ЛаГГ-3

Облегчение конструкции ЛаГГа-3 позволило ему набирать высоту 5000 м за 5,8 мин вместо прежних 6,4. Полный разворот на высоте 1500 м самолет теперь производил за 20 секунд вместо прежних 21 секунды. Разбег сократился с 370 до 280 м. Выпуклое остекление фонаря заменили плоским, что улучшило обзор вперед. Маслосистема стала меньше терять масло и уже не пачкала фонарь. На самолет установили прицел с красной подсветкой, что повысило точность прицеливания. Но всех требований, определенных в указе НКАП, выполнить не удалось. В начале 1943 года главной целью завода № 31 было сократить массу серийного самолета до 2950 кг, подняв при этом максимальную скорость у земли до 526 км/ч, а на оперативной высоте до 590 км/ч. Облегченный самолет пустили в серию без статичных и летных испытаний. Его массу уменьшили, уменьшив толщину некоторых деталей, используя облегчающие отверстия, а также уменьшив запас прочности фюзеляжа.

В передней части фюзеляжа толщину обшивки уменьшили с 9,5 до 7 мм, облегчили каркас капота, два маслобака заменили на один. С самолета сняли узлы для крепления подвесных топливных баков, у внутренних топливных баков уменьшили толщину стенок. Использование новых тросиков управления газом, а также ряд других изменений в конструкции позволили в общей сложности облегчить самолет на 252–283 кг. С другой стороны переделка воздухозаборников водяного и масляного радиаторов, герметизация противопожарной переборки, установка обтекателей на выхлопные патрубки и доработка форсированного двигателя М-105ПФ (на двигатель поставили усиленный коленвал) добавили к массе самолета 55 кг. В результате массу не удалось понизить больше чем до 2962 кг. Серийные самолеты часто весили на 9 % больше опытных машин. Эту проблему часто обсуждали в НКАП. В 1943 году появился указ «Об ужесточении дисциплины крупносерийного выпуска самолетов», который касался всех авиационных предприятий. В этот же период трудно было оснащать все самолеты радиостанциями. Лишь с марта 1943 года на все без исключения ЛаГГи-3 начали ставить приемники, а на каждом пятом самолете — приемо-передатчики РСИ-4. Часть самолетов выпускалась в варианте ближнего разведчика и оборудовалась фотокамерой АФА-1, установленной в хвостовой части фюзеляжа. В середине 1943 года вооружение самолета усилили вторым пулеметом БС. На последних сериях винт ВИШ-61П заменили винтом ВИШ-105СВ, отличавшемся более плоской и широкой ступицей.

На заводе № 31 работали над совершенствованием двигательного агрегата с целью улучшить скорость самолета. Предпринимались попытки поставить на истребитель двигатели М-106 и М-107, но, как уже говорилось выше, они закончились безрезультатно. Горбунов предпринял еще одну попытку улучшить летные качества ЛаГГа-3, установив на самолет двигатель М-105ПТ. Истребитель, получивший обозначение «объект 105» в октябре 1943 года прошел государственные испытания. Прежде всего в глаза бросалась каплевидная форма фонаря кабины. Вооружение самолета состояло из пушки ШВАК и пулемета БС с боекомплектом 160 и 200 выстрелов соответственно. Взлетная масса самолета составила 2818 кг, максимальная скорость 612 км/ч.

В феврале 1944 года появился самолет «105-2» с двигателем М-105ПФ-2 стартовой мощностью 1290 л.с. и рабочей мощностью 1310 л.с. на высоте 2000 м. Емкость топливных баков сократили с 405 до 377 л, пушку ШВАК заменили пушкой ВЯ-23 с боекомплектом 85 выстрелов. Пулемет БС имел боекомплект 185 выстрелов. Истребитель проходил государственные испытания с 10 мая по 12 июня 1944 года. Закончились они отрицательно. У самолета отметили недоработки в конструкции винтомоторной группы, слабое вооружение и низкие летные параметры. Самолет «105-2» значительно уступал по возможностям немецким истребителям Bf-109G-6 и FW-190D-9. В результате в НИИ ВВС признали бесперспективным дальнейшее совершенствование ЛаГГа-3 и подняли вопрос о прекращении его серийного выпуска. Дальнейшие планы тбилисских конструкторов так и не были реализованы. В частности, они предполагали оснастить самолет эластичными самогерметизирующимися баками. В отличие от жестких баков с резиновой обшивкой, у мягких баков сами стенки были сделаны из самозатягивающейся резины.

Особое место в работе КБ С. А. Лавочкина занимают эксперименты со смешанной двигательной установкой. Одним из способов увеличить максимальную скорость и потолок самолета было установить на него дополнительные ракетные двигатели на жидком топливе. В Советском Союзе в годы войны над ракетными ускорителями самолетов работала группа И. А. Меркулова и М. М. Бондарюка. Двигатель ДМ-4 конструкции Меркулова ставили на истребители Як-7Б, а двигатель ВРД-1 Бондарюк испытывал на серийном ЛаГГе-3 с двигателем М-105ПФ. Ускоритель ВРД-1 имел длину 2,15 м, диаметр спереди 0,14 м, массу 16 кг.

Испытания ускорителя ВРД-1 в августе 1942 года проводил летчик-испытатель Г. А. Мищенко. Опыты показали, что ускоритель позволяет прибавить к максимальной скорости самолета 15 км/ч. В то же время двигатель ухудшал аэродинамические качества самолёта, снижая скорость самолета на 35–40 км/ч. Впрочем, подвеска ускорителя делалась довольно грубо, теоретически существовала возможность облагородить аэродинамику самолета. Но этого делать не стали, так как ускоритель не мог обеспечить стабильное горение топлива, также пуск ускорителя был очень затруднен на значительных высотах.