В конце 30-х годов все современные истребители в Советском Союзе имели в своей основе смешанную конструкцию. Несмотря на все недостатки при использовании древесины (в основном — большой вес конструкций необходимой жесткости) изобретение «дельта-древесины» и продвижение проекта самолета ЛаГГ-3, сделанного из этого материала, привело к появлению на свет современного тому времени истребителя цельнодеревянной конструкции. Изделия из дерева требовали очень высокой квалификации рабочих. Весь фюзеляж ЛаГГ-3 (из которого потом делали ранние Ла-5) собирался на клею, что требовало строжайшего соблюдения требований по температуре, влажности и запыленности в цеху. Любая деревянная деталь — уникальна, поскольку не существует двух одинаковых деревьев. Столяр — одна из самых сложных профессий, поскольку большая часть работ выполняется руками и качество напрямую зависит от квалификации и опыта работника. Все эти факторы привели к тому, что в серийном производстве ЛаГГ-3 был немного другим самолетом, нежели на испытаниях, и требовал, уже при рождении, модернизации.
ЛаГГ-3, обладая целым рядом конструктивных недоработок и будучи трудным в пилотировании, не пользовался популярностью среди лётчиков, его прозвали «Лакированный Гарантированный Гроб». Кроме того в начале 1942 года, ЛаГГ-3 не мог на равных бороться с новыми модификациями немецких истребителей. Основная проблема была в моторе. У ЛаГГ-3 был мотор жидкостного охлаждения М-105П мощностью 1050 л.с. Но его мощности не хватало для поднятия тяжелой деревянной машины. Лавочкин возлагал надежды на новый рядный двигатель жидкостного охлаждения М-107. При тех же габаритах, что и серийный м-105, новый двигатель В.Климова (далёкий потомок французского мотора «Испано-Сюиза» 12 Ybrs, купленного по лицензии) развивал взлетную мощность в 1400 л.с., а на высоте 5 км — 1300 л.с. В этой связи конструкторским бюро Лавочкина и Яковлева было поручено разработать истребители на базе этих двигателей. Воспользовавшись своим положением Яковлев забрал опытные моторы себе. Но по чистейшей случайности в руки конструкторов КБ Лавочкина попал двигатель воздушного охлаждения М-82 (АШ-82А), в сопровождении заместителя главного конструктора моторного завода В. И. Валединского.
Из-за несоответствия размеров и большего веса двигатель не удастся установить на существующий каркас без значительных переделок и, соответственно, затрат времени, а это было критическим моментом. Однако, заместитель Лавочкина С. М. Алексеев, сумел в невероятном темпе, без расчетов и чертежей сделать опытный экземпляр самолета. В связи с решением Государственного Комитета Обороны о снятии ЛаГГ-3 с производства и передачи заводов, на которых он выпускался, в распоряжение КБ Яковлева и организации на них производства истребителей Як, ситуация для КБ Лавочкина складывалась критической. Однако, 21 марта 1942 года, за несколько дней до отправки КБ Лавочкина в Тбилиси лётчик-испытатель Василий Яковлевич Мищенко поднял в воздух будущий Ла-5.
Новый мотор обеспечивал столь тяжелую конструкцию необходимой мощностью в 1700 л.с. По сравнению с базовым ЛаГГ-3 новый самолет был существенно лучше, в частности резко увеличилась скорость и скороподъемность, однако и проблем было предостаточно. В это время на КБ начали оказывать сильное давление. Сначала самолет просто перестали пускать в цех. Потом запретили использование заводского аэродрома. Затем сняли КБ Лавочкина с «бензинового довольствия». Наконец, пришел приказ ГКО: загрузить КБ и самолет в эшелоны и немедленно отбыть в Тбилиси.
22-23 апреля лётчики-испытатели А. П. Якимов и А. Г. Кубышкин продолжили испытания. Для полетов использовали залитую талой водой полосу в десятке километров от завода. Во время испытаний многие части опытного самолета ломались, недоработки устранялись прямо на летном поле при свете автомобильных фар, но судьба была очень благосклонна к пилотам и никто при таких «испытаниях» не погиб. Всего было проведено 26 испытательных полётов. Отчет об испытаниях был направлен в Москву. В отчете было указано, что самолет основную массу испытаний выдержал, но не решена проблема с перегревом мотора. Москва подумала, и дала на устранение неисправностей 10 (!) дней. Только исключительное (в очередной раз) везение, заключавшееся в том, что некий рабочий завода № 21 обнаружил в цеху упакованный в деревянный ящик новенький радиатор с заводским паспортом от мотора М-107, спасло самолет. Лавочкин запретил брать чужое, но коллектив его не послушал. За одну ночь выколотили дюралевый обтекатель к новому радиатору и поставили на самолет. Двигатель перегреваться перестал. 6 мая 1942 года провели испытания на штопор. Без продувок в аэродинамической трубе и тщательных расчетов это почти гарантированная авария и смерть. Но в этот раз испытания прошли успешно. 20 мая было принято решение о начале серийного производства ЛаГГ-3 М-82 под обозначением Ла-5 на заводе № 21 в Горьком.
Первые серийные машины не достигали скорости, заявленной в справке, на основании которой И. В. Сталин принамал решение о запуске самолета в серию. Для решения проблемы на завод срочно выехала группа специалистов, которую возглавлял начальник ЦИАМ Владимир Исаакович Поликовский.Научная группа работала круглосуточно. Именно В. И. Поликовский предположил, что причина потеря скорости — плохая герметизация капота. Были проведены работы по герметизации капота, в результате которых самолет достиг заявленной скорости.
Ла-5Ф
Новая модель обязана своим появлением новому форсированному двигателю Швецова АШ-82Ф, что и получило отражение в маркировке самолёта. В новом двигателе удалось преодолеть основной недостаток старого мотора – перегрева головки циллиндров, и одновременно повысить мощность двигателя. Первые Ла-5 с двигателями АШ-82Ф начали сходить с заводской сборочной линии в декабре 1942 года. Помимо двигателя, важнейшим отличием Ла-5Ф от Ла-5 стал абсолютно новый фонарь кабины с резко улучшенным обзором в заднюю полусферу. Ла-5Ф прошел испытания в эвакуированном в Свердловск ЛИИ в апреле 1943г. Самолёт показал скорость 557 км/ч на уровне моря и 590 км/ ч на высоте 6200 м - на 10 км/ч больше, чем Ла-5. Скороподъёмность возросла гораздо более заметно: Ла-5Ф забирался на 5000 за 5,5 минут, в то время как Ла-5 набирал эту высоту шесть минут.
Существует легенда, что своим возникновением модель Ла-5Ф обязана непосредственному вмешательству Сталина. Недовольный характеристиками двигателя АШ-82, он поинтересовался временем его работы на режиме форсажа. Двигателисты в своих оценках ограничились несколькими минутами. Тогда, по приказу Сталина, один из двигателей запустили в режиме форсажа до момента полного выхода из строя. Оказалось, что моторесурс в этом состоянии составлял более 50 часов, что было более чем достаточным для боевого истребителя.
Буквы ФН в маркировке самолёта обозначают Форсированный Непосредственного впрыска топлива. Новый самолёт начал выпускаться и поступать в войска с марта 1943 года Ла-5ФН скорее можно считать самолетом, выпускавшимся параллельно с Ла-5Ф, чем преемником последнего. Двигатель АШ-82Ф мог развивать мощность 1850 л.с. и поддерживать форсированный режим течение 10 минут. В апреле 1945 года в Люберцах была проведена серия воздушных боёв между предсерийным Ла-5ФН и трофейным Bf.109G-2. Учебные схватки выявили подавляющее превосходство советского истребителя по скорости на малых и средних высотах - основных высотах воздушной войны на Восточном фронте. Ла-5ФН превосходил Bf.109G-2 и в маневренности на вертикалях. Анализ результатов этих боев привел к значительным изменениям в тактике действий советской истребительной авиации. Вооружение Ла-5ФН аналогично вооружению Ла-5Ф - две пушки ШВАК с боезапасом по 200 снарядов на ствол. Перезарядка пушек осуществлялась с помощью пневматики или механически.
Ла-5УТИ
Опытные модификации
Ла-5 М-71
В начале 1943г. в ОКБ Лавочкина начало работы по Ла-5 с альтернативной силовой установкой АШ-71Ф. Двигатель представлял собой двойную звезду воздушного охлаждения и имел мощность 2200 л.с. - на целых 350 л.с. больше, чем АШ-82ФН. Установка перспективного мотора могла резко улучшить характеристики Ла-5. Самолёт с новым двигателем совершил первый полёт 28 апреля 1943года. Испытания прошли не совсем удачно, самолёт не смог достичь расчетных характеристик. После тщательных исследований и продувки в аэродинамической трубе, стало ясно, что если улучшить аэродинамику, то максимальная скорость может возрасти до рекордных 720 км/час. Однако из-за хронической ненадёжности двигателя АШ-71Ф, он так и не был запущен в серийное производство, и поэтому все работы над новым самолётом были прекращены.
Ла-5 206
Первые Ла-5 стали поступать в строевые авиачасти во второй половине 1942 года. Лётчики быстро оценили новый самолёт как очень хороший, а техники были довольны отсутствием системы водяного охлаждения, которая причиняла много неудобств в полевых условиях. Боевое крещение Ла-5 получил под Сталинградом. Несмотря на то, что из за отсутствия достаточного количества опытных пилотов потери были не большие, Ла-5 сразу же хорошо зарекомендовал себя. Для немецких лётчиков появление нового самолета стало очень неприятной неожиданностью. После Сталинградской битвы Ла-5 перестал быть неожиданностью для немцев, самолёты этого типа стали появляться на всех участках советско-германского фронта.
Ла-5 принимали участие в боях с конца 1942г. по лето 1943г., после чего их заменили более совершенные варианты Ла-5Ф, Ла-5ФН и впоследствии Ла-7. Хотя некоторые Ла-5 воевали и в 1944г. Наиболее широко Ла-5 применялся во время Курской битвы. Именно здесь начал свой боевой путь знаменитый советский ас Иван Кожедуб. Свой первый боевой вылет он совершил на самолёте Ла-5 6 июля 1943 года. К концу Курской битвы Кожедуб уже был награжден Орденом Боевого Красного знамени.