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Los cazas "Yak" en la Gran Guerra Patriotica

 

Yak-3T VK-105PF2

 

[TsAMO, f. NII VVS, op. 485747, d. 149.]

 

El Yak-3T (t = anti-tanque) con el motor VK-105PF2 y la hélice VISh-105L-28 era una modificación del avión de serie Yak-3 ¹36-20 producido por la fabrica ¹282 con el mismo motor y la hélice VISh-105SV-01.

 

La modificación fue creada en el OKB de A.S. Yákovlev acorde a la resolución del GKO del 29 de diciembre de 1944 (principalmente enfocada en potenciar el armamento).

 

En lugar del cañón-motor ShVAK (120 proyectiles) y 2 ametralladoras sincronizadas UBS (150 cartuchos para cada uno) en el Yak-3T se instaló el cañón-motor aligerado de 37mm (gracias a la reducción en 150mm del tubo del cañón y la disminución de la masa de otras piezas) N-37 (25 proyectiles) y 2 cañones sincronizados de 20mm B-20S (100 proyectiles para cada uno).

 

Por su aspecto exterior el Yak-3T se diferenciaba de los Yak-3 de serie por el freno de boca del cañón N-37 que sobresalía del cono de la hélice. Este freno absorbía hasta un 75% de la energía de la fuerza de retroceso.

 

El cañón-motor ligero experimental N-37 (de 37mm) fue diseñado por A.E. Nudelman y pasó con éxito las pruebas estatales en tierra y en el aire en NII VVS, instalado en el Yak-9T VK-105PF2 y en el Yak-9UT VK-107A en marzo de 1945.

 

Aparte de aumentarse el poder de fuego, en el avión se realizaron algunas otras modificaciones en el planeador, en el grupo hélice-motor y en los equipos especiales, principalmente con el objetivo de mantener la masa de vuelo, el centrado y el ángulo anticapotaje del avión dentro de los límites aceptables.

 

El Yak-3T se diferenciaba del Yak-3 VK-105PF2 de serie por los factores siguientes:

 

En el planeador:

 

- cabina del piloto desplazada hacia atrás en 400mm;

 

- en cada uno de los carenados centrales del tren de aterrizaje se instalaron dos cierres, y cuatro cierres en cada bordes posteriores de los flaps;

 

- se pulieron los bordes de ataque del ala y del estabilizador de cola;

 

- se retiró la cabecera blindada y el descansabrazos blindado;

 

- para mejorar la ventilación de la cabina en la parte frontal superior del túnel del radiador de agua (debajo del asiento del piloto) se abrió una entrada con tapa, cuya posición se controlaba desde la cabina;

 

- el deposito de aire principal y de emergencia del sistema neumático se trasladaron de la parte de cola del fuselaje, colocándose uno entre las hileras de los cilindros y el otro al lado del motor.

 

En el grupo hélice-motor:

 

- capacidad de los depósitos se redujo de 372 a 355L;

 

- se instaló una hélice experimental, que se diferenciaba por el perfil de las palas;

 

- en lugar del radiador de agua fabricado en serie SP-554 se instaló el radiador experimental OP-622, que tenia una superficie frontal menor pero la superficie refrigerante mayor;

 

- se desmontó el sistema de gas neutro;

 

- se modificó el sistema de interrelación entre el sistema de aceite del motor con la atmósfera;

 

- otras modificaciones.

 

A pesar de las medidas tomadas, la masa de vuelo en comparación con la del Yak-3 de serie se incrementó hasta los 2.756kg. Este hecho, junto con el empeoramiento de la aerodinámica derivado de la instalación del armamento de mayores calibres, hizo empeorar significativamente las características de vuelo y tácticas. A 2.700rpm y las tapas de los radiadores colocadas en posición “por la corriente” (radiador de agua en 100mm, el de aceite en 60mm) y la válvula del tren en posición “plegar”, el Yak-3T tenía las siguientes velocidades:

 

- a nivel de suelo: 560km/h;

- en la 2ª frontera de altitud (4.100m): 629km/h.

 

Con la válvula del tren en posición “neutral”, la velocidad máxima se reducía en 18-20km/h debido a la separación de los flaps por succión de aire. Las velocidades del Yak-3T eran menores que las establecidas en la resolución del GKO del 26 de octubre de 1943:

 

- con la válvula del tren en posición “plegar” en 10-21km/h;

 

- con la válvula del tren en posición “neutral” en 28-41km/h.

 

El tiempo de ascenso hasta 6.000m de altitud en régimen de velocidad ascensional máxima a 2.700rpm y con las tapas de los radiadores completamente abiertas era de 4,7min, siendo superior en 0,2min al de los Yak-3 de serie, que en este parámetro eran los mejores. El empeoramiento de la velocidad ascensional se explica por el incremento de la masa de vuelo.

 

El alcance de vuelo en régimen de alcance veloz relativo (a 0,9 de la velocidad máxima) [Hst = 5.000m, Vst = 500km/h, n = 2.300rpm] hasta agotar completamente el combustible era de 595km, y la duración de vuelo en las mismas condiciones era de 1 hora 7 minutos.

 

En cuanto a las técnicas de pilotaje, el Yak-3T era simple y prácticamente no se diferenciaba en nada de los Yak-3 de serie.

 

El desplazamiento de la cabina en 400mm hacia atrás mejoró la visibilidad en la semiesfera trasera durante el vuelo y empeoró ligeramente la visibilidad frontal durante el despegue y el aterrizaje.

 

En cuanto a la potencia de fuego, el Yak-3T era inferior solamente respecto al Yak-9U con el armamento intercambiable (en caso de instalarle el cañón-motor de 37mm y 2 cañones sincronizados de 20mm), superando al mismo tiempo a todos los cazas restantes, sean soviéticos, anglo-americanos o alemanes.

 

La masa de la ráfaga del Yak-3T era superior respecto a las masas de otros aviones:

 

- 1,32 veces respecto al Me-109G-2 de 5 armas;

- 3,45 veces respecto al Me-109G-2 de 3 armas;

- 2,03 veces respecto al Me-110;

- 1,15 veces respecto al FW-190A-4 en versión estándar;

- 1,66 veces respecto al FW-190A-4 en versión aligerada.

 

El armamento del Yak-3T garantizaba una destrucción eficaz de objetivos aéreos y posibilitaba emplear el avión para atacar convoyes ferroviarios, automóviles y vehículos blindados ligeros.

 

Disparando con cañones en todo el rango de velocidades, desde 350km/h hasta la velocidad máxima, y durante cualquier maniobra, el Yak-3T se mantenía estable. La fuerza de retroceso cuando con el cañón N-37 se disparaba una ráfaga de 3-4 proyectiles prácticamente no desviaba la puntería. Esto permitía realizar tiro con precisión disparando ráfagas largas.

 

A lo largo de las pruebas en el Yak-3T se detectaron siguientes defectos importantes:

 

1. El sistema de aceite no garantizaba la posibilidad de realizar un vuelo de más de 15 minutos debido a la expulsión del aceite a través del tubo de drenaje del deposito del sistema de interrelación entre el sistema de aceite del motor con la atmósfera (hasta 26kg en 15 minutos de vuelo), causando una drástica caída de la presión del aceite por debajo del nivel permitido. Además, este hecho dificultaba mucho la explotación del avión debido al ensuciamiento de las celdillas del radiador de agua y la penetración del aceite dentro de la cabina del avión.

 

2. Insuficiente resistencia de la carcasa especial para los cañones sincronizados, imposibilitando su reglaje de tiro.

 

3. Insuficiente blindaje del avión: faltaba el asiento blindado, el descansabrazos blindado y la cabecera blindada.

 

4. La falta del sistema de gas neutro.

 

5. Quedaron sin resolverse los defectos, detectados por el NII VVS durante las pruebas de control de los aviones Yak-3 de serie:

 

- separación de los carenados del tren por succión de aire cuando se volaba a grandes velocidades;

 

- insuficiente alcance de comunicación bilateral fiable de la radio (45-50km en lugar de los 100km exigidos);

 

- pequeño volumen de los depósitos de combustible;

 

- otros defectos menores.

 

La transformación del Yak-3 de serie en el Yak-3T se realizó en el OKB de A.S. Yákovlev entre el 10 de diciembre de 1944 y el 8 de enero de 1945. Se instaló un nuevo y potente armamento y se reestableció la aerodinámica del avión por medio de:

 

- fabricación de nuevas capotas del motor;

 

- mejora de las superficies del ala y del estabilizador;

 

- mejora de la hermetización del avión;

 

- eliminación de la separación por succión de los flaps y de los carenados del tren;

 

- mejora del sistema de escape;

 

- mejora de los tubos de admisión.

 

Aparte de lo anterior:

 

- se reemplazó la cúpula de la cabina (de serie) por una cúpula análoga a la del Yak-9 VK-107A;

 

- el radiador OP-554 se reemplazó por el OP554U. Éste tenía el área frontal mayor y estaba dotado de ranuras (canales) verticales para el flujo del agua, garantizando una explotación normal del avión tanto en verano como en invierno;

 

- modificada la góndola del radiador.

 

La construcción del Yak-3T terminó el 8 de enero de 1945, y el 9 de enero de 1945 el avión fue entregado al LIS (estación de vuelos de prueba) del OKB. Estuvo pasando las pruebas de fábrica en el Aeródromo Central de Moscú entre el 19 y 31 de enero de 1945 (los pilotos V.L. Rastorguev y M.I. Ivanov, el ingeniero en jefe K.V. Sinelshikov y el mecánico N.P. Kobtsov). Se realizaron 3 vuelos con una duración total de 1 hora 12 minutos. El primer vuelo se realizó por V.L. Rastorguev el 24 de enero de 1945.

 

El 31 de enero de 1945 el Yak-3T se entregó al NII VVS para pasar las pruebas estatales.

 

La entrega del avión fue acompañada por una carta, escrita por el suplente del ingeniero principal (O.K. Antónov) con fecha de 2 de febrero de 1945. En ella se comunicó que en régimen de velocidad máxima la tapa del radiador de agua debe estar abierta en 150mm, y en régimen de ascenso en 230mm.

 

El Yak-3T estuvo pasando las pruebas en el NII VVS entre el 17 de febrero y 27 de abril de 1945 (el piloto L.M. Kuvshinov, el ingeniero encargado del avión V.P. Belodedenko, el ingeniero de armas A.G. Aronov, el técnico V.F. Sbitnev).

 

Se realizaron 44 vuelos con una duración total de 26 horas 5 minutos. En el informe sobre los resultados de las pruebas estatales se destacó que el Yak-3T, dotado del cañón ligero N-37 de 37mm y dos cañones sincronizados B-20S de 20mm es un avión necesario para la VVS. Se propuso entregar el avión al OKB para solucionar los defectos detectados [TsAMO, f. NII VVS, op. 485747, d. 149.].

 

El Yak-3T se encontraba en el OKB entre el 12 de mayo y 2 de julio de 1945.

 

Se realizaron los trabajos siguientes:

 

- incremento de la capacidad del deposito de aceite, igual que en el Yak-3 VK-107A;

 

- modificación de la carcasa especial para instalar los cañones sincronizados igual que en el Yak-3 VK-107A;

 

- reemplazo de los tubos de escape por un modelo fabricado en serie;

 

- reemplazo de la hélice por un modelo fabricado en serie VISh-105SV-01;

 

- reemplazo del cono de la hélice;

 

- reparación de las capotas del motor, del ala y del estabilizador de cola;

 

- hermetización del fuselaje y de las ranuras de los alerones;

 

- fabricación de los carenados reforzados del tren de aterrizaje;

 

- pintado y pulido del avión.

 

Todos estos trabajos finalizaron el 21 de mayo de 1945, es decir, tras finalizar la guerra. Entre el 24 de mayo y el 2 de julio de 1945 se realizaron pruebas para verificar los resultados de los trabajos de mejora realizados, así como las pruebas de vuelo y los trabajos de ajuste del grupo hélice-motor (el piloto M.I. Ivanov, el ingeniero en jefe K.V. Sinelshikov, el mecánico N.P. Kobtsov). Se realizaron 12 vuelos con una duración total de 4 horas 45 minutos. La verificación del régimen de temperaturas del motor demostró que los trabajos realizados no dieron resultados positivos: durante el ascenso en régimen de velocidad ascensional máxima las temperaturas del agua y del aceite a 3.600m de altitud alcanzaban los 115 y los 105ºC, respectivamente. El piloto se veía obligado a reducir el numero de revoluciones del motor hasta los 2.500rpm (el numero nominal era 2.700rpm).

 

El siguiente ejemplo muestra hasta que punto hacía falta mejorar el sistema de refrigeración del motor del Yak-3T : en el vuelo realizado el 8 de junio de 1945, durante el ascenso a 3.500mm y a 2.500rpm la temperatura del agua alcanzó los 112ºC. El piloto redujo las revoluciones a 2.200rpm, ascendió hasta 5.000m, enfrió el agua hasta 75ºC y el aceite hasta 85ºC (descendiendo hasta 4.100m de altitud) y comenzó realizar el “escalón” (pasó a vuelo horizontal). Tras haber pasado 2,5 minutos la temperatura del agua volvió a subir hasta los 115ºC y el piloto se vio obligado a terminar la misión.

 

Aparte del recalentamiento del agua y del aceite, hubo serios problemas en el funcionamiento del motor: desprendimiento de humo, vibraciones, desgaste prematuro de las bujías, caída de la presión de aceite y otros.

 

Debido a la finalización de la Gran Guerra Patriótica y la necesidad de mejorar el grupo hélice-motor, el Yak-3T no se llegó a fabricarse en serie.

 

HR_Crash / HR_Torero

 

 

 

 

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