Lavočkin 120R

Typ:  experimentální rychlostní modifikace frontového stíhacího letounu typu „120“ (La-7 AŠ-83)

Určení:  prověření využitelnosti raketového motoru na kapalné pohonné látky (KPL) pro dočasné zvýšení letových výkonů pístových stíhacích letounů v boji

Odlišnosti od letounu  „120“ (La-7 AŠ-83):

- instalace urychlovacího raketového motoru na kapalné pohonné látky (KPL) s chemickým zážehem typu RD-1ChZ v překonstruované ocasní části trupu (jeho výstupní tryska se nachází přímo pod směrovým kormidlem)

- instalace nádrže kyseliny dusičné, která zastává roli okysličovadla raketového paliva, uvnitř centroplánu na místo centrální palivové nádrže pístové pohonné jednotky

- instalace nádrže raketového paliva v zadní části trupu (přímo za pilotní kabinou) - to si ale vyžádalo přemístit zásobník oleje (jeho kapacita byla nejprve snížena o 5 kg a poté, po realizaci prvních dvou zkušebních letů, zvýšena na 50 kg) a akumulátorovou baterii do přední části trupu (zatímco baterie zaujala pozici jednoho ze synchronních kanónů, zásobník oleje byl umístěn přímo za instalaci kanónové výzbroje)

- instalace pístového motoru typu AŠ-83 na pozici dále (o 70 mm) od zádě trupu (za účelem zachování těžiště)

- instalace nové svislé ocasní plochy (SOP) s výrazně větší výškou a plochou a modifikovaným směrovým kormidlem s „useknutou“ zaoblenou dolní částí (zde se totiž nyní nachází tryska raketového motoru)

- instalace jednoho synchronního 20 mm kanónu typu B-20 pod kapotu motoru na místo dvou synchronních 23 mm kanónů typu NS-23S

- instalace jednoho 23 mm kanónu typu NS-23 v ose vrtule

- instalace dodatečné nádrže s dalšími 70 kg paliva pro pístový motor (úprava zavedená spolu se zvětšeným zásobníkem oleje až po realizaci prvních dvou zkušebních letů)

Historie:  S.A. Lavočkin se do vývoje pístových stíhacích letounů, které využívaly pro dočasné zvýšení letových výkonů v boji nevelký 300 kp raketový motor na kapalné pohonné látky (KPL) typu RD-1 (nebo RD-1ChZ), pustil již v roce 1944. Důvodem vzniku této techniky se přitom stala nová hrozba v podobě bojových letounů s proudovým pohonem. Ty totiž významně překonávaly ve většině výkonnostních parametrů (rychlost, stoupavost, dostup) i ty nejvýkonnější pístové stíhače Sovětského VVS. Protože se vývoj prvního domácího proudového motoru v podobě typu TR-1 z dílny A.M. Ljulky tehdy nacházel teprve v počáteční fázi, v roce 1944 zde byly zahájeny práce na celé řadě stíhacích letounů s hybridním pohonem. Ten se přitom sestával z pístového motoru, který zastával roli hlavní pohonné jednotky, a kapalinového raketového (typ RD-1) nebo reaktivního (typ VRDK) urychlovače. Tyto letouny ale měly představovat pouze prozatímní řešení na období, než se podaří dokončit vývoj prvních stíhačů s proudovým pohonem. Prvním pístovým stíhačem z dílny S.A. Lavočkina s instalací raketového urychlovače typu RD-1 se stal jedním 1 850 hp hvězdicovým motorem typu AŠ-82FN poháněný letoun typu La-7 (Fin) ve verzi La-7R. Zatímco první prototyp tohoto stroje (La-7R-1) dosáhl rychlosti 752 km/h, druhý La-7R (La-7R-2) se podařilo za pomocí urychlovací jednotky typu RD-1 (ve verzi RD-1ChZ) rozehnat na 795 km/h. Mezitím dalším vývojem z řadového La-7 (Fin) vzešel model „120“. Ten přitom kromě silnějšího 1 900 hp pístového motoru typu AŠ-83 obdržel též modifikovaný drak se zlepšenou aerodynamikou a odlehčenou konstrukcí. Protože měl být letoun typu „120“ dle předběžných výpočtů schopen letu podstatně vyšší rychlostí než sériový La-7 (Fin), což následně potvrdily letové zkoušky, později byl raketovým urychlovačem typu RD-1 (ve verzi RD-1ChZ s chemickým zážehem) vybaven též jeden do tohoto standardu dopracovaný letoun typu La-7 (Fin). Konkrétně přitom šlo o jeden z prototypů tohoto stroje. Jediný exemplář takto modifikovaného La-7 (Fin) vešel ve známost pod továrním kódem „120R“ a k závodním zkouškám byl předán dne 2. července 1945. Od vzletové dráhy se prototyp letounu „120R“ poprvé odlepil dne 12. července téhož roku. Druhý let přitom následoval dne 25. září 1945. Protože oba zmíněné lety sužovaly neúnosné potíže s přehříváním oleje, následně jediný prototyp letounu „120R“ obdržel modifikovaný olejový chladič a nový zásobník oleje se zvětšenou kapacitou na 50 kg. Současně byla do pravé poloviny křídla tohoto stroje vestavěna dodatečná palivová nádrž s kapacitou 70 kg. Zavedení všech zmíněných konstrukčních úprav spolu se stěhováním OKB S.A. Lavočkina do prostor závodu č.301 ale závodní zkoušky prototypu „120R“ pozastavilo až do 12. dubna 1946. Protože NKAP (Lidový komisariát leteckého průmyslu) nevydal povolení pro zahájení letových zkoušek dříve než 1. července téhož roku, ke svému prvnímu letu se takto modifikovaný prototyp „120R“ nakonec nevydal dříve než dne 10. srpna 1946. Tomu přitom předcházely intenzivní pozemní zkoušky hlavní pohonné jednotky v podobě hvězdicového motoru typu AŠ-83 a urychlovací jednotky v podobě kapalinového raketového motoru typu RD-1ChZ. V jejich průběhu bylo realizováno celkem 21 zkušebních zážehů (14 úspěšných 7 neúspěšných). Celková doba chodu urychlovače přitom činila 8 min a 20 sec. Po ukončení zmíněného letu, který se stal třetím letem jediného prototypu letounu „120R“ v celkovém pořadí, byly ale objeveny trhliny na injektoru a na trysce urychlovače. Následně proto tento stroj obdržel instalaci nové spalovací komory. Ta ale vydržela pouhých 23 zážehů, z nichž 18 bylo realizováno na zemi a 5 ve vzduchu. Celková doba chodu spalovací komory letounu „120R“ nyní činila 11 min a 55 sec. Mezitím, dne 18. srpna, se jediný prototyp letounu „120R“ představil za letu široké veřejnosti na tradiční letecké přehlídce v Tušinu. V rámci této prezentace přitom došlo na řadu též k efektní demonstraci chodu raketového urychlovače RD-1ChZ. Pozemní zážehové zkoušky zmíněného raketového urychlovače byly obnoveny dnem 27. srpna 1946, po předchozí instalaci nové spalovací komory. U této spalovací komory raketového urychlovače (třetí v celkovém pořadí) se ale trhliny objevily už po druhém zážehu, který byl realizován dva dny nato. O moc lépe si přitom nevedla ani čtvrtá spalovací komora. Ta totiž vydržela pouhé tři zážehy, z nich ten první byl uskutečněn dne 31. srpna téhož roku. Úspěch se přitom dostavil až s pátou spalovací komorou, která byla zhotovena z nerezavějící oceli. Ta totiž spolu se čtyřmi zkušebními zážehy vydržela i tři zátěžové zkoušky chodu s celkovou délkou trvání 50 min. Do zádě jediného prototypu letounu „120R“ byla tato komora vestavěna dne 1. října 1946. Protože mezitím motoru typu AŠ-83 vypršela technická životnost a navíc drak tohoto stroje již jevil značné opotřebení, které bylo důsledkem korozívního účinku výparů okysličovadla raketového paliva v podobě kyseliny dusičné, krátce nato, ještě v tom samém měsíci, byl celý program „120R“ zastaven. K tomuto rozhodnutí přitom nemalou mírou přispěla též skutečnost, že se právě tehdy nacházel ve stádiu montáže první prototyp pokročilejšího pístového stíhače s kapalinovým raketovým urychlovačem v podobě celokovového modelu „130R“. Do té doby si jediný prototyp letounu „120R“ stihl na své konto připsat celkem 16 zkušebních letů. Kapalinový raketový urychlovače typu RD-1ChZ byl ale aktivován jen v průběhu pěti z nich. Posláním čtyř z těchto letů se stalo prověření činnosti zmíněného urychlovače v různých výškách. Konkrétně byly provedeny zážehy ve výškách 3 000 m, 2 000 m, 800 m a 70 m. Měření max. rychlosti bylo ale uskutečněno pouze v průběhu jednoho letu. Zatímco s vypnutým kapalinovým raketovým urychlovačem typu RD-1ChZ jediný prototyp letounu „120R“ dosáhl ve výšce 2 150 m rychlosti 622 km/h, za pomoci tahu zmíněného urychlovače se jej podařilo v té samé výškové hladině rozehnat až na 725 km/h. Přírůstek rychlosti tedy činil 103 km/h. Celkový počet zážehů, pozemních i vzdušných, všech pěti spalovacích komor, které prošly zkouškami na jediném prototypu letounu „120R“, dosáhl čísla 63. Celková doba chodu raketového urychlovače přitom činila 28 min a 19 sec.

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp (vznikl konverzí jednoho z prototypů letounu La-7)

Uživatelé:  žádní (pouze výzkumný stroj)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Švecov AŠ-83 s max. výkonem 1 900 hp a jeden raketový urychlovací motor na KPL typu Gluško RD-1ChZ s max. tahem 300 kp         

Vybavení:   - zaměřovací: jeden střelecký zaměřovač (jeho instalace se nachází uvnitř pilotní kabiny)

Výzbroj:     jeden 23 mm kanón typu NS-23 se zásobou 80 nábojů, umístěný v ose vrtule, a jeden synchronní 20 mm kanón typu B-20 ráže se zásobou 100 nábojů, vestavěný do hřbetu přídě trupu

* s vypnutým raketovým urychlovacím motorem na KPL typu Gluško RD-1ChZ

** s aktivovaným raketovým urychlovacím motorem na KPL typu Gluško RD-1ChZ

Poslední úpravy provedeny dne: 16.5.2012