Jakovlev Jak-9PD modifikovaný  

Typ:  pokročilá modifikace výškového přepadového stíhacího letounu typu Jak-9PD

Určení:  ničení vzdušných cílů v rámci PVO

Odlišnosti od letounu Jak-9D (Frank):

- instalace modifikovaného motoru typu M-105PD se zvýšeným převodovým poměrem od klikové hřídele k rotoru turbokompresoru typu E-100 z 8,48 na 9,72. V průběhu zkušebního programu jediného prototypu tohoto modelu byl zmíněný motor zaměněn motorem typu M-106PV.

- instalace experimentálního chladiče oleje typu OP-300, který má výrazně větší chladící povrch, na místo standardního chladiče oleje typu OP-293. Vanovitý kryt chladiče oleje tohoto modelu, který se nachází na břichu motorové kapoty, má výrazně robustnější profil a větší vstup a výstup vzduchu.

- instalace experimentálního chladiče vody typu OP-229, který má výrazně větší chladící povrch, na místo standardního chladiče vody typu OP-196. Vanovitý kryt chladiče vody tohoto modelu, který se nachází na břichu trupu, na úrovni odtokové hrany křídla, má výrazně robustnější profil a větší vstup a výstup vzduchu.

- instalace systému chlazení zapalovacích svíček, palivového čerpadla, palivového filtru a dalších komponent. Všechny výše uvedené komponenty palivového systému tohoto modelu jsou chlazeny vzduchem.

- instalace dodatečné nádržky na olej s přísadou proti pěnění

- instalace nového systému pro přeplňování palivových nádrží inertním plynem. Palivové nádrže tohoto modelu jsou přeplňovány dusíkem, zatímco u předchozího modelu byly palivové nádrže přeplňovány motorovými spalinami. Dusík je přitom přepravován v 4 l tlakové lahvi s automatickým regulátorem tlaku typu ADA-3 (150 kg/m²).

- absence samosvorného potahu palivových nádrží

- instalace modifikovaného křídla se zvětšeným rozpětím (o 1,00 m) a plochou (0,65 m²)

- modifikovaný polokapkovitý překryt pilotní kabiny záměnou pevného čelního štítku s hranatým profilem a rozděleným zasklením na čtyři okénka pevným čelním štítkem se zaobleným profilem a neděleným zasklením

- modifikovaná anténní instalace radiostanice. Radiostanice tohoto modelu využívá jenom jednu drátovou anténu (a nikoliv dvě). Její přední konec navíc není uchycen k hřbetnímu stožáru, ale přímo k trupu, v oblasti za překrytem pilotní kabiny.

- zredukovaný počet nábojů pro 20 mm kanón typu ŠVAK ze 120-ti na 110 ks

Historie:  Protože dostup výškového přepadového stíhacího letounu typu Jak-9PD, který vznikl v pěti exemplářích, činil okolo 11 650-ti m, zatímco jeho úhlavní protivník v podobě německého výškového průzkumného letounu typu Ju86R-1 se dokázal pohybovat ve výškách mezi 13 000 a 14 000 m, dne 14. června 1943 byl A.S. Jakovlev pověřen navýšením tohoto stroje dostupu na 13 000 m. Součástí zmíněného výnosu byl ale též požadavek na zástavbu přetlakové pilotní kabiny. Ke zkouškám měl být přitom prototyp takto modifikovaného Jaku-9PD předán nejpozději dne 1. srpna toho samého roku. Dle zmíněného zadání byl modifikován jeden z pěti Jaků-9PD ze stavu 12. GvIAP (gardový stíhací letecký pluk) 6. IAK (stíhací letecký sbor) PVO, který zajišťoval protivzdušnou obranu Moskvy. Konkrétně se jednalo o letoun s v.č. 0129. Protože použitelná přetlaková kabina tehdy stále ještě nebyla k dispozici, kabina zmíněného stroje zůstala bez změn. Pouze čelní štítek jejího překrytu s rozděleným zasklením byl nahrazen čelním štítkem s neděleným zasklením. Do přídě Jaku-9PD (v.č. 0129) byl vestavěn experimentální exemplář motoru typu M-105PD s životností 50 h a zvýšeným převodovým poměrem od klikové hřídele k rotoru turbokompresoru typu E-100 z 8,48 na 9,72. To sice sebou přineslo vzrůst druhé kritické výšky z 6 650 na 8 500 m, ovšem za cenu vzrůstu teploty vzduchu za turbokompesorem. Posledně uvedené bylo nicméně možné řešit chlazením vzduchu před vstupem do motoru, a to buďto instalací dodatečného chladiče nebo přímým vstřikováním vody. U Jaku-9PD (v.č. 0129) ale nic z toho nebylo zavedeno. Kromě toho tento stroj obdržel nové chladiče vody a oleje. Protože měly oba zmíněné chladiče znatelně větší chladící plochu, jejich vanovité kryty měly výrazně robustnějšími profil a více rozměrné vstupy a výstupy vzduchu. Nově byly vzduchem ofukovány i některé další komponenty pohonného systému, včetně zapalovacích svíček, palivového čerpadla a palivového filtru. Křídlo Jaku-9PD (v.č. 0129) navíc doznalo větší rozpětí (o 1 m) a plochu (o 0,65 m²). To přitom sebou přineslo pokles plošného zatížení ze 182,2-ti kg/m² na 159 kg/m². Změn ale doznal též systém pro přeplňování palivových nádrží inertním plynem, olejová nádržka a instalace antény radiostanice. Konstrukce Jaku-9PD (v.č. 0129) byla navíc odlehčena vyjmutím samosvorného potahu palivových nádrží a redukcí zásoby střeliva pro kanón. Všechny výše uvedené úpravy přitom vedly k redukci max. vzletové hmotnosti z 3 117-ti kg na 2 845 kg. K závodním zkouškám byl takto modifikovaný letoun Jak-9PD (v.č. 0129) odevzdán dne 29. června 1943. Krátce nato, dne 31. července toho samého roku, byl předán zkušebnímu institutu LII, za účelem realizace dalších zkoušek. Protože před zahájením letových zkoušek bylo motor Jaku-9PD (v.č. 0129) nezbytné seřídit, do oblak se tento stroj nakonec poprvé vydal až dne 26. srpna 1943. V rámci zkoušek u LII letoun Jak-9PD (v.č. 0129) vykonal, ke dni 18. října toho samého roku, celkem 21 letů s celkovou délkou trvání 16 h a 33 min. Zkoušky zmíněného stroje ale provázely potíže s přehříváním vzduchu mezi turbokompresorem a karburátorem při chodu rotoru turbokompresoru 2. stupně a ve velkých výškách a problémy s nedostatečným tlakem v olejovém systému ve velkých výškách. Chlazení vzduchu vstupujícího do karburátoru bylo přitom možné považovat za dostatečně účinné pouze při chodu rotoru turbokompresoru 1. stupně a v malých výškách. Kuli nedostatečně účinnému chlazení vzduchu vstupujícího do karburátoru a nízkému tlaku v olejovém systému motor typu M-105PD ve velkých výškách krátkodobě vypadával a nebyl schopen podávat nominální výkon (otáčky 2 530 ot/min). Problémy se přitom začaly projevovat již při otáčkách blížících se hodnotě 2 400 ot/min. Z tohoto důvodu se v průběhu zkušebního programu podařilo dosáhnout výšky pouhých 12 500 m. Tak vysoko přitom prototyp Jak-9PD (v.č. 0129) vystoupal dne 27. srpna, při devátém zkušebním letu. Vzhledem k tomu, že stoupavost tohoto stroje ve výšce 12 500 m stále ještě činila 1,2 až 1,5 m/s, teoreticky byl schopen vystoupat výše. Tomu ale bránila skutečnost, že motor typu M-105PD v tak velkých výškách nepracoval, jak měl. Výstup na výšku 12 500 m Jaku-9PD (v.č. 0129) tehdy zabral celých 33,2 min. Teoreticky by nicméně tento stroj dokázal této výšky dosáhnout rychleji. Při zmíněném výstupu byly totiž otáčky motoru drženy na hranici 2 290 až 2 320 ot/min, aby se zabránilo přehřívání vzduchu vstupujícího do motoru. Z tohoto důvodu byl následně do přídě trupu Jaku-9PD (v.č. 0129) vestavěn motor typu M-106PV. Motor typu M-106PV byl rovněž opatřen turbokompresorem typu E-100 z dílny V.A. Dolležala. Měl však lepší výškové charakteristiky. Druhá kritická výška motoru typu M-106PV totiž činila 9 500 m, zatímco u motoru typu M-105PD to bylo 8 500 m. S motorem typu M-106PV letoun Jak-9PD (v.č. 0129) vykonal, dne 15., 16. a 18. října roku 1943, další tři zkušební lety s celkovou délkou trvání 3 h a 5 min. Při druhém z nich dosáhl výšky 13 100 m. Protože v této výšce stoupavost Jaku-9PD (v.č. 0129) činila pouhých 0,50 až 0,75 m/s, bylo shledáno, že ještě výše to s tímto strojem již nepůjde. Motor typu M-106PV ale sužovaly, stejně jako motor typu M-105PD, potíže s přehříváním vzduchu vystupujícím z turbokompresoru a nedostatečným tlakem v olejovém systému ve velkých výškách. To vyžadovalo výstup na výšku několikrát přerušit horizontálním letem. Kromě toho letové zkoušky takto modifikovaného Jaku-9PD (v.č. 0129) sužovaly potíže s přehříváním oleje a vody.

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp (vznik konverzí jednoho z pěti prototypů Jaku-9PD)

Uživatelé:  žádní

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov M-105PD s max. výkonem 1 275 až 1 285 hp nebo Klimov M-106PV

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač typu VV-1

Výzbroj:     jeden 20 mm kanón typu ŠVAK se zásobou 110 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců

** výška dosažená v konfiguraci s motorem typu M-106PV; s motorem typu M-105PD tento stroj dosáhl výšky 12 500 m

* pouze vypočtený odhad