Хотя задача создания высотного истребителя была для ВВС Красной армии гораздо менее актуальной, чем для Люфтваффе, работы в этом направлении в СССР не прекращались всю войну. Была предпринята и попытка создать соответствующую модификацию Як-9. Еще в апреле 1943 г. собрали опытную партию (5 единиц) истребителей Як-9ПД с увеличенным на 0,5 м размахом крыла и высотным двигателем М-105ПД с двухступенчатым нагнетателем Э-100. Для облегчения машины из вооружения оставили лишь одну 20-мм пушку. Однако мотор перегревался и на большой высоте работал нестабильно. В 1944 г. опыт повторили, взяв за основу самолет Як-9У с мотором ВК-107А. Самолет предельно облегчили, и его взлетная масса составила всего 2500 кг. то есть рекордно малую для Як-9, да и для вообще всех истребителей «як» периода войны, величину. Потолок удалось поднять до 13 100-13 500 м. Но к тому времени задача перехвата высотных самолетов-разведчиков, для решения которой и создавался Як-9ПД, окончательно утратила свою актуальность, и после постройки 30 высотных истребителей их выпуск прекратили.
Головной серийный Як-9У с двигателем ВК-107А (заводской № 25-021, построен в Омске в апреле 1944 г. и собран на заводе № 301 в мае 1944 г.). Государственные испытания. Август 1944 г.
В 1944 г. тремя заводами изготовили 7831 Як-9 всех модификаций (3559 – заводом № 153 в Новосибирске, 1600 – омским предприятием № 199 и 373 – московским № 82). Производство Як-9 продолжалось до 1948 г. (хотя после завершения войны его темп существенно сократился), создавались и новые модификации. В общей сложности построили примерно 16 800 Як-9.
Наряду с «универсальным» Як-9 в 1944 г. наконец удалось наладить производство истребителя завоевания господства в воздухе Як-3. Как уже отмечалось, этот самолет был запущен в производство на саратовском заводе № 292, где постепенно вытеснил Як-1б, и тбилисском № 31 (взамен ЛаГГ-3). Однако поставки уже первых серийных самолетов саратовского производства в марте 1944 г. показали некоторое снижение летных данных по сравнению с техническими условиями. Еще хуже были машины, построенные в Тбилиси: на контрольных испытаниях, проведенных в октябре 1944 г., экземпляр выпуска завода № 31 смог развить на границе высотности скорость 620-630 км/ч против 660 км/ч у «эталона». Причиной было признано низкое качество сборки и отделки самолетов, а также превышение массы отдельных узлов из-за технологических упрощений. Когда же самолет попал на фронт, осенью 1944 г. стали приходить многочисленные сообщения об авариях Як-3. Проведенная в октябре проверка выявила 114 таких случаев. Нечто подобное ВВС Красной армии уже переживали весной 1943 г., но там причина заключалась в ухудшении качества клея и лакокрасочных покрытий, что вызывало расслоение обшивки. Теперь же причина была в ином: скорости Як-3 приблизились к предельным для деревянных самолетов, и на маневре крыло создавало такую подъемную силу, такой перепад давлений на верхней и нижней поверхностях, что ни фанера, ни казеиновый клей, ни традиционный «плотницкий» крепеж уже не выдерживали. Это отнюдь не способствовало популярности Як-3 при всех его выдающихся летных качествах. Логичным выходом был переход на металл, тем более что возрастание выпуска дюраля и его поставок по ленд-лизу вполне позволяли это сделать. Однако авиапромышленность оказалась к этому не готова – на заводах № 292 и № 31 не было необходимого штамповочного и гальванического оборудования, не хватало даже обычных «гильотин» для резки листового металла и фрезерных станков. Поэтому и в 1945 г. продолжился выпуск Як-3 смешанной конструкции.
Один из первых серийных Як-3 на контрольных испытаниях в ЛИИ, июль 1944 г.
В отличие от Як-9, Як-3 не стал основой для множества модификаций, да и не мог стать, поскольку задумывался как самолет узкоцелевого назначения. Тем не менее некоторые изменения в ходе производства в его конструкцию вносились. В частности, после выпуска первых 197 самолетов было усилено вооружение – вместо одного 12,7-мм синхронного пулемета стали устанавливать два. Предпринимались и попытки более радикального усиления. Опираясь на опыт создания Як-9Т, Яковлев попытался создать истребитель, вооруженный 37-мм пушкой, и на базе Як-3. Самолет, получивший обозначение Як-ЗТ, вооружили 37-мм мотор-пушкой Н-37 (боекомплект – 25 снарядов), представлявшей собой облегченный вариант НС-37 с уменьшенной начальной скоростью снаряда (с 900 до 690 м/с), но увеличенной скорострельностью (с 250 до 400 выстр./мин). Синхронные пулеметы заменили двумя 20-мм пушками Б-20С (боекомплект – по 100 снарядов). Возросшая масса оружия вынудила пойти на дальнейшее облегчение машины – вновь уменьшили запас топлива, сняли бронестекло и систему нейтрального газа. Для сохранения центровки кабину сдвинули на 0,4 м назад – как на Як-9Т. Однако испытания, начавшиеся в январе 1945 г., были неудачными, и в серии Як-ЗТ не строился. Вместо него в производство запустили Як-ЗП с тремя 20-мм пушками Б-20. Поставки таких самолетов начались в апреле 1945 г. Изготовили 596 Як-9П, но ни один из них на фронт попасть уже не успел.
На модификации Як-ЗТ аналогия со «старшим братом» Як-9 не исчерпывалась. Также была предпринята попытка создания высотной модификации Як-ЗПД с двигателем ВК-105ПД и нагнетателем Э-100. Вооружение при этом ограничили одной 23-мм пушкой НС-23. Опытный экземпляр Як-ЗПД вышел на испытания в феврале 1945 г., но их результаты оказались разочаровывающими. Потолок у этого «высотного» истребителя оказался ниже, чем у обычного Як-3 с ВК-105ПФ-2: самолет не мог нормально летать на высотах больше 9000 м, и 14 мая 1945 г. его доводку прекратили.
Появление нового мотора ВК-107А привело к попытке установить его и на Як-3 (снова аналогия с Як-9У). Первый из двух прототипов Як-ЗУ с таким двигателем вышел на испытания еще в январе 1944 г., но из-за проблем с доводкой мотоустановки они сильно затянулись. После устранения части дефектов Як-ЗУ показал отличные летные данные (правда, без установленного вооружения): скорость на высоте 5750 м достигла 720 км/ч, а высоту 5000 м он набирал за 3,9 минуты. Потолок достиг 11 800 м – как у лучших английских и американских перехватчиков. При этом маневренность осталась на уровне серийного Як-3: время выполнения виража составляло 17-18 с на высоте 1000 м и 24 с – на 5000 м.
Як-9УТ с мотором ВК-107А (заводской № 40-022 завода № 166). Самолет оснащен пушкой Н-37 и двумя синхронными орудиями Б-20. Государственные испытания. Апрель 1945 г.
Оставалась, правда, проблема перегрева воды и масла, что вынуждало летом летать с полностью открытыми створками радиаторов – а это, как ни крути, съедало 24 км/ч скорости. Еще большей проблемой была прочность, причем не только статическая всего самолета в целом, но и крепления обшивки к каркасу. Тем не менее в самом конце 1944 г. вышло постановление о запуске в серию на заводе № 31 самолета Як-ЗУ с мотором ВК- 107А, вооружением из трех 20-мм пушек Б-20 и дюралевым крылом. Реально построили всего 48 Як-ЗУ, сданных уже после войны – в конце 1945-го – начале 1946 г. Для мотора ВК-107А оказался более подходящим самолет Як-9У, имевший несколько другую центровку и более прочный планер.
Не увенчались успехом и попытки установить на Як-3 более мощные моторы других типов. В частности, в конце 1944 г. Яковлев вернулся к идее установки на свой истребитель мотора воздушного охлаждения М- 82ФН (АШ-82ФН) взлетной мощностью 1850 л.с., ранее опробованный на Як-7. Самолет, получивший обозначение Як-ЗУ (такое же, как и истребитель с ВК-107А), был построен в апреле 1945 г. и 12 мая впервые поднялся в воздух. Вооружение его состояло из двух 20-мм синхронных пушек Б-20С (боекомплект – 120 снарядов на ствол). Испытания подтвердили хорошие летные данные машины. Но вот противокапотажный угол – слабое место всех Як-3 – был еще меньше, чем у серийного самолета, и посадка даже без резкого торможения требовала повышенного внимания, усложнился и взлет. В конечном итоге программу закрыли. Еще раньше, в декабре 1944 г., вышел на испытания Як-3 с мотором ВК-108, развивавшим взлетную мощность 1850 л.с. (вооружение – одна 23-мм мотор-пушка НС-23 с боекомплектом 60 снарядов). Эта машина совершила всего пять полетов, после чего испытания прекратили по причине недоведенности двигателя. Однако она все-таки вошла в историю как самый быстрый советский поршневой самолет – 21 декабря 1944 г. на этом самолете была достигнута скорость 745 км/ч.
