В начале 1944 года ГКО в своем постановлении № 5201 от 18 февраля впервые указал на нетерпимое положение с развитием реактивной техники в стране. При этом ликвидировался Государственный институт реактивной техники (ГИРТ) при СНК СССР и вся тематика сосредотачивалась во вновь организованном НИИ реактивной авиации (НИИ-1), подчиненном заместителю наркома авиапромышленности А. С. Яковлеву. Этим же документом конструкторским бюро С. А. Лавочкина, А. И. Микояна, П. О. Сухого и А. С. Яковлева предписывалось приступить к созданию реактивных истребителей.
Такое решение стало закономерной реакцией на поступавшую из Германии информацию о разработке реактивной техники.
Спустя три месяца, 22 мая 1944 года, ГКО принял постановления № 5945 «О создании авиационных реактивных двигателей» и № 5946 «О создании самолетов с реактивными двигателями». Поскольку в то время в Советском Союзе еще было далеко до постройки газотурбинного двигателя, то эти документы стали отправными точками на пути создания первых отечественных самолетов с комбинированными силовыми установками.
Согласно этим документам ОКБ-115 предписывалось построить по две экспериментальные машины на базе истребителя Як-9 с дополнительными жидкостно-реактивными двигателями РД-1 тягой 300 кгс и трехкамерного РД-3 тягой 900 кгс конструкции В. П. Глушко. Однако проработки варианта Як-9 с РД-1 показали, что из-за большого полетного веса эффект от использования ЖРД будет значительно меньше, чем при установке его на новый более легкий истребитель Як-3.
Расчеты, сделанные в конце лета 1944 года, показали, что полуреактивный Як-3 с этим двигателем вполне может достичь скорости 780 км/ч.
Общий вид самолета Як-3РД с комбинированной силовой установкой.
На Як-3 разместили объединенный водомасляный радиатор для поршневого мотора, а вооружение сократили до одной пушки НС-23 (60 патронов) с прицелом ПБП-1А. По сохранившимся фотографиями, орудие на самолет так и не установили, хотя прицел отчетливо виден в кабине пилота. Фонарь кабины пилота для снижения аэродинамического сопротивления понизили на 70 мм.
Посадочные щитки в закрытом положении зафиксировали дополнительными замками во избежание их отсоса. Стальные тяги руля глубины заменены дюралюминиевыми.
Стабилизатор и киль взяли без изменения от Як-3. Для сохранения площади руля поворота увеличили его хорду. Рули высоты несколько срезали для установки РД-1, соответственно облегчив его весовой балансир. Обшивку рулей и элеронов сделали из дюралюминия.
Як-3РД с обтекателем вместо вспомогательного жидкостно-реактивного двигателя.
Двигатель РД-1 расположили на стальной трубчатой ферме, закрепленной в хвостовой части фюзеляжа, и закрыли легкосъемным капотом.
Баки с компонентами топлива ЖРД (50 кг керосина и 200 кг концентрированной азотной кислоты), как и емкости для бензина общим объемом 260 литров, расположили в крыле, протянув трубопроводы к реактивному двигателю в специальном желобе, проходившем по левому борту.
Насосный агрегат, расходные бачки для ракетного топлива и клапаны наддува находились в вентилируемом кожухе в передней части фюзеляжа, непосредственно за поршневым мотором. Между лонжеронами крыла под полом кабины пилота расположили фильтры керосина и кислоты, заправочные вентили, сливные блоки и бачок для сбора подтекавшей через уплотнения насосного агрегата кислоты. Вся система трубопроводов была герметизирована.
Два съемных баллона сжатого до 150 атмосфер воздуха расположили на блоках мотора ВК-105ПФ2.
Заправка компонентами топлива ЖРД производилась от специального заправщика снизу вверх, а наддув баков керосина и кислоты производился от нагнетателя мотора. Кислотная проводка окрашивалась в белый цвет, а керосиновая — в голубой.
Самолет был оборудован радиостанцией РСИ-4. В связи с размещением дополнительных приборов, контролировавших работу ЖРД, изменили компоновку приборной доски по сравнению с принятой.
Ведущим конструктором был Б. С. Моторин, ведущим инженером по испытаниям — К. А. Знаменский.
В вариант Як-3РД в конце декабря переделали самолет № 1820 саратовского авиазавода. С 5 по 12 января 1945 года сделали десять огневых пусков РД-1 на земле продолжительностью до 3 минут 15 секунд.
Двигатель РД-1, установленный на Як-3РД.
Первый полет Як-3РД без включения ЖРД В. Л. Расторгуев выполнил 22 января 1945 года. Лишь после этого перешли к запуску ускорителя в воздухе. Из 40 пусков РД-1 № 009, установленный на самолете, лишь три раза включался в полете. В одном из них 11 мая была зафиксирована скорость 782 км/ч на высоте 7800 метров. При этом отмечался неустойчивый запуск ЖРД.
По этой причине РД-1 с электрическим зажиганием, наработавший 18 минут 50 секунд, заменили на РД-1ХЗ № 018 с химическим зажиганием. Его испытания на земле проходили успешно, но в первом же полете 14 мая 1945 года во время запуска произошел взрыв, разрушивший двигатель. После этого случая самолет поставили на доработку, заменив ракетный двигатель. Но к полетам долго не приступали. Складывается впечатление, что на машине поставили крест. К тому же у Лавочкина дела с полуреактивными истребителями шли не лучше.
Полеты на Як-3РД возобновили лишь 14 августа перед воздушным парадом в Тушино, а на следующий день после включения ускорителя внезапно упала тяга ЖРД и кабина пилота стала наполняться брызгами и парами горючего, что затруднило пилотирование. Тем не менее Виктор Леонидович, перекрыв топливные магистрали ЖРД, совершил благополучную посадку на Центральном аэродроме. На земле выяснилось, что оборвалась трубка керосиновой магистрали. Неисправность устранили, и 16 августа Расторгуев ушел в очередной полет. Запуск ЖРД прошел успешно, и после его отсечки самолет набрал высоту 2500 метров, сделал площадку и, планируя, постепенно перешел в пикирование, столкнувшись с землей. Что стало причиной гибели Расторгуева, до сих пор не известно.
В заключение следует отметить, что попытки использования ЖРД в отечественном самолетостроении продолжались и после войны, но не увенчались успехом. Одной из главных причин неудач было использование агрессивнейшего окислителя — азотной кислоты. Правда, за рубежом работы в этом направлении были удачнее. Достаточно напомнить о состоявшем на вооружении Люфтваффе ракетном перехватчике Ме-163 и воздушно-космическом самолете «Спейс шатл», но это уже другая история.
