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El Yak-9U (U =
mejorado) con el nuevo y más potente motor (1.500cv) VK-107A con la cota
de altitud incrementada y la hélice de tres palas VISh-107LO de 3,1m de
diámetro era una modificación del caza Yak-9U VK-105PF2. Tenía también
estructura mixta: las carcasas del fuselaje y de las alas eran metálicas
y el recubrimiento era de contrachapado. El Yak-9U VK-107A se
diferenciaba principalmente por el grupo hélice-motor y con su armamento.
El motor VK-107A (con marca M-107A) fue creado y estuvo pasando las
pruebas de 50 horas ya en 1942.
En el informe de
pruebas (diciembre de 1942) se destacó que era posible emplear
activamente el VK-107A en operaciones bélicas, pero no podía convertirse
en un motor básico para los aviones producidos en masa en aquel periodo
[TsGANJ, f. 8044, op. 1, d. 1026, l. 127].
En enero de 1943
se lanzó en serie un lote de 10 motores con vida útil de 50 horas.
El 3 de marzo de
1943 el general-mayor P.Y. Fedrovi (ingeniero y piloto de pruebas) envió
una carta al Comisario del Pueblo de la industria aeronáutica A.I.
Shajurin, informando sobre las mejoras efectuadas y los resultados de
las pruebas de vuelo del Yak-9 con el motor experimental M-107A.
Shajúrin escribió que “el 23 de febrero fueron obtenidas las siguientes
velocidades: 590km/h a nivel de suelo y 680km/h a 5.800m de altitud. Las
temperaturas del agua y del aceite garantizan el correcto funcionamiento
del motor y se mantienen dentro de los límites permitidos. Las técnicas
de pilotaje son iguales de simples, pero la maniobrabilidad mejoró
considerablemente, sobre todo la vertical, mientras que las
características de despegue y aterrizaje son similares a los aviones
“Yak” producidos en serie. Las características de vuelo y tácticas del
Yak-9 con el motor M-107A son muy superiores a los cazas FW-190 y
Me-109G-2. El avión Yak-9 con el motor M-107A puede equipararse
solamente al avión experimental I-185 de Polikárpov. Este último tiene
las mismas velocidades, pero es más difícil en cuanto a las técnicas de
pilotaje, a la vez que su maniobrabilidad es peor debido a su gran masa”.
En esta carta P.Y. Fedrovi solicitaba emitir una orden sobre la urgente
instalación de motores M-107A en los 10-15 aviones de serie Yak-9 para
llevar a cabo las pruebas de ejército [TsGANJ, f.8044, op. 1, d. 996, l.
187].
El 25 de febrero
de 1943, durante el último vuelo realizado por P.M. Stefanovskiy,
necesario para entregar el avión al NII VVS para pasar las pruebas
estatales, se produjo un accidente. Este accidente, junto a las
dificultades con las que se encontraron los ingenieros durante las
mejoras del grupo hélice-motor hicieron retrasar la instalación del
motor M-107A en los aviones de serie en más de un año.
Para efectuar la
instalación del VK-107A en el Yak-9U se realizaron las siguientes
modificaciones:
- modificada la
cuaderna del motor;
- instalados
nuevos radiadores de agua (OP-554) y aceite (OP-555) con una mayor
superficie refrigerante;
- incrementada la
reserva de combustible de 320 a 355kg;
- incrementada la
reserva de aceite de 26 a 35kg;
- en la cabina se
instaló el indicador de la posición de la tapa del radiador de aceite;
- instalado el
sistema de refrigeración del motor de tipo cerrado;
- instalado el
nuevo sistema de escape, compuesto por dos colectores de escape en el
interior y 12 tubos independientes de escape exterior (los colectores de
escape interior estaban encerrados en carenados y refrigerados por aire);
- entre los
cilindros se instaló un túnel de refrigeración de las bujías y del
generador;
- para
incrementar el ángulo anticapotaje y mejorar el centrado del avión, el
ala se desplazó hacia delante en 100mm;
- para reducir el
esfuerzo sobre la palanca del avión el área del timón de profundidad se
redujo de 1,15 a 1,13m2.
En cuanto al
armamento, en lugar del cañón-motor VYa-23 de 23mm con 60 proyectiles se
instaló el cañón-motor ShVAK de 20mm con 120 proyectiles. Las
ametralladoras (2 UBS) y su munición (340 proyectiles) eran las mismas
que en el Yak-9U VK-105PF2.
Se instaló la
antena de un haz sin mástil y el generador GS-15-500 en lugar del
GS-10-350 [TsAMO, f. NII VVS, op. 485716, d. 189; f. 35, op. 11287, d.
2838].
La masa de vuelo,
en comparación con la del Yak-9U VK-105PF2, se incrementó de 2.900 a
3.150kg.
El ejemplar
experimental del Yak-9U VK-107A se construyó por el OKB en diciembre de
1943, acorde a la resolución del GKO del 27 de diciembre de 1943. Estuvo
pasando las pruebas de fábrica entre el 28 de diciembre de 1943 y 12 de
enero de 1944, y las pruebas estatales en el NII VVS entre el 18 de
enero y el 20 de abril de 1944 (piloto A.G. Proshakov, ingeniero en jefe
A.T. Stepanets).
El avión se
fabricó en serie desde el abril de 1944 hasta agosto de 1945, es decir,
hasta que se comenzó a fabricar el Yak-9U VK-107A completamente
metálico.
En total se
fabricaron 3.921 Yak-9U con la estructura mixta.
En las pruebas
estatales el avión experimental Yak-9U VK-107A mostró la velocidad
máxima a nivel a suelo de 600km/h (en régimen de combate), y a 5.600m de
altitud una velocidad de 700km/h. En este último parámetro superaba al
Me-109G-2 en 80km/h, al FW-190A-4 en 102km/h, al Yak-9U VK-105PF2 en
75km/h, al Yak-3 “Dubler” en 42km/h, al La-7 ASh-85FN (patrón para el
año 1944) en 29km/h.
En la conclusión
final del informe del NII VVS sobre las pruebas estatales se destacó que
el Yak-9U con el motor VK-107A por sus principales características de
vuelo y tácticas en el rango de altitudes entre el suelo y 6000m era el
mejor caza entre los todos los cazas conocidos, soviéticos y extranjeros
[TsAMO, f. NII VVS, op. 485716, d. 335 a].
En cuanto a las
técnicas de pilotaje, el manejo del Yak-9U VK-107A era simple y
accesible a los pilotos con nivel de preparación medio en la misma
medida que lo eran los “Yak” con el motor M-105PF.
El avión
experimental y los primeros Yak-9U VK-107A fabricados en serie tenían
una lista de defectos importantes, principalmente en el grupo
hélice-motor.
Los más
importantes defectos del motor VK-107A eran:
- expulsión del
aceite por la válvula de purga del motor y por la juntura frontal del
eje hueco del reductor;
- caída de la
presión del aceite por debajo del limite permitido al incrementar la
altitud de vuelo;
- vibraciones
cuando el motor trabajaba a bajas revoluciones, así como al incrementar
o reducir los gases;
- trabajo
irregular del RPD (regulador de la presión constante de la
supercompresión);
- desgaste
excesivo de las bujías;
- otros.
El principal
defecto del grupo hélice-motor del Yak-9U VK-107A era el recalentamiento
del agua y del aceite, superando los limites de temperatura, fijados en
el manual de explotación técnica del motor VK-107A cuando éste se usaba
el régimen de combate (3.200rpm), y durante la épocas calurosas del año
incluso en régimen nominal (3.000rpm).
En vuelo
horizontal a velocidad máxima, incluso con las tapas de los radiadores
del agua y del aceite completamente abiertas, cuando la temperatura del
aire exterior superaba los +30ºC las temperaturas del agua y del aceite
se salían de los límites permitidos.
Durante el
ascenso en régimen de velocidad ascensional óptima había que hacer
“escalones” (pasar a vuelo horizontal) periódicamente con el objetivo de
enfriar el aceite y el agua.
Durante el
ascenso, al incrementar la velocidad de vuelo desde los 280km/h
(velocidad óptima) hasta los 320km/h, en la que se alcanzaba el régimen
de temperaturas normal, el tiempo de ascenso hasta 5.000m se
incrementaba en 0,91min.
La existencia de
los defectos mencionados excluía la posibilidad de obtener las mejores
características de vuelo y tácticas e impedía efectuar una explotación
normal del avión en todos los regimenes de vuelo y en todas las
altitudes.
Para garantizar
una explotación normal de los Yak-9U VK-107A, hasta que se solucionen
los problemas del grupo hélice-motor, se recomendó reducir las
revoluciones del motor hasta los 2.800rpm durante el ascenso, hasta las
3.000rpm en vuelo horizontal y a incrementar la apertura de la tapa del
radiador de agua de 200mm a 300mm [TsAMO, f. NII VVS, op. 485716, d. 335
a]. Estos factores hicieron disminuir las prestaciones de los Yak-9U
VK-107A de serie en comparación con la velocidad del ejemplar
experimental en siguientes valores:
- velocidad
máxima a nivel del suelo se redujo en 25km/h;
- velocidad
máxima en la 2ª frontera de altitud se redujo en 64km/h;
- tiempo de
ascenso hasta 5.000m se incrementó en 0,9min;
- ganancia de
altitud en un giro de combate (a una altitud inicial de 1.000m) se
redujo en 70-120m.
En los aviones de
serie, fabricados a partir de diciembre de 1944 y posteriores se
solucionaron los defectos principales, propios del avión experimental y
de los aviones de las primeras series.
Se instalaron
nuevos radiadores de agua y aceite (tipo 728 y 726, respectivamente) y
se incrementaron las secciones de los túneles de los radiadores (la
altura del túnel del radiador de agua se incrementó hasta 300mm en la
entrada y hasta 100mm en la salida). Como resultado, el régimen de
temperaturas del grupo hélice-motor mejoró significativamente en todos
los regimenes de funcionamiento del motor, incluyendo el régimen de
combate (3.200rpm) y a efectos prácticos se mantenía entre los límites
permitidos en cualquier régimen de funcionamiento.
A partir de
entonces ya era posible efectuar el ascenso hasta el techo en régimen de
la velocidad ascensional máxima y efectuar el vuelo horizontal a la
máxima velocidad sin recalentar el motor y volando en condiciones
atmosféricas estándar, con el motor funcionando a régimen nominal y
colocando las tapas de los radiadores en posición “por la corriente”.
Se mejoró
significativamente la aerodinámica del avión:
- modificado el
tabique hermético (diafragma) entre el ala y el fuselaje;
- se instalaron
cierres para fijar las cubiertas del tren en posición plegada;
- se incrementó
el grosor del revestimiento de contrachapado del fuselaje de 2 a 3mm;
- se mejoró el
acabado exterior de las superficies del avión;
- otras mejoras.
Gracias a todas
estas mejoras, la velocidad máxima de los Yak-9U VK-107A fabricados en
serie (de los lotes posteriores) en régimen de potencia de combate a
nivel de suelo se incrementó hasta 575km/h y en la 2ª frontera de
altitud (a 5.000m) hasta 672km/h, es decir, estas velocidades se
acercaron a las obtenidas con el ejemplar experimental. Las restantes
características de vuelo y tácticas también mejoraron.
Los Yak-9U
VK-107A (32 aviones de la fábrica ¹82) pasaron las pruebas de ejército
para ser probados en combates reales en el 163º IAP de Sedlets de la
Bandera Roja (bajo mando del podpolkovnik V.M. Ujanov) de la 336ª IAD de
Kovel de la Bandera Roja (a las unidades y agrupaciones se les
condecoraba con ordenes y se les asignaba títulos honoríficos, tomando
nombres de las ciudades liberadas) del 3er Ejercito del Aire entre el 25
de octubre y el 25 de diciembre de 1944 [TsAMO, f. 485747, d. 44].
Sus oponentes
eran principalmente los FW-190A que actuaban en las zonas donde las
tropas soviéticas estaban eliminando a la agrupación báltica de tropas
enemigas.
A lo largo de las
pruebas de ejército se realizaron en total 398 vuelos de combate con una
duración total de 299 horas. Se realizaron 26 combates aéreos, en los 18
de los cuales se derribaron:
- 27 FW-190A;
- 1 Me-109G-2.
El bando
soviético perdió 2 aviones a causa de los cazas enemigos, 1 avión a
causa de la AAA y otros 4 por causas ajenas al enemigo. La relación de
bajas en combates aéreos era de 28 a 2, además, en uno caso el piloto
con su avión dañado voló 15km alcanzando su territorio y cuando el avión
se incendió, saltó en paracaídas.
El número de los
ataques por cada avión derribado era:
- 1 en 10 casos;
- 2 en 3 casos;
- 3 en 3 casos;
- 4 en 1 caso;
- 6 en 1 caso.
Es destacable que
de estos 18 combates aéreos, en 2 hubo igualdad numérica, en 10 el
enemigo tenia ventaja numérica doble, en uno tenía triple ventaja en y
otro cuádruple.
En los combates
aéreos contra los FW-190A el Yak-9U mostró su total superioridad.
Alcanzaba fácilmente al FW-190A en vuelo horizontal, en ascenso y en
picado. Sobre todo la superioridad se notaba en el combate basado en
maniobras verticales.
El comandante de
la 1ª escuadrilla aérea St. Leytenant Jarchenko en 3 combates aéreos
derribó personalmente 4 FW-190A. Leytenant Petrov en 3 combates aéreos
derribó a 5 cazas enemigos, de los cuales cuatro eran los FW-190A y uno
el Me-109G-2. Leytenant Kapustin se quedó solo y se enfrentó contra 2
FW-190A, derribando a ambos.
El comandante del
regimiento, el personal de vuelo y técnico dieron una excelente
valoración al Yak-9U VK-107A, tanto por sus características de vuelo
como de explotación. En particular, ellos destacaron que “no hay
ninguna dificultad en aprender a manejar el avión, es accesible para los
pilotos novatos y para los técnicos con un nivel de preparación medio,
que anteriormente trabajaron con los cazas “Yak” dotados del motor
M-105PF. En cuanto a las técnicas de pilotaje, el avión no tiene ninguna
diferencia especial respecto a sus antecesores. En el aire es simple y
estable en todos los regimenes de vuelo, tiene buena maniobrabilidad
horizontal y especialmente la vertical. Durante el aterrizaje “perdona”
los errores graves: la alineación alta, los “saltos de burro” y la
deriva. Es excepcionalmente fiable y sencillo durante su explotación:
para prepararlo para el vuelo de combate, el trabajo de un mecánico y un
técnico de motores no ocupa (incluyendo la inspección prevuelo) más de
25-30 minutos. El armamento, tanto por el numero de armas como por la
cantidad de munición, es suficiente y garantiza el éxito en combates
aéreos contra cazas enemigos. En estos dos meses no hubo ni un solo caso
de agotar por completo la munición en los combates aéreos. El enemigo
era derribado, por regla general, en un único ataque con 1-3 ráfagas
disparadas y con pequeño consumo de munición. El consumo medio de la
munición por cada avión derribado era el siguiente: proyectiles de 20mm
– 45 unidades, cartuchos de 12,7mm – 82 unidades”. [TsAMO, f. 35,
op, 11287, d. 3559].
El Yak-9U VK-107A
gozaba de una popularidad especial entre los pilotos del 42º GIAP, del
149º IAP de la Bandera Roja y de otras unidades operativas. Los
comandantes de los regimientos y los mandos superiores le daban una alta
valoración. Por su parte, el enemigo también le daba alta valoración.
Por ejemplo, las tropas soviéticas capturaron a un piloto alemán que se
desvió de rumbo y aterrizó en el territorio soviético. Durante el
interrogatorio el piloto declaró: “Nuestro mando nos dio la orden: no
entrar en combate contra los cazas tipo “Yak” que no llevan el mástil de
la antena” [TsAMO, f. 35, op. 11287, d. 2781, l. 196]. |
