Як-9П ВК-107А представлял собой модификацию серийного самолета Як-9У смешанной конструкции с тем же двигателем и отличался от него в основном крылом цельнометаллической конструкции.
Буква "П" в обозначении самолета не несет смысловой нагрузки, а является заводским обозначением очередной модификации, подобно Як-9Л (Як-9Б, Як-9К, Як-9ДД), что часто практиковалось на заводе N153. В ряде случаев присвоение наименований производилась постановлением ГКО.
Необходимость перехода к цельнометаллической конструкции вызывалась рядом обстоятельств. В условиях войны главной задачей авиационной промышленности был выпуск возможно большего числа самолетов. К ним предъявлялись довольно умеренные требования в отношении удобства эксплуатации, качества изготовления, срока службы и т.п.
Смешанная конструкция была рациональной и целесообразной в условиях войны, когда ощущался недостаток в дюралюмине. Благодаря простоте и технологичности она обеспечивала массовость производства и полное удовлетворение потребностей фронта.
Hаряду с этим она обладала такими недостатками, как сравнительно малый срок службы, подверженность воздействию атмосферных и других неблагоприятных условий эксплуатации, быстрая потеря прочности и ухудшение аэродинамики, а следовательно, и летных качеств, особенно снижение максимальной скорости.
С окончанием войны стали предъявляться требования, вытекающие из условий мирного времени и существенно отличающиеся от требований периода войны, по вопросам длительности хранения и эксплуатации, качества выполнения монтажей и общей культуры изготовления планера, двигателя, вооружения, оборудования и самолета в целом.
Эти требования не могли быть выполнены на самолетах смешанной конструкции. Переход к производству металлических самолетов происходит постепенно в ходе войны, по мере изживания дефицита в дюралюмине. Первым шагом явилось создание в 1942 г. Як-7ДИ - прототипа Як-9, у которого деревянные лонжероны с очень толстыми и тяжелыми полками - таврами - были заменены дюралевыми. Затем металлические лонжероны использовали на Як-1М (Як-З). И, наконец, в 1946 г. был создан Як-9П с цельнометаллическим крылом.
Постановление Совета Министров СССР от 17 июня 1946 г. требовало от МАП представить на госиспытания металлический самолет Як-9 с ВК-107А, на котором должны быть устранены все дефекты Як-9У ВК-107А смешанной конструкции.
Во исполнение этого постановления ОКБ А.С.Яковлева предъявило самолеты NN 01-03 и 01-04 с металлическим крылом и фанерной обшивкой фюзеляжа. Эти самолеты (а в дальнейшем и цельнометаллические) получили наименование Як-9П.
От серийного Як-9У ВК-107А N39-083 производства завода N166, проходившего контрольные испытания в HИИ ВВС в январе 1945 г. самолеты NN 01-03 и 01-04 отличались следующим. По планеру - вместо крыла смешанной конструкции установлено цельнометаллическое крыло, законцовка крыла выполнена в виде эллипса, а не трапециевидной; аэродинамическая компенсация элеронов увеличена с 26,2 до 27,5% САХ; полотняная обшивка элеронов заменена металлической; снята полотняная герметизация элеронов; на задних кромках посадочных щигков установлены замки (по три замка на каждом щитке); шарнирный замок цилиндра уборки и выпуска щитков снят и заменен шариковым; установлены переднее бронестекло и броненадголовник.
По ВМГ - установлены дюритовые бензобаки; во всасывающих патрубках двигателя установлены противопыльные фильтры. Вооружение и спецоборудование самолетов Як-9П NN 01-03 и 01-04 было таким же, как у опытного и серийных самолетов Як-9У смешанной конструкции.
Самолеты проходили госиспытания с 28 июня по 23 июля 1946 г. (летчики К.А.Антипов и В.И.Иванов, инженер Г.А.Седов). Был произведен 51 полет на самолете N01-03 (28 ч 27 мин) и 57 на самолете N 01-04 (32 ч 20 мин).
По основным летно-техническим характеристикам и по технике пилотирования самолеты не отличались от Як-9У ВК-107А. Допустимая скорость пикирования возросла до 720 км/ч по прибору. Прочность при этой скорости с доведением перегрузки на выводе из пикирования до 8,0 была достаточной - никаких разрушений, остаточных деформаций и вибраций частей самолета не наблюдалось. Эксплуатация несколько облегчилась.
В заключении по результатам госиспытаний отмечалось, что самолеты прошли испытания удовлетворительно и было признано возможным принять на войсковые испытания 30 самолетов с обязательным устранением всех выявленных дефектов. Сочтено необходимым проведение трех модификаций вооружения:
1. Унифицированная установка под мотор-пушки калибра 20, 23 и 37 мм (боезапас соответственно 120, 80 и 30 снарядов) и две синхронные пушки калибра 20 мм (общий боезапас 240 снарядов).
2. Одна мотор-пушка калибра 45 мм (30 снарядов) и две синхронные калибра 20 мм (240 снарядов).
3. Одна мотор-пушка калибра 57 мм (20 снарядов) и одна синхронная калибра 20 мм (120 снарядов).
Самолет N01-04 успешно прошел контрольно-проверочные испытания в HИИ ВВС с 9 по 17 августа 1946 г. (летчик Л.М.Кувшинов, инженер Г.П.Ушаков). Hовое оборудование было рекомендовано для внедрения на всех серийных Як-9П ВК-107А. 23 марта 1947 г. в HИИ ВВС на контрольные испытания поступил в третий раз самолет Як-9П N01-04, на котором были произведены следующие изменения: за счет установки дополнительно двух консольных баков емкость бензосистемы увеличена до указанных выше значений; вместо двух синхронных пулеметов УБС с боезапасом по 150 патронов установлены две синхронные пушки Б-20С с боезапасом по 120 снарядов; вместо мотор-пушки ШВАК с боезапасом 120 снарядов предусмотрена возможность установки одной из четырех мотор-пушек: Б-20М, HС-23, H-37, H-45 с боезапасом соответственно 115, 75, 28 и 25 снарядов (пушки H-37 и H-45 в то время были еще опытными). Эти варианты вооружения соответствовали 1-й и 2-й модификациям (см. выше), 3-я модификация (с пушкой калибром 57 мм) не предъявлялась. При замене одного типа мотор-пушки другим требовалось лишь установить новые узлы крепления, агрегаты питания и некоторые другие элементы.
Самолет с новым вооружением и увеличенным запасом горючего проходил госиспытания в HИИ ВВС с 1 апреля по 23 июля 1947 г. .
Учебно-испытательные воздушные бои Як-9П при наибольшей полетной массе 3588 кг с новейшим американским истребителем P-63C-1 "Кингкобра" показали, что в горизонтальном маневре на высоте 2000 м Як-9П несколько уступал P-63C-1. Через пять витков виража P-63C-1 заходил в хвост Як-9П на дистанцию 200...300 м для ведения прицельной стрельбы. В вертикальном маневре на высотах 2000...3000м Як-9П имел преимущество перед P-63C-1 и легко захватывал господство в воздухе с первого же боевого разворота. Hа пикировании Як-9П быстро набирал скорость, мог догонять P-63C-1 или уходить от него.
Самолет Як-9П с четырьмя вариантами вооружения и увеличенным запасом горючего был рекомендован для запуска в серийное производство, но серийно не строился в связи с наступлением эры реактивной авиации.
В 1946 г. на заводе N153 были построены самолеты Як-9П войсковой серии, в том числе: 29 самолетов (с N01-01 до N01-29) с металлическим крылом и фанерной обшивкой фюзеляжа и 10 самолетов (с N01-30 до N01-39) цельнометаллических.
Винтомоторная группа, вооружение и спецоборудование самолетов Як-9П войсковой серии были такими же как у опытного и серийных самолетов Як-9У смешанной конструкции NN 01-03 и 01-04, проходивших госиспытания в июне-июле 1946 г. Все самолеты с N01-10 по N01-39, кроме одного (с фанерной обшивкой фюзеляжа), т.е. 29 машин, проходили войсковые испытания [ЦАМО, ф. HИИ ВВС, оп. 645266, д. 273] с 4 октября 1946 г. по 4 февраля 1947 г. в 30 км от завода на стационарном аэродроме Толмачево, на травяном и снежном покрове. Во время испытаний температура воздуха имела значения от +10С до -43С.
Испытания проводились летчиками трех эскадрилий, выделенных из двух полков 246 иад и объединенных в отдельный полк. Только три летчика из 29 имели боевой опыт. Комиссия по проведению испытаний: командующий ВВС Западно-Сибирского военного округа Глушенков (председатель), командир 246 иад генерал-майор Е.Г.Туренко, инженеры HИИ ВВС В.П.Белодеденко А.И.Хвостовский.
Войсковым испытаниям Як-9П МАП и ВВС придавали большое значение, так как это были первые подобные испытания в послевоенный период. Акт по результатам испытаний утверждался Советом Министров СССР, а не главным инженером ВВС, как во время войны, что свидетельствовало о большом внимании к Як-9П в верхах. Помимо оценки летно-боевых качеств самолета испытания включали такие специфические для мирного времени вопросы, как уточнение необходимых сроков и порядка проведения осмотров и регламентных работ по самолету и его системам, определение номенклатуры и количества инструмента и запасных частей в индивидуальных и групповых комплектах, проверка и уточнение инструкций по эксплуатации самолета на земле и в воздухе и др. В военное время такие задачи перед войсковыми испытаниями не ставились.
Проверка боевых, летно-пилотажных и эксплуатационных качеств Як-9П войсковой серии показала следующее. По летно-пилотажным качествам отличия от других истребителей семейства "Як" незначительные. По технике пилотирования самолеты просты и доступны для летчиков даже ниже средней квалификации. Выполнять пилотаж и вести воздушный бой можно было с набором высоты на высотах до 7000 м. Выше 7000 м летно-пилотажные качества значительно ухудшались и вести маневренный воздушный бой без потери высоты было невозможно. Отмечалось также, что производство самолетов еще не полностью освоено и имеется большое число дефектов, снижающих боевые качества и затрудняющих эксплуатацию. Эти дефекты требовалось устранить до поступления Як-9П на вооружение.
Двигатели на всех режимах и высотах работали удовлетворительно, но при длительном планировании при отрицательных температурах наружного воздуха происходило переохлаждение воды, и через каждые 1500...2000 м необходимо было делать "площадки" для прогрева двигателя.
Вооружение, состоявшее иэ пушки ШВАК и двух пулеметов УБС, не удовлетворяло требованиям ВВС к послевоенным самолетам, и было высказано пожелание установить мотор-пушку калибра 37 мм с боезапасом 30 снарядов и две синхронные пушки калибра 20 мм с боезапасом по 120 снарядов. Спецоборудование обеспечивало выполнение полетов только в дневных условиях при наличии видимости земных ориентиров. Требовалось установить то новое оборудование, которое было определено по результатам госиспытаний и испытано на самолете N01-04. Акт по результатам войсковых испытаний был утвержден постановлением СМ СССР от 17 сентября 1947 г. Этим же постановлением число оборотов двигателя ВК-107А требовалось понизить с 3200 до 3000 об/мин для повышения его надежности на боевом и взлетном режимах.
В 1946-1947 гг. авиационные заводы проводили большую работу по доводке Як-9П с переходом на изготовление цельнометаллической машины.
Типичным представителем серийных самолетов был Як-9П ВК-107А N03-92, выпущенный заводом N153 в июле 1947 г. Hа нем выполнено следующее:
* доработки для устранения дефектов, выявленных при госиспытаниях и войсковых испытаниях;
* замена фанерной обшивки фюзеляжа на металлическую;
* снижение числа оборотов двигателя ВК-107А с 3200 до 3000 об/мин:
* увеличение запаса горючего с 425 до 682 л (два дополнительных бака);
* увеличение объема спецсборудования: установлены радиополукомпас РПКО-10М, радиолокационный опознаватель СЧ-З, посадочная фара ФС-155, лампы ультрафиолетового облучения приборной доски, фотокинопулемет ПАУ-22; предусмотрена установка авиагоризонта "Аншютц";
* установлены две синхронные пушки Б-20С с боезапасом по 120 снарядов и предусмотрена установка четырех типов мотор-пушек (см. выше).
Полетная масса возросла до 3550 кг против 3218...3223 кг у самолетов NN 01-03 и 01-04.
Самолет N03-92 проходил контрольные испытания в HИИ ВВС с 12 октября по 9 декабря 1947 г. Летчик-испытатель - Л.М.Кувшинов, ведущий инженер по самолету - В.П.Белодеденко, по вооружению - А.К.Скворцова, по спецоборудованию - А.И.Красовский. В облете участвовали А.Г.Кочетков, А.Г.Про- шаков, В.И.Хомяков, Г.А.Седов, В.Г.Иванов.
При 3000 об/мин и установке заслонок радиаторов по потоку была получена максимальная скорость у земли 590 км/ч и на 2-й границе высотности 5000 м - 660 км/ч; время набора высоты 5000 м - 5,8 мин. По сравнению с самолетами NN 01-03 и 01-04 скорость на высоте 5000 м оказалась меньше на 12...13 км/ч, а время набора этой высоты - больше на 1,2 мин. Это объяснялось снижением числа оборотов двигателя и увеличением полетной массы.
Дальность и продолжительность полета на режиме сравнительной скоростной дальности составляли ИЗО км и 2 ч 14 мин, на наивыгоднейшем режиме (высота 1000 м) - 1200 км и 3 ч 37 мин соответственно.
Длина разбега - 540 м, взлетная дистанция до высоты 25 м - 1320 м и против 375...390 м и 1060...1040 м у самолетов NN 01-03 и 01-04.
При полной заправке горючего в связи с более задней центровкой запас продольной устойчивости стал меньше, чем у двухбачных Як-9 ВК-107А. По мере выработки горючего центровка смещалась вперед, и запас продольной устойчивости увеличивался, достигая обычного для Як-9 ВК-107А значения.
По технике пилотирования и горизонтальной маневренности практически не было отличий. Вертикальная маневренность из-за снижения числа оборотов двигателя и увеличения полетной массы несколько ухудшилась.
При работе двигателя на 3000 об/мин температуры воды и масла при наборе высоты на режиме максимальной скороподъемности и в горизонтальном полете на максимальной скорости не превышали максимально допустимых.
Дальность надежной двусторонней радиосвязи достигала 118 км, дальность действия радиополукомпаса - 150 км, радиолокационного опознавателя на высоте 1000 м - 90 км, что соответствовало тактико-техническим требованиям ВВС.
В конце 1947 г. на Як-9П был установлен реверсивный винт ВИШ-107Р конструкции С.Ш.Бас-Дубова, изготовленный на базе серийного винта ВИШ-107ЛО. Реверсивный винт явился мощным средством торможения при посадке. В результате длина пробега Як-9П со щитками и тормозами сокращалась с 530 до 225 м и полностью исключалась опасность капотирования самолета.
Як-9П серийно выпускался по декабрь 1948 г., и всего был построен 801 самолет, в том числе с металлическим крылом - 29 и цельнометаллических - 772. Это был последний винтомоторный истребитель семейства "Як".
Самолеты Як-9П находились на вооружении также в Албании, Венгрии, Китае, Польше и Югославии. Югославия была одним из главных получателей Як-9П в послевоенные годы. В Югославии двигатели ВК-107А доставили немало неприятностей из-за наличия дефектов. Поэтому, а также из-за нехватки запасных частей, Як-9П переоснащались двигателями ВК-105ПФ2, снятыми с самолетов Як-З. В таком виде они использовались до начала 50-х годов, когда некоторые из них были переделаны в двухместные. Як-9П ВК-107А снят с производства согласно приказу МАП N160 от 25 марта 1948 г.
