpnem a 18. zářím roku 1944, druhá etapa armádních zkoušek tohoto stroje se rozeběhla dne 15. ledna 1945 a byla završena dnem 15. února toho samého roku. V průběhu armádních zkoušek stíhací Jaky-9K (Frank) vykonaly celkem 340 bojových letů s celkovou délkou trvání 402 h a 3 min. V jejich průběhu uskutečnily celkem 51 vzdušných soubojů ve výškách mezi 100 až 6 000 m. Primárním cílem zmíněných letounů se měly stát bombardovací letouny Luftwaffe. Protože ale tehdy aktivita německých bombardovacích letounů na východní frontě prakticky utichla, úhlavními protivníky Jaků-9K (Frank) se staly stíhací letouny typu Fw190A-8 a Bf109G-2/G-6. V průběhu armádních zkoušek stíhací Jaky-9K (Frank) poslaly k zemi 12 stíhacích letounů protivníka, 8 letounů typu Fw190A-8 a 4 letouny typu Bf109G-2, při vlastní ztrátě jednoho stroje. Střelba na vzdušné cíle byla prováděna ze vzdálenosti 100 až 400 m. Letoun nepřítele přitom padl za oběť v průměru každému 10-tému vystřelenému projektilu. Zmíněné letouny byly ale hojně využívány též k útokům na pozemní cíle. Jeden dobře míření projektil z kanónu typu NS-45 totiž dokázal zcela zničit nákladní automobil, dřevěný dům či lokomotivu. Na druhou stranu značný zpětný ráz této zbraně měl negativní vliv na konstrukci draku. Následkem zpětného rázu mimo jiné docházelo k porušování těsnění na potrubí a ke vzniku trhlin na potrubí a chladiči. To sebou přinášelo úniky oleje a vody. Při útočných operacích letouny typu Jak-9K (Frank) často působily v součinnosti s lehčími Jaky-1 nebo Jaky-3. Ty jim při útocích na pozemní cíle poskytovaly vzdušné krytí. Zmíněné stroje byly totiž k vzdušným soubojům se stíhači protivníka nevhodné, neboť byly těžké, měly nedostatečně výkonný pohonný systém a nevalnou vertikální manévrovatelnost. Právě díky nedostatečnému výkonu motoru výkonnostními parametry zaostávaly nejen za letouny typu Jak-3, ale i za letouny typu Jak-9U (Frank). Na druhou stranu dokázaly letoun nepřítele poslat k zemi zásahem jednoho až dvou projektilů. Kromě toho byly, stejně jako všechny ostatní stíhače řady Jak-9 (Frank), velmi odolné. Tak např. jeden z těchto strojů dokázal doletět 100 km a bezpečně přistát na svém domovském letišti i po šesti zásazích 20 mm projektily protiletadlového kanónu se dvěma průstřely olejové nádržky, zlomeným zadním nosníkem křídla a dírou v potahu křídla o ploše 0,75 m². Vzhledem k tomu, že bylo spolehlivost kanónu typu NS-45 tehdy stále možné považovat za nedostatečnou, produkce Jaku-9K (Frank) se omezila na výše uvedenou zkušební sérii. Později se nicméně vylepšená verze této zbraně stala součástí zbraňového systému pokročilejšího Jaku-9UT. Mezi srpnem a zářím roku 1945 na letounu typu Jak-9K (Frank) prošly státními zkouškami pumové závěsníky typu BD2-45 s nosností 100 kg. Vylepšená verze zmíněných závěsníků přitom později našla uplatnění na cvičném letounu typu Jak-11 (Moose).

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp (vznikl konverzí sériového Jaku-9T) a 53 sériových strojů

Uživatelé:  SSSR

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov VK-105PF (M-105PF) s max. výkonem 1 180 hp

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač typu PBP-1A

Výzbroj:     jeden 45 mm kanón typu NS-45 se zásobou 29 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců, a jeden 12,7 mm synchronní kulomet typu UBS se zásobou 200 nábojů, instalovaný nad motorem

* parametry naměřené v průběhu státních zkoušek prototypu