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 23 mm kanónu typu VJa-23 se zásobníkem na 60 nábojů mezi motorovými válci na místo 37 mm kanónu typu NS-37 se zásobníkem na 30 nábojů

- instalace dvou 12,7 mm kulometů typu UBS se zásobou 170 nábojů na hlaveň nad motorem na místo jednoho kulometu toho samého typu se zásobou 200 nábojů

- instalace 1 240 hp motoru typu VK-105PF2 na místo 1 180 hp motoru typu VK-105PF

- instalace motorových výfuků s ejektory

- instalace nové vrtule typu VIŠ-105SV-01

- instalace chladiče oleje typu OP-555, který má větší plochu, na místo chladiče oleje typu OP-293. Chladič oleje tohoto modelu je navíc vestavěn do modifikované střední části křídla alá Jak-3. U předchozího modelu byl chladič oleje umístěn pod vanovitým krytem, který vystupoval z břicha motorové kapoty. Ten proto tento model postrádá. Chladič oleje tohoto modelu využívá protáhlé oválné lapače vzduchu, které jsou vetknuty do kořenů náběžné hrany křídla. Zmíněné lapače ale zásobují vzduchem též turbokompresor. Z tohoto důvodu jsou rozděleny, vertikální přepážkou na dva díly. Zatímco menší vnitřní díly využívá turbokompresor, větší vnější díly zásobují vzduchem chladič oleje. U předchozího modelu byly tyto lapače výrazně menší a byly využívány pouze turbokompresorem. Výstupy ohřátého vzduchu z chladiče oleje se zase u tohoto modelu nacházejí na břichu trupu, přímo před vanovitým krytem chladiče vody.

- instalace chladiče vody typu OP-554, který má větší plochu, na místo chladiče vody typu OP-196. Instalace břišního vanovitého krytu chladiče vody je tohoto modelu navíc umístěna dále od přídě trupu. Zatímco vanovitý kryt chladiče vody tohoto modelu se nachází na úrovni odtokové hrany křídla alá Jak-1, vanovitý kryt chladiče vody předchozího modelu je umístěn přímo za šachtami hlavního podvozku. Vstup, který se nachází v čele zmíněného krytu, je navíc opatřen klapkou, za jejíž pomoci lze zvýšit přísun vzduchu do chladiče. Ovládání zmíněné klapky zajišťuje termostat typu ART-41.

- modifikovaný tvar lapače vzduchu karburátoru

- modifikované palivové nádrže zavedením samosvorného potahu o různé tloušťce. Zatímco samosvorný potah spodní plochy palivových nádrží má tloušťku 7 mm, tloušťka samosvorného potahu horní plochy palivových nádrží tohoto modelu činí 1 mm. Spotřební nádržka je pak opatřena samosvorných potahem s tloušťkou 13,7 mm.

- absence mezery mezi křídlem a náběžnou hranou křidélka

- zlepšená hermetizace trupu

- nový potah boků zadní části trupu. Potah boků zadní části trupu tohoto modelu je zhotoven z 2 mm překližky, zatímco boky zadní části trupu předchozího modelu byly potaženy plátnem.

- instalace nového čelního štítku polokapkovitého překrytu pilotní kabiny. Zasklení pevného čelního štítku překrytu pilotní kabiny tohoto modelu se sestává z jednoho obdélníkového čelního a dvou trojúhelníkových postranních okének. Naproti tomu zasklení čelního štítku překrytu pilotní kabiny předchozího modelu bylo rozděleno na čtyři okénka.

- instalace nového zadního pevného dílu polokapkovitého překrytu pilotní kabiny s větší délkou

- modifikované pancéřování pilotní kabiny zmenšením výšky pancéřového opěradla pilotní sedačky a instalací pancéřových skel před a za sedadlem pilota, pancéřového opěradla hlavy a pancéřové opěrky ruky

- instalace tlakové lahve s kyslíkem s větším objemem (4 l vs 2 l)

- modifikované ovládání ostruhového povozku. Ostruhový podvozek tohoto modelu je ovládán kniplem, zatímco u předchozího modelu byl ovládán pedály.

- instalace ovladače radiostanice na plynové páce

Historie:  Zdaleka nejvýkonnější a nejpokročilejší modifikací frontového stíhacího letounu typu Jak-9 (Frank) poháněnou motorem typu VK-105 (M-105) se stal model Jak-9U. Vývoj tohoto modelu byl zahájen v roce 1943 v přímé reakci na rostoucí výkonnost stíhacích letounů protivníka. V konstrukci Jaku-9U byly zužitkovány zkušenosti, které se konstrukčnímu týmu Jakovlevovi OKB podařilo nastřádat v průběhu vývoje všech předchozích verzí letounu typu Jak-9 (Frank). V konstrukci tohoto modelu navíc našly uplatnění konstrukční řešení prototypu pokročilejšího Jaku-3 (2. letoun s tímto označením), který byl znám jako Jak-1M. Při návrhu Jaku-9U byl kladen důraz na zlepšení aerodynamiky, snížení hmotnosti, zvýšení spolehlivosti a zlepšení pracovních podmínek pilota. Prototyp zmíněného modelu se přitom měl stát výrobním etalonem po rok 1944. Z konstrukčního hlediska tento stroj vycházel ze sériového Jaku-9T (Frank). Díky aerodynamickým vylepšením se ale svým vzezřením nápadně podobal prototypu letounu typu Jak-3. S tímto strojem přitom mimo jiné sdílel zástavbu olejového chladiče do střední části křídla. Naproti tomu olejový chladič Jaku-9T (Frank) se nacházel pod vanovitým krytem, který vystupoval z břicha motorové kapoty. Od prototypu Jaku-3 bylo letoun typu Jak-9 možné rozpoznat prakticky pouze díky většímu rozpětí křídla, nestandardnímu čelnímu štítku polokapkovitého překrytu pilotní kabiny a nižšímu hlavnímu podvozku s dvoudílnými (a nikoliv třídílnými) dvířky. Kromě aerodynamiky změn proti typu Jak-9T (Frank) doznal též potah. Potah draku Jaku-9U byl lépe hermeticky utěsněn. Boky zadní části trupu tohoto stroje navíc nebyly potaženy plátnem, ale překližkou. U pohonné jednotky Jaku-9U byla navíc zvýšena výkonnost v malých výškách, a to zvýšením plnícího tlaku z 1 050 mm Hg na 1 100 mm Hg. Takto modifikovaný motor typu VK-105PF vešel ve známost jako VK-105PF2 a roztáčel novou vrtuli typu VIŠ-105SV-01 mající vyšší účinnost. Letoun typu Jak-9U ale obdržel též účinnější chladiče vody a oleje. Regulace chlazení vody byla navíc u tohoto stroje automatizována. Změn doznalo též rozmístění přístrojů v pilotní kabině. Pilotní kabina Jaku-9U byla navíc mohutně pancéřována. Pancéřová ochrana pilotní kabiny tohoto stroje pilotovi poskytovala účinnou ochranu před projektily do ráže 7,92 mm a sestávala se z čelního a zadního pancéřového skla a pancéřové sedačky. Palivové nádrže navíc obdržely samosvorný potah. Bez změn nezůstala ani výzbroj. Vzhledem k tomu, že Jakovlev jako optimální ráži kanónu považoval 23 mm a jediný kanón této ráže, který byl v době vzniku prototypu Jaku-9U k dispozici, byl kanón typu VJa-23, zmíněný stroj opatřil právě tímto kanónem. Zmíněný kanón mělo být ale možné zaměnit 20 mm kanónem typu ŠVAK, 20 mm kanónem typu B-20 nebo 37 mm kanónem typu NS-37. Kanónovou výzbroj doplňovala dvojice 12,7 mm synchronních kulometů typu UBS. V případě použití kanónu typu NS-37 měl být ale nad motorem instalován jen jeden kulomet tohoto typu. Kanón typu VJa-23 byl spolehlivou zbraní se značnou úsťovou rychlostí a velkým ničivým účinkem. Díky tomu byl vhodný k ničení nejen vzdušných, ale i pozemních cílů. Z tohoto důvodu se předtím stal jednou ze zbraní bitevního letounu typu Il-2 (Bark). Přímý zásah palivové nádrže projektilem kanónu typu VJa-23 zpravidla vedl k úplnému zničení letounu protivníka. Do křídla nepřátelského letounu projektil této zbraně dokázal prorazit dílu o ploše 0,75 m². Ze vzdálenosti 400 m byl kanón typu VJa-23 schopen probít pancíř o tloušťce až 25 mm. Díky všem výše uvedeným úpravám měl prototyp Jaku-9U vzletovou hmotnost pouhých 2 900 kg. Zmíněný stroj byl postaven v listopadu roku 1943 OKB A.S. Jakovleva. Závodními zkouškami prototyp Jaku-9U prošel v prosinci toho samého roku. Poté, dne 2. ledna 1944, byl předán NII VVS (vědecko-výzkumný institut VVS), za účelem realizace státních zkoušek. Státní zkoušky byly zahájeny pozemními testy. Pozemní testy spolu s dolaďováním se nakonec zatáhly až do 25. ledna toho samého roku. K letovým testům bylo přikročeno dne 17. února toho samého roku. Státní zkoušky prototypu Jaku-9U byly završeny dnem 11. března 1944. Z hlediska techniky pilotáže se tento stroj od svého předchůdce v podobě letounu typu Jak-9T (Frank) prakticky nelišil. Ovladatelnost prototypu Jaku-9U byla bezproblémová v celé letové obálce. Díky silnějšímu motoru, vylepšené aerodynamice a nižší hmotnosti navíc tento stroj překonával všechny letouny řady Jak-1, Jak-7 a Jak-9 (Frank) výkonností i obratností. Prototyp Jaku-9U dosahoval rychlosti 620 km/h ve výšce 3 850 m, resp. 558 km/h v přízemní výšce. To bylo v porovnání s Jakem-9T (Frank) o nějakých 23 až 26 km/h více. Na výšku 5 000 m byl schopen vystoupat za pouhé 4,8 min. Jaku-9T (Frank) přitom výstup na tuto výškovou hladinu zabral o nějakých 0,7 min více. Obratností byl navíc plně srovnatelný s nejmodernějšími verzemi německého Messerschmittu Bf109. Naproti tomu dolet Jaku-9U ve výšce 1 000 m činil 850 km, zatímco technický zadáním ze dne 16. října 1943 byl pro všechny sériové Jaky-9 (Frank) požadován dolet 1 400 km. I přes všechny své klady se letoun typu Jak-9U sériové výroby nedočkal. Důvodem toho byla skutečnost, že kanón typu VJa-23 nesplňoval požadavky VVS na hmotnost a kadenci. Díky posledně uvedenému byl totiž shledán jako nevhodný pro boj se stíhači protivníka. Označení Jak-9U bylo přitom později použito ještě jednou, a to pro odvozenou modifikaci se silnějším motorem typu VK-107A.

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp

Uživatelé:  žádní

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Klimov VK-105PF2 s max. výkonem 1 240 hp

Vybavení:   jeden střelecký zaměřovač

Výzbroj:     jeden 23 mm kanón typu VJa-23 se zásobou 60 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců, a dva 12,7 mm synchronní kulomety typu UBS se zásobou 170 nábojů na hlaveň, instalované nad motorem