Jakovlev Jak-19 [‘Type 7’]

Typ:  lehký frontový stíhací letoun uzpůsobený pro činnost pouze za dne a za dobrých meteorologických podmínek

Určení:  primárně vybojování vzdušné převahy v prostoru linie a přepadové stíhání v rámci protivzdušné obrany, sekundárně ničení pozemních cílů v rámci přímé podpory pozemních jednotek

Historie:  První proudový stíhací letoun z dílny OKB A.S. Jakovleva vešel ve známost jako Jak-15 a po konstrukční stránce nebyl ničím než modifikací pístového stíhače typu Jak-3 VK-107A s instalací 900 kp proudového motoru typu RD-10 v přídi trupu nové konstrukce. Toto řešení sice umožnilo zavést proudový Jak-15 do sériové výroby již na podzim roku 1946, za úplně ideální jej však nebylo možné považovat. Protože proudový Jak-15 přebíral od pístového Jaku-3 bez větších změn nejen střední a zadní část trupu s ocasními plochami, ale i křídlo, které vykazovalo poměrně tlustým profilem, jeho provoz se neobešel bez rychlostních limitů. Ty přitom vycházely z pevnostních charakteristik křídla, které bylo navrženo pro letoun s pístovým a nikoliv proudovým pohonem. Protože to vše bylo Jakovlevovi již od počátku zřejmé, ještě za chodu zkoušek prototypů Jaku-15 se pustil do prací na projektu proudového stíhače kvalitativně nové konstrukce. Zmíněný letoun vešel ve známost pod označením Jak-19 [Type 7] a jeho vývoj se s oficiální zelenou setkal dne 29. dubna 1946, pouhých pět dní po záletu prvního Jaku-15. Dle zmíněného výnosu měl pohon Jaku-19 [Type 7] obstarávat 1 500 kp proudový motor typu TR-1 z díly A.M. Ljulky, první proudový motor sovětské konstrukce. Součástí výše uvedeného zadání se přitom stal též požadavek na rychlost 900 km/h ve výšce 5 000 m, resp. 850 km/h v přízemní výšce, dostup 14 000 m a dolet 700 km. Na výšku 5 000 m měl být přitom tento stroj schopen vystoupat za 3,8 min. Vývoj motoru typu TR-1 se ale nacházel ve skluzu. Vůbec poprvé byla sice tato pohonná jednotka spuštěna již v červenci roku 1946, její státní zkoušky se však nepodařilo završit dříve než v březnu roku 1947. Motor typu RD-10, který poháněl letouny řady Jak-15, zase nebyl schopen Jaku-19 [Type 7] zajistit požadované výkony. Protože žádný jiný motor tehdy nebyl, tedy vyjma ještě slabšího 800 kp typu RD-20, k dispozici, Jakovlevova OKB-115 speciálně pro tento letoun navrhla modifikaci motoru typu RD-10 s přídavným spalováním. Funkce přídavného spalování je založena na skutečnosti, že výtokové plyny proudového motoru obsahují dostatek kyslíku pro hoření. Uvnitř komory přídavného spalování jsou tedy tyto výtokové plyny míšeny s palivem a tato směs následně iniciována. To pak sebou přináší razantní nárůst tahu. Cenou za takto navýšený tah je ale značná spotřeba paliva. Prakticky paralelně na obdobné modifikaci motoru typu RD-10, který nebyl ničím jiným, než kopií německé Junkersu JUMO 004B, pracovala též konstrukční skupina I.A. Merkulova. Merkulova přídavným spalováním opatřená verze zmíněného motoru přitom vešla ve známost jako „JuF“ a stala se pohonnou jednotkou letounů typu Lavočkin „150F“, „156“ [Type 5] a „160“ [Type 6]. Na vývoji Jakovlevovi verze motoru typu RD-10 s přídavným spalováním, který byl zase znám jako RD-10F, se podílel též institut CIAM (Centrální institut leteckých motorů). Ten byl konkrétně zodpovědný za návrh automatického systému řízení a přívodu paliva. Motor typu RD-10F se vyznačoval instalací komory přídavného spalování na místo standardní trysky a v režimu přídavného spalování vykazoval tahem 1 100 kp. Komora přídavného spalování motoru typu RD-10F byla přitom opatřena šesti palivovými rozptylovači, dodatečným palivovým čerpadlem a jednoduchou tryskou s měnitelným průřezem, která se sestávala ze dvou pohyblivých vertikálních klapek s polokruhovým průřezem. Pozemními zkouškami motor typu RD-10F prošel, na půdě institutu CIAM, mezi únorem a květnem roku 1946. Tomu pak následovaly zkoušky na vzdušné zkušebně v podobě speciálně upraveného amerického bombardéru typu North American B-25J Mitchell (Bank). Závěrečná zpráva ze zkoušek motoru typu RD-10F byla podepsána dne 4. května 1946, poté co úspěšně prošel zkouškami zaměřenými na prověření technické životnosti přídavného spalování. Ty byly realizovány na speciální přípravku, zhotoveném zkušebním institutem LII ze Žukovského. Konstrukční tým Jakovlevovi OKB na téma Jak-19 [Type 7] zpracoval, v průběhu roku 1946, hned několik projektů. První projektové verze tohoto stroje přebíraly „stupňovité“ uspořádání trupu od Jaku-15. Na rozdíl od tohoto průkopnického stroje ale počítaly s instalací motoru až za pilotní kabinou a nikoliv před ní. Toto řešení totiž umožnilo přesunout pilotní kabinu až ke špici trupu, což sebou přineslo nemalé zlepšení výhledu. Společným znakem pro všechny rané projektové verze Jaku-19 [Type 7] se stal tříbodový podvozek příďového typu, přímé dolno- nebo středoplošně uspořádané křídlo a instalace ocasních ploch, které si svým vzezřením nic nezadaly s ocasními plochami druhoválečných pístových stíhacích letounů, na konci štíhlého ocasního nosníku vybíhajícího z odnímatelné zádě trupu, přímo nad motorovou tryskou. Jedna ze zmíněných projektových podob počítala dokonce se zaoblenou kapotovanou špicí nepodobnou špici trupu amerického Lockheedu F-80 Shooting Star a dvojicí postranních lapačů vzduchu. Od tohoto řešení bylo nicméně velmi rychle opuštěno ve prospěch příďového kruhového lapače vzduchu rozděleného vertikální dělící přepážkou na dva vzduchové kanály táhnoucí se podél boků pilotní kabiny. Důvodem tohoto se staly oprávněné obavy z pumpování a výpadků pohonné jednotky v důsledku nasátí povýstřelových zplodin z kanónů vestavěných do špice trupu. Nakonec ale Jakovlev stíhací Jak-19 [Type 7] opatřil doutníkovitým trupem s kruhovým lapačem vzduchu na přídi a kruhovou tryskou na zádi, přímo pod ocasními plochami. Toto řešení trupu mělo totiž před stupňovitým „uspořádáním“ navrch ve znatelně menším čelním aerodynamickém odporu. Cenou za to se stala větší ztráta tahu pohonné jednotky. Ta se totiž nacházela uvnitř střední partii trupu a s příďovým lapačem vzduchu byla propojena poměrně dlouhým vzduchovým kanálem. Určitou ztrátu tahu sebou přitom přinesla též větší délka výtokové trubice. Celou zadní část trupu Jaku-19 [Type 7], i s ocasními plochami, bylo navíc možné sejímat, což zase znatelně usnadňovalo přístup k motoru při údržbě. Toto uspořádání trupu se přitom stalo standardem prakticky pro všechny proudové stíhače následující generace, včetně letounů řady La-15 (Fantail), MiG-15 (Fagot) a MiG-17 (Fresco). Jakovlev projekt letounu typu Jak-19 [Type 7] zpracoval hned ve třech verzích. Zatímco jedna z nich počítala s již zmíněným 1 100 kp motorem typu RD-10F, pohon dalších dvou měly obstarávat britské motory typu Rolls-Royce Nene I (2 040 kp) a Derwent V (1 590 kp). Protože zmíněné pohonné jednotky vykazovaly v porovnání s motorem typu RD-10F většími rozměry, jejich použití se neobešlo bez radikálních zásahů do konstrukce trupu. Odlišná měla být též výzbroj. Zatímco první uvedená verze počítala s dvojicí kanónů ráže 23 mm, výzbroj druhé uvedené verze se měla sestávat ze čtyř 23 mm nebo dvou 37 mm kanónů, poslední uvedená verze měla být vyzbrojena dvojicí kanónů ráže 37 mm. Realizace se ale nakonec dočkala pouze první uvedená verze Jaku-19 [Type 7], která počítala s motorem typu RD-10F a dvěma kanóny ráže 23 mm. Upřesňující specifikace k tomuto modelu byly přitom vypsány dne 1. srpna 1946. Dle zmíněného zadání měl být vývoj Jaku-19 [Type 7] završen za pouhých 50 dní, z toho přitom 15 dní připadalo na zpracování pokročilého vývojového projektu a 30 dní na stavbu technologické 1:1 makety. Přestože šlo o velmi šibeniční termín, konstrukčnímu týmu Jakovlevovi OKB se podařilo dokončit projekt zavčas. Pokročilý vývojový projekt Jaku-19 [Type 7] byl Jakovlevem schválen v říjnu roku 1946. První ze dvou prototypů, Jak-19-1 (žlutá 24), se Jakovlevovi podařilo odevzdat k továrním zkouškám dne 29. listopadu toho samého roku, tj. po pouhých čtyřech měsících od zahájení přímého vývoje. Den nato byl tento stroj přepraven na letiště Moskva-Chodynka. Rolovací zkoušky prototypu Jak-19-1 (žlutá 24) ale již dne 12. prosince 1946 pozastavil požár. Jeho příčinou se přitom stalo defektní těsnění v palivovém potrubí. Na zkušební leteckou základnu se opravený prototyp Jak-19-1 (žlutá 24) opět vrátil 26. dne toho samého měsíce. Do oblak se tento stroj poprvé vydal dne 8. ledna 1947, jako první proudový letoun sovětské konstrukce s přídavným spalováním. Za letu bylo ale přídavné spalování v SSSR vůbec poprvé odzkoušeno na konkurenčním letounu typu Lavočkin „156“ [Type 5], jehož pohon obstarával motor typu „JuF“, který rovněž vycházel z motoru typu RD-10. Mezi 2. březnem a 18. květnem téhož roku totiž prototyp Jak-19-1 (žlutá 24) strávil na zemi kuli výměně pohonné jednotky. Důvodem tak dlouhé odstávky se přitom staly průtahy s dodávkou nového motoru typu RD-10F. Přídavné spalování tohoto stroje bylo proto nakonec poprvé zažehnuto až dne 21. května 1947. První zážeh přídavného spalování konkurenčního typu Lavočkin „156“ [Type 5] byl přitom uskutečněn již dne 10. dubna téhož roku, tedy více než měsíc předtím. Do oblak se ale tento stroj poprvé vydal až po Jaku-19-1 (žlutá 24). Přídavné spalování Jaku-19-1 (žlutá 24) bylo na poprvé aktivováno ve výšce 3 000 m. Přitom došlo ke vzrůstu rychlosti z 580-ti km/h na 670 km/h. Druhý zážeh, který byl uskutečněn dne 22. května 1947, sebou přinesl vzrůst rychlosti z 600-ti km/h na 700 km/h. Zpočátku byl prototyp Jak-19-1 (žlutá 24) vyzbrojen dvojicí řadových 23 mm kanónů typu NS-23. V průběhu závodních zkoušek ale namísto nich obdržel instalaci experimentálních kanónů typu Š-3 té samé ráže. Druhý prototyp Jaku-19 [Type 7], známý jako Jak-19-2 (žlutá 25), se do oblak poprvé vydal dne 6. června 1947. Od prototypu prvního se ale tento stroj mírně odlišoval. Při návrhu prototypu Jak-19-2 (žlutá 25) totiž konstrukční tým Jakovlevovi OKB plně zužitkoval výsledky měření, které bylo mezitím realizováno, za pomoci 1:4 makety, v aerodynamickém tunelu institutu CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky) typu T-102. Konkrétně tento stroj obdržel SOP s více hranatým tvarem a VOP s mírným kladným vzepětím (+5°) na místo nulového a v neposlední řadě též instalaci úchytů pro 195 l přídavné palivové nádrže pod koncovými křídelními oblouky. Dle původních plánů mělo být v průběhu závodních zkoušek uskutečněno celkem 34 letů s celkovou délkou trvání 16 hodin a 20 minut. Nakonec ale oba prototypy Jaku-19 [Type 7] za chodu závodních zkoušek dohromady vykonaly 64 letů s celkovou délkou trvání 23 hodin a 30 minut. Zatímco na první prototyp z toho připadalo 27 letů s celkovou délkou trvání 8 hodin a 23 minut, prototyp druhý vykonal celkem 37 letů s celkovou délkou trvání 15 hodin a 7 minut. V průběhu závodních zkoušek se podařilo prototypy Jaku-19 [Type 7] rozehnat na 904 km/h. Max. rychlosti přitom tyto stroje dosahovaly ve výšce 5 000 m, na kterou se dokázaly vyškrábat za 3,9 minut. Stíhací Jak-19 [Type 7] se tak stal vůbec prvním letounem sovětské konstrukce s rychlostí vyšší než 900 km/h. S kladným ohlasem ze strany zkušebních pilotů se setkala též ergonomie pilotní kabiny, odezva výškovky v průběhu přibližování na přistání, letová stabilita, snadnost pilotáže a obratnost. Součástí závěrečné fáze závodních zkoušek stíhacího Jaku-19 [Type 7] se staly též pozemní a letové zkoušky kanónu typu Š-3. V rámci letových střeleckých zkoušek byly přitom uskutečněny střelby v průběhu manévrování ve výškách mezi 1 000 m a 3 000 m a v průběhu střemhlavého letu pod úhlem 30°. Kuli problémům s dodávkami experimentální 23 mm munice byly ale kanóny typu Š-3 tehdy provizorně opatřeny hlavněmi ráže 14,5 mm. Zkoušky zmíněné zbraně se obešly bez větších problémů a byly završeny kladným hodnocením. Závěrečná zpráva ze závodních zkoušek stíhacího Jaku-19 [Type 7] byla podepsána dne 27. září 1947. Mezitím, dne 3. srpna, se druhý prototyp tohoto stroje představil celému světu na tradiční letecké přehlídce v Tušinu. Přesně dva měsíce nato byl prototyp Jak-19-2 (žlutá 25) předán ke zkouškám státním. Původní plány přitom počítaly se zahájením státních zkoušek již v květnu. Splnění tohoto termínu nicméně zamezily průtahy se závodními zkouškami zaviněné zejména průtahy se stavbou prototypu druhého. Státní zkoušky Jaku-19 [Type 7] se rozeběhly dnem 17. října 1947 a byly završeny dne 30. ledna 1948. Státní zkoušky tohoto stroje potvrdily shodu s výkonnostními parametry naměřenými v průběhu zkoušek závodních. Zažehnutí přídavného spalování pohonné jednotky prototypu Jak-19-2 (žlutá 25) při vzletu vedlo k redukci délky rozjezdu o nějakých 24 %. Rychlost tohoto stroje ve výšce bylo aktivací přídavného spalování možné zvýšit o 125 km/h (z 782 km/h na 907 km/h). Rychlostí přitom prototyp Jak-19-2 (žlutá 25) svého předchůdce v podobě letounu typu Jak-15 překonával o celých 102 km/h (907 km/h vs 805 km/h). Závěrečná zpráva ze státních zkoušek Jaku-19 [Type 7] byla podepsána dne 8. května 1948, celé tři měsíce po jejich ukončení, a obsahovala celou řadu výtek. Dolet tohoto stroje totiž činil 550 km na místo požadovaných 700 km. V konfiguraci s dvojicí PTB v podvěsu nicméně za požadavky technického zadání zaostával o pouhých 5 km. Technickému zadání přitom nevyhověl ani stoupavostí. Na výšku 5 000 m byl totiž schopen vystoupat za 4 min. Požadavek přitom zněl 3,8 min. Ovladatelnost prototypu Jak-19-2 (žlutá 25) při klopení byla sice shledána za vyhovující, při klonění však nikoliv. Kritiku ale sklidil též kokpit a motor. Tlak v palivovém potrubí přídavného spalování totiž po 49 min chodu kolísal mezi 20 km/cm³ a 7 až 9 km/cm³. Turbína se v průběhu výstupu za využití přídavného spalování přehřívala. Pokud nato pilot zareagoval snížením tlaku v palivovém systému, přídavné spalování obvykle vypadlo. Kokpit Jaku-19-2 (žlutá 25) byl zase příliš úzký a navíc pilotovi neposkytoval ochranu při převrácení na záda. Za nedostatečnou byla ale shledána též pancéřová ochrana, stejně jako výkonnost klimatizačního systému. Pokud okolní teplota vzduchu činila -23 °C, uvnitř kokpitu bylo nanejvýš -6 °C. Do završení státních zkoušek se navíc nepodařilo prověřit některé charakteristiky, včetně ovladatelnosti a strukturní integrity v průběhu vybírání střemhlavého letu při max. povoleném provozním násobku a chování při max. povolené rychlosti M=0,82. V průběhu státních zkoušek bylo dosaženo pouhých M=0,77. Do završení státních zkoušek Jaku-19-2 (žlutá 25) se navíc nepodařilo ani započít státní zkoušky motoru typu RD-10F. Kanón typu Š-3 pak státními zkouškami neprošel vůbec. Díky tomu všemu nemohl být letoun typu Jak-19 [Type 7] doporučen pro řadovou službu u VVS. Přestože prakticky všechny zmíněné nedostatky bylo možné relativně snadno odstranit, v dalším vývoji tohoto stroje se nepokračovalo. Důvodem toho se stala dostupnost silnějších proudových pohonných jednotek v podobě motorů typu Nene I/II a Derwent V britské značky Rolls-Royce a v neposlední řadě též rychlé pokroky ve vývoji pokročilejších proudových stíhačů v podobě letounů typu Jak-23 (Flora) a Jak-25 [Type 13]. Letové zkoušky prototypů těchto dvou strojů se totiž rozeběhly již v roce 1947.

Popis:  Lehký jednomístný jednomotorový proudový stíhací letoun typu Jak-19 byl řešen jako celokovový středoplošník s přímým křídlem a klasicky koncipovanými přímými ocasními plochami. Doutníkovitý trup tohoto stroje měl poloskořepinovou konstrukci a sestával se ze tří sekcí, a to příďové střední a záďové. V čele příďové sekce trupu Jaku-19 se nacházel kruhový lapač vzduchu pohonné jednotky. Ten byl přitom rozdělen vertikální dělící překážkou na dva samostatné vzduchové kanály s průřezem na výšku postavené elipsy. Přímo mezi nimi se nacházel jednomístný kokpit. Kokpit prototypů Jaku-19 nebyl přetlakový. Ukrýval však vystřelovací sedačku. Překryt pilotní kabiny tohoto stroje měl polokapkovitý tvar a sestával se ze dvou částí, a to pevného čelního štítku a odsuvné (směrem dozadu) zadní části. Zatímco zasklení zadní části překrytu pilotní kabiny Jaku-19 bylo nedělené, zasklení pevného čelního štítku se sestávalo z plochého čelního okénka, které bylo zhotoveno z 57 mm neprůstřelného skla, a dvou zaoblených postranních okének s tvarem trojúhelníku. Ochranu pilota před projektily palných zbraní kromě již zmíněného čelního neprůstřelného skla obstarával též 6 mm čelní pancéřový plát a 8 mm pancéřové opěradlo. V čele dělící přepážky příďového vstupu vzduchu, přímo před prostorem pilotní kabiny, se nacházela šachta příďového podvozku. Přímo nad ní byl umístěn přistávací reflektor a fotokulomet. Příďová sekce trupu stíhacího Jaku-19 ale ukrývala též hlavňovou výzbroj v podobě dvou 23 mm kanónů typu Š-3 se zásobníky na 2 x 75 nábojů. Jejich instalace se nacházela pod potahem břicha trupu, přímo pod vzduchovými kanály, resp. po stranách šachty příďového podvozku. Střední část trupu tohoto stroje ukrývala pohonnou jednotku v podobě 1 100 kp proudového motoru typu RD-10F a přední dvojici palivových nádrží. Zadní část trupu byla řešena jako demontovatelná a byla zakončena komorou přídavného spalování s tryskou s měnitelným průřezem. Trysku pohonné jednotky Jaku-19 přitom tvořila dvojice pohyblivých vertikálních klapek s půlkruhovým průřezem. S komorou přídavného spalování, která se nacházela na zádi, byla pohonná jednotka, jejíž instalace se zase nacházela za pilotní kabinou, propojena dlouhou výtokovou trubicí. Tu obepínala zadní dvojice palivových nádrží. Všechny čtyři trupové nádrže Jaku-19 dohromady pojaly 650 kg paliva. Zásobu paliva druhého prototypu tohoto stroje bylo přitom možné dále rozšířit zavěšením dvou 195 l přídavných nádrží s kapkovitým tvarem pod zaoblené koncové křídelní oblouky. Poměrně tenké středoplošně uspořádané lichoběžníkové křídlo Jaku-19 bylo řešeno jako jednodílné a vykazovalo laminárním profilem, rozpětím 8,72 m, plochou 13,56 m² a kladným vzepětím 5°. Jeho mechanizaci tvořily vztlakové klapky typu CAGI (modifikované vztlakové klapky typu Fowler) s úhlem vychýlení 20° pro vzlet a 60° pro přistání a křidélka typu Frise. Na levé náběžné hraně křídla tohoto stroje se nacházela PVD. Pod zaoblenými koncovými oblouky druhého prototypu byly navíc umístěny úchyty pro přídavné palivové nádrže. Lichoběžníkové ocasní plochy Jaku-19 se sestávaly z jedné svislé plochy (SOP) s plochou 1,93 m², která byla uchycena ke hřbetu odnímatelné zadní části trupu, přímo nad tryskou pohonné jednotky, a jedné vodorovné plochy (VOP) s plochou 2,80 m² a zaujímaly vzájemné uspořádání do tvaru kříže. VOP byla tedy uchycena k bokům SOP. Na odtokové hraně SOP Jaku-19 se nacházelo dvoudílné směrové kormidlo. Zatímco horní díl směrovky byl umístěn přímo nad, spodní díl se nacházel pod uchycením VOP. VOP tohoto stroje vykazovala rozpětím 3,5 m a nulovým vzepětím v případě prototypu prvního, resp. kladným vzepětím 5° v případě prototypu druhého. Na její odtokové hraně se nacházela dvojice výškových kormidel s plechovým potahem spodní a plátěným potahem horní plochy. Vzletové a přistávací zařízení Jaku-19 tvořil zatahovatelný tříbodový kolový podvozek příďového typu. Zatímco 400 x 150 mm kolo příďového podvozku se zatahovalo (proti směru letu) do spodní části dělící přepážky příďového kruhového vstupu vzduchu, 570 x 140 mm kola hlavního podvozku se zasouvala (směrem k podélné ose trupu) do boků trupu, v oblasti pod křídlem.  

Verze:

Jak-19-1 – první prototyp letounu typu Jak-19 [Type 7]. Tento stroj poprvé vzlétl dne 8. ledna 1947 a byl opatřen SOP se zaobleným vrcholem a VOP s nulovým vzepětím.

Jak-19-2 – druhý prototyp letounu typu Jak-19 [Type 7]. Tento stroj se do oblak poprvé vydal dne 6. června 1947. Od prototypu prvního jej přitom bylo možné snadno rozpoznat zejména díky více hranatému profilu SOP a mírnému kladnému vzepětí (+5°) VOP. Pod koncové křídelní oblouky prototypu Jak-19-2 bylo navíc možné umístit 195 l přídavné palivové nádrže s kapkovitým tvarem.

Vyrobeno:  dva prototypy

Uživatelé:  žádní

Jak-19-2

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden proudový motor typu CIAM RD-10F (modifikace německého typu Junkers JUMO 004B) s max. tahem 1 100 kp s přídavným spalováním

Radar:        žádný

Vybavení:  - zaměřovací: jeden střelecký zaměřovač typu PBP-1A (jeho instalace se nachází uvnitř pilotní kabiny)

                   - obranné: identifikační systém „vlastní-cizí“ typu SČ-3

Výzbroj:    dva 23 mm kanóny typu Š-3 se zásobou 75 nábojů na hlaveň, vestavěné do břicha přední části trupu

¹ s dvojicí PTB v podvěsu, resp. 3 050 kg bez PTB

² se zapnutým přídavným spalováním, resp. 782 km/h s vypnutým přídavným spalováním

Poslední úpravy provedeny dne: 30.12.2014