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[TsAMO, f. NII
VVS, op. 485655, d. 106 y 57.]
A partir de junio
de 1942 en los Yak-1 de serie el motor M-105PA fue reemplazado por el
M-105PF. Este último era más potente, pero rendía menos a grandes
altitudes. [Como se ha mencionado antes, el M-105PF fue renombrado en
VK-105PF]. El motor estaba potenciado, incrementando la supercompresión
desde 910 hasta 1.050 mmHg. Las potencias de estos dos motores en
función de altitud eran las siguientes:
Debido a la
instalación de este nuevo motor, se realizaron las siguientes
modificaciones:
- instalación
del radiador de aceite OP-352 con una superficie refrigerante mayor;
- cambio
de la forma de la góndola del radiador de aceite;
- retirada
de la rejilla protectora del túnel del radiador de agua.
Estas
modificaciones no causaron ningún efecto significativo en la masa de
vuelo del avión, la cual era alrededor de 2.885kg (masa característica
para los Yak-1 de serie de las últimas series fabricadas).
Las pequeñas
variaciones de la masa de vuelo estaban explicadas por la existencia o
falta de equipo de radio y de otros equipos especiales, así como por las
diferencias surgidas durante el proceso de producción.
La instalación
del motor M-105PF con la supercompresión potenciada no sólo permitió
mejorar las características tácticas y de vuelo del Yak-1 (que se habían
reducido durante su producción en serie) hasta alcanzar las
características del I-26-2 experimental sino que incluso llegó a
superarlas significativamente. A diferencia del Yak-1 de serie con
M-105PA, hubo cambios siguientes:
1) Incremento de
la velocidad máxima a nivel de suelo en 27km/h, y a 5.000m en 7 km/h. El
relativamente pequeño incremento de velocidad máxima a medida que
aumenta la altitud se explica por la reducción de las fronteras de
altitud.
2) El tiempo de
ascenso hasta 5.000m se redujo aproximadamente en 0,8 minutos. El tiempo
de viraje a 1.000m se redujo en 0,5 segundos. La ganancia de altitud en
un giro de combate (con altitud de partida de 1.000m) se incrementó en
150m. La distancia al despegue se redujo en 45m.
3) El techo
práctico, el alcance y la duración de vuelo en regimenes de vuelo
equivalentes prácticamente no variaron.
4) El régimen de
temperaturas del grupo hélice-motor, a pesar de las modificaciones
realizadas en el sistema de refrigeración del motor, empeoró.
Debido a esto,
para el motor M-105PF se establecieron las siguientes revoluciones de
explotación:
- para ascenso:
2.600rpm;
- para vuelo
horizontal a máxima velocidad y en 1ª velocidad del supercompresor hasta
la altitud de cambio de velocidad del supercompresor: 2.550rpm;
- para vuelo en
2ª velocidad del supercompresor y por encima de la altitud de cambio de
velocidad del supercompresor: 2.700rpm.
En estos casos el
régimen de temperaturas del motor se encontraba dentro de los márgenes
normales, pero las características de vuelo, sobre todo la velocidad
máxima, eran en cierta medida inferiores respecto a las que mostraba el
avión cuando el motor trabajaba en régimen nominal de revoluciones (n =
2.700rpm).
La instalación
del motor M-105PF en el Yak-1 permitió anular la ventaja en velocidad
que tenia el caza alemán ME-109F a altitudes bajas y medias.
Los combates de
simulación entre Yak-1 M-105PF contra el Me-109F, realizados en NII VVS,
dieron los siguientes resultados [TsAMO, f. NII VVS, op. 395.].
A 1.000m de
altitud el Me-109F tenia una ligera ventaja en maniobrabilidad vertical
y horizontal, y si el ataque enemigo no era realizado por sorpresa, el
Me-109F podía ponerse en cola del Yak-1 solamente tras realizar 4-5
virajes. Para poder salir de esta situación, la única opción para el
Yak-1 era retirarse a las nubes o pedir el apoyo a otro avión. A 1.000m
de altitud para el Yak-1 uno de los elementos de combate más útiles
serían los ataques frontales contra el Me-109F, empleando todas las
armas.
A 3.000m de
altitud el Yak-1 M-105PF y el Me-109F estaban en igualdad. El combate
aéreo prácticamente se podía reducir a ataques frontales. Para el Yak-1
era mejor llevar el combate aéreo basado en giros de combate.
La instalación de
un motor más potente en el Yak-1, aparte de efectos positivos, también
tenía efectos negativos. Aumentó la tendencia del avión a levantar la
cola, lo que exigía aplicar mayores esfuerzos para mantenerlo en
posición durante las pruebas del motor en tierra y actuar con mayor
precaución a la hora de usar los frenos en carreteos y durante el
aterrizaje.
En cuanto a la
expulsión del aceite, este defecto, típico de los Yak-1 M-105PA de serie,
permaneció en el Yak-1 M-105PF, aunque en menor medida.
El Yak-1 M-105PF
se fabricaba en serie desde junio de 1942 hasta julio de 1944. En total
fueron fabricados 5.672 aviones.
El primer Yak-1
M-105PF de serie (¹29-85 fabricado en agosto de 1942) pasaba las pruebas
estatales de control en NII VVS en septiembre de 1942 [TsAMO, f. NII VVS,
op. 485655, d. 160]. Las pruebas fueron llevadas a cabo por la brigada,
compuesta por el piloto V.I. Jomyakov, el ingeniero M.A. Pronin y el
técnico V.F. Sbitnev.
Los Yak-1 M-105PF
lucharon con éxito en la guerra, comenzando a partir de la Batalla de
Stalingrado desde otoño de 1942.
* * *
Algunas
curiosidades sobre los Yak-1 dotados de motores potenciados.
En abril de 1942
una brigada de la fábrica de motores de Moscú y del NII VVS, encabezada
por el ingeniero militar de III rango B.K. Nikitin realizó un viaje de
trabajo en el 236º IAP de VVS del Frente Occidental (comandante P.A.
Antonets). Por propia iniciativa, incrementaron la supercompresión hasta
1.050mmHg en 7 cazas Yak-1 M-105PA para probar el efecto en la práctica.
Esto incrementó significativamente sus prestaciones de vuelo. Los
pilotos del regimiento volaban en estos aviones con muchas ganas.
Este hecho abría
ante la VVS amplias perspectivas de aumentar de manera inmediata la
capacidad combativa de todos los Yak-1 disponibles en el ejercito. Una
solución fácil y rápida, usando los medios disponibles.
Y lo más
importante era que el aumento de supercompresión, como parecía en aquel
momento, no exigía realizar ningún cambio en el motor M-105PA. Además,
estos cambios podían ser realizados en las unidades operativas por sus
propios medios y su personal técnico, y sin interrumpir el esfuerzo
bélico de estas unidades. [Aunque en la producción de motores M-105PF en
serie si se hizo necesario realizar ciertas modificaciones (refuerzo de
los dedos de los pistones (pieza que junta la biela y el pistón, por
tanto soporta toda la carga), el incremento del diámetro de las toberas
de admisión de aire de los carburadores desde 0,25 hasta 1,1mm, cambios
en el sistema de refrigeración).].
Durante los
primeros vuelos se había detectado que el efectuar vuelos horizontales a
velocidad máxima solamente era posible durante 2 minutos (con el motor
funcionando a número nominal de revoluciones, con una temperatura del
aire exterior de 18-23ºC y con las tapas de los radiadores colocadas en
posición “por la corriente”). Si el vuelo en estas condiciones de
prolongaba más, las temperaturas de agua y aceite superaban los limites
permitidos. Tampoco era posible efectuar un ascenso continuo, incluso
con las tapas de radiadores completamente abiertas. Había que hacer
“escalones” (pasar periódicamente a vuelo horizontal) cada 2.500 –
3.000m para restablecer el régimen de temperaturas normal.
El incremento de
las temperaturas del agua y aceite también se producía a causa de la
suciedad de las celdillas de los radiadores causada por el aceite
expulsado por la válvula de purga y por las juntas del motor. El aceite
ensuciaba el parabrisas de la cabina, dificultando el disparo y era una
de las causas por las cuales los pilotos estaban obligados a abrir la
cabina en pleno vuelo, lo que hacia reducir la velocidad máxima del
avión en 15km/h.
De todo esto se
enteraron en Moscú. Mediante la orden del Comandante de VVS, del 236º
IAP al NII VVS fueron trasladados 2 aviones Yak-1 (¹15-49 y ¹16-43) para
efectuar pruebas.
Las pruebas
demostraron que trabajando al número nominal de revoluciones del motor y
colocando las tapas de los radiadores en posición “por la corriente” en
vuelo horizontal y en ascenso en posición “completamente abiertas”,
gracias al incremento de supercompresión se conseguían las siguientes
mejoras:
- velocidad
máxima horizontal incrementada en 20-25km/h;
- tiempo de
ascenso hasta 5.000m reducido de 7,0 a 6,0min;
- tiempo de
viraje a 1.000m de altitud reducido de 20-20,5 a 19,0 seg;
- ganancia de
altitud en un giro de combate con una altitud de partida de 1.000m
incrementada de 800 a 900m;
- distancia de
recorrido al despegue reducida de 350 a 280m;
- velocidad
vertical a nivel de suelo incrementada de 12,2 a 15,5m/seg;
- fronteras de
altitud reducidas: la 1ª de 2.250 a 1.500m, y la 2ª de 4.500 a 3.500m.
Para mantener las
temperaturas del agua y aceite dentro de los límites permitidos, era
necesario reducir las revoluciones del motor de 2.700 a 2.400-2.550rpm
lo que prácticamente reducía el incremento de la velocidad máxima y la
mejora de otras prestaciones, logradas con el incremento de la
supercompresión [TsAMO, f. NII VVS, op.485655, d. 73 y 121; op. 485690,
d. 58: op. 485587, d. 81.].
Tras haberse
realizado las pruebas, al NKAP se le planteó la necesidad de modificar
el sistema de refrigeración del motor y tomar medidas para detener la
expulsión del aceite por la válvula de purga y juntas del motor. Esto se
logró (a excepción de detener completamente la expulsión por las juntas
del motor) en los posteriores Yak-1 M-105PF de serie.
A partir de 1 de
mayo de 1942 la fábrica de motores ¹26 comenzó a fabricar el motor
M-105PF con la presión de supercompresión de 1.050 mmHg y con
carburadores reajustados. El M-105PA con presión de supercompresión 910
mmHg se dejó de fabricar.
El 29 de mayo de
1942 el GKO tomó una resolución para comenzar a fabricar los Yak-1 con
el motor M-105PF en la fábrica ¹292, comenzando a partir de 4 de junio
de 1942. |
