История создания самолета як 1. Лаборатория космических исследований

Война оставляет шансы на выживание наиболее целесообразным боевым самолетам. Многие воздушные бойцы второй мировой сошли с дистанции до финиша, многие попали на войну уже «под занавес». И лишь некоторые прошли весь кровавый и славный путь от начала до конца. Таким тружеником фронтового неба стал советский Як-1, вступивший в бой 22 июня 1941-го и закончивший его в победном 1945-м с почетным титулом одного из лучших истребителей ВВС Красной Армии.

Разработка

Задание на проектирование скоростного фронтового истребителя ОКБ А.С.Яковлева получило в 1939 г., вскоре после первомайского парада, на котором был эффектно продемонстрирован первый боевой самолет ОКБ – двухмоторный скоростной ближний бомбардировщик ББ-22 (самолет № 22). Помимо ОКБ Яковлева в конкурсе проектов участвовали и другие коллективы, в большинстве своем новые. Такая ситуация, по мнению руководства страны, должна была способствовать активизации работ в преддверии неизбежной мировой войны. Кроме того она подрывала «истребительную монополию» Поликарпова, впавшего в немилость из-за приверженности истребителям с двигателями воздушного охлаждения и ряда летных происшествий с этими опытными машинами. Впоследствии время доказало правоту Поликарпова, но в конце 30-х «звезды» казались менее перспективными и несоответствующими мировым тенденциям в создании истребителей («Мессершмитт» Bf.109 был тогда у всей Европы как бельмо на глазу). К тому же отработанных звездообразных двигателей достаточной для истребителя мощности тогда еще не было. Поэтому основная борьба вскоре развернулась между ОКБ Яковлева, Микояна и Лавочкина, представившими проекты истребителей с двигателями жидкостного охлаждения.

Приказ НКАП № 131, инициировавший начало работ по самолету № 26, вышел уже 9 мая, а 29 июля, после утверждения тактико-технических требований ВВС, вышло постановление ГКО, предписывавшее построить два прототипа истребителя И-26 с мотором М-106. Вооружение первого прототипа должно было состоять из одного пулемета БС (12,7 мм) и двух ШКАС (7,62 мм). Второй прототип должен был иметь турбокомпрессор и вооружение из двух ШКАСов. Проект И-26 разрабатывался под руководством ведущего конструктора К.В.Синельщикова и заместителя Яковлева К.А.Виганта. «Спортивная» специфика ОКБ, а также бытовавшая в те годы практика инженерных и конструкторских решений наложили свой отпечаток на проект: самолет имел смешанную конструкцию с ферменным фюзеляжем, сваренным из стальных труб, и неразъемным деревянным крылом с работающей фанерной обшивкой. Самолет отличался чистотой аэродинамических форм и рациональной компоновкой с размещением всех больших масс вблизи центра тяжести, а не вполне еще типичное для тех лет среднее расположение пилотской кабины существенно улучшало обзор.

Доводка мотора М-106 затянулась, поэтому прототип (И-26-I) оснастили мотором М-105П и мотор-пушкой ШВАК (20 мм). Новый истребитель, прозванный «красавцем» за ярко-красную окраску и благородные формы, совершил первый полет 13 января 1940 г. на Центральном аэродроме Москвы. Летчик-испытатель Ю.И.Пионтковский отметил хорошую управляемость машины, но возникли проблемы с охлаждением масла. Несмотря на все усилия, довести И-26-I не удалось: 27 апреля 1940 г. он потерпел катастрофу, в которой Ю.И.Пионтковский погиб. На И-26-II госиспытания продолжились, но самолет не прошел их из-за многочисленных дефектов, самыми серьезными из которых были недостаточная прочность планера (поставщики не удержали веса агрегатов в заданных пределах, и масса самолета изрядно превысила расчетную), постоянный перегрев масла, недоведенность ВМГ и системы вооружения, недостаток продольной устойчивости. Тем не менее, военные оценили И-26 в целом положительно, отметив простоту пилотирования и несложность освоения нового истребителя строевыми летчиками. В этом отношении И-26 оказался приятным исключением: конкуренты – И-200 (будущий МиГ-1) и И-301 (ЛаГГ-1), были куда как строже, да еще и маялись теми же «детскими болезнями», а основной истребитель того периода И-16 вообще стал притчей во языцех (Летчики говорили: «Кто освоил «ишака», полетит на чем угодно».). 7 октября 1940 г. на испытания вышел третий прототип, И-26-III, в котором были учтены недостатки предыдущих. Летчики сочли, что самолет стал заметно лучше, и, несмотря на продолжающийся перегрев масла, трудности с уборкой шасси, отсутствие радиооборудования, ночных посадочных средств, генератора и топливомеров, его все же удалось протащить сквозь игольное ушко Государственных испытаний.

Серийное производство

К производству И-26, позже переименованного в Як-1, приступили два завода — № 292 (бывший «Саркомбайн») и № 301 (бывшая Химкинская мебельная фабрика), но 301-й в 1941 г. был переведен на выпуск УТИ-26 (Як-7УТИ), и единственным за всю войну производителем Як-1 остался завод № 292 в Саратове. Первый серийный самолет был собран на 301-м заводе 22 марта 1940 г., задолго до завершения испытаний И-26-III. В ходе освоения производства приходилось вносить множество изменений в конструкцию. Кроме того, остро не хватало пушек, пулеметов, воздушных винтов. Тем не менее, в сентябре 1940 г. первые 10 И-26 были приняты военной приемкой и немедленно направлены на войсковые испытания в 11-й иап, базировавшийся в подмосковной Кубинке. Из-за дефектов вооружения испытать И-26 на боевое применение не удалось, но в целом испытания прошли удовлетворительно, выявив высокие летно-тактические качества и подтвердив простоту освоения машины летным составом (переход с И-16 на И-26 был возможен без провозных полетов на «спарке» УТИ-26).

С началом войны Саратовский завод резко увеличил темпы производства Як-1, попутно внося многочисленные изменения в конструкцию. Одно из них связано с установкой посадочной фары: экономя дефицитное оргстекло, необходимое для изготовления прозрачных панелей в носке крыла, завод был вынужден заменить заднюю секцию фонаря кабины двумя окнами по типу ЛаГГ-3. Такими Як-1 оставались до внедрения модификации с пониженным гаргротом. Согласно одному из постановлений ГКО на Як-1 установили 6 (позже 4) пусковых установок для РС-82 и обеспечили наружную подвеску до 200 кг бомб, но в частях бомбы практически никогда не применяли, а бомбодержатели обычно демонтировали. Но больше всего нареканий вызывало отсутствие радиооборудования, имевшего, впрочем, большую массу и плохие характеристики. Из-за дефицита элементной базы установку радиооборудования удалось начать только в ноябре 1941 г.

В процессе производства Як-1 непрерывно совершенствовался и дорабатывался, поскольку оппоненты по ту сторону фронта не сидели сложа руки. В июне 1942 г. Саратовский завод перешел на выпуск модификации с более мощным низковысотным мотором М-105ПФ, а затем и улучшенной аэродинамикой. Но самой значительной модернизацией машины стало появление в сентябре 1942 г. модификации Як-1 (иногда называемой Як-1б) с улучшенным обзором, бронированием и вооружением. Основными отличиями Як-1б стали усиленное вооружение (вместо ШКАСов установили один БС калибром 12,7 мм), пониженный гаргрот фюзеляжа и новый фонарь кабины с каплевидной задней секцией и передним и задним бронестеклами. В таком виде Як-1 с мотором М-105ПФ выпускались до снятия с производства в 1944 г. С 1940 г. по июль 1944 г. был выпущен 8721 Як-1 разных модификаций.

Як-1 в бою

К началу войны промышленность выпустила 451 Як-1, но далеко не все они успели попасть на фронт – многие находились в пути, а те, что все же добрались до мест назначения, в большинстве своем были небоеготовы. Потери первых недель войны были огромны, большинство Як-1 были потеряны в воздушных боях, уничтожены на земле или брошены при отступлении. В немалой степени такому положению вещей способствовало привлечение всех имеющихся в наличии истребителей к ударам по наземным целям, к чему самолеты новых типов с моторами жидкостного охлаждения совершенно не были приспособлены: повреждение системы охлаждения пулей или осколком при обстреле с земли выводило самолет из строя, а эвакуировать его для ремонта, даже в случае посадки на своей территории, удавалось крайне редко. Но главной проблемой советских ВВС была слабая на первых порах пилотажная, стрелковая и тактическая подготовка летного состава, не позволявшая в полной мере использовать возможности техники. Тактика боевого применения истребителей тоже не выдерживала критики: лишенные радиосвязи советские самолеты летали звеньями по три машины, что делало управление звеном почти невозможным. Немцы, применявшие тактику пар и располагавшие радио, были свободнее в маневре и навязывали нашим летчикам оборонительный бой.

С первых же дней воздушной войны на советско-германском фронте стала ясна ее главная особенность – ведение воздушных боев на малых и средних высотах (1000-4000 м), что объяснялось преимущественным характером действий бомбардировочной и штурмовой авиации обеих сторон. В наихудшем положении оказался высотный МиГ-3, имевший к тому же относительно слабое вооружение (два пулемета). Высотность мотора М-105П, установленного на ЛаГГ-3 и Як-1, была меньшей, что в какой-то мере снимало проблему, но ЛаГГ все же проигрывал Яку по скорости, скороподъемности и маневренности, будучи еще и склонен к срыву в штопор. Як-1, профиль крыла которого имел большую, чем у ЛаГГ-3 и МиГ-3, относительную толщину, мог маневрировать на больших углах атаки почти на равных с Bf.109, но тоже срывался несколько раньше «Мессершмитта», оснащенного предкрылками. Моторы Bf.109, оборудованные системой непосредственного впрыска топлива, не боялись отрицательных перегрузок, а советские летчики на истребителях с карбюраторными двигателями таких маневров избегали. Впрочем, в 1941 г. эту проблему решили установкой на Як-1 мотора М-105ПА.

В целом можно сказать, что по ЛТХ Як-1 с М-105ПА примерно соответствовал Bf.109Е, немного проигрывая ему в скороподъемности, но превосходя в скорости на 50-55 км/ч и горизонтальной маневренности. Бой с Bf.109F, и особенно F-2, появившимися на фронте осенью 1941 г., требовал уже больших усилий, здесь на стороне противника было значительное преимущество в вертикальной маневренности. Сильными сторонами Яка были больший вес секундного залпа, а также высокие скорость (особенно в диапазоне 3000-6000 м) и горизонтальная маневренность, поэтому в бои с Як-1 на виражах и встречных курсах немцы старались не ввязываться.

Летчики любили Як-1, простой в пилотировании, надежный и неприхотливый. Простота пилотирования оказалась едва ли не решающим фактором оценки истребителя в условиях, когда большинство фронтовых летчиков были неопытными новичками, подготовленными по ускоренной программе. В умелых же руках Як-1 становился эффективным оружием, позволяя летчику реализовать преимущество машины в горизонтальном маневре, использовать лобовые атаки. А для того чтобы затруднить немцам применение вертикальных маневров, наши летчики стремились затянуть их под облака или эшелонировали свои боевые порядки по высоте.

В 1941-1942 гг. Як-1 был лучшим истребителем нового поколения, хоть поначалу и не самым многочисленным (в 1941 г. пальму первенства еще держал МиГ-3). Конечно, в условиях фронтовой эксплуатации «вылезали» огрехи массового производства, такие как недостаточная прочность колес шасси, растрескивание и шероховатость лакокрасочного покрытия (особенно зимней меловой краски), неплотная подгонка лючков, щитков и капотов, течи топлива, утечка масла и забрызгивание им остекления кабины, вывертывание шурупов, коробление и отставание фанерной обшивки крыла. Но подобные трудности были общими для всех советских истребителей того времени. Скорость серийных машин была меньше, чем опытных, но все же не настолько, как, например, у ЛаГГ-3, серийные образцы которых проигрывали опытным от 30 до 100 км/ч.

Летом 1942 г. на фронте появились Як-1 с низковысотными форсированными моторами М-105ПФ, практически сравнявшиеся с Bf.109F-2 во всем, даже в скороподъемности. В результате, помимо лобовых атак и боя на виражах, для наших летчиков стала выгодна тактика боевых разворотов с затягиванием противника на высоту порядка 3000 м, где преимущество Яка было наибольшим. Но к началу Сталинградской битвы ситуация осложнилась: на фронте появились Bf.109G, обладавшие более мощным мотором, усиленными бронированием и вооружением — до пяти точек в зависимости от модификации. Бой на встречных курсах стал невыгоден для Як-1, утратившего преимущество в весе секундного залпа. Добавили неприятностей Bf.109F-4 и Bf.109G-2, двигатели которых были на 200 л.с. мощнее, да еще и оснащены системой, обеспечивавшей режим трехминутного форсажа. Полученный избыток мощности дал новым немецким истребителям решающее превосходство в скороподъемности, хотя утяжеление (особенно Bf.109G-2) и ухудшение аэродинамики не лучшим образом сказались на максимальной скорости, горизонтальной маневренности и устойчивости. Тем не менее, враг был грозен, и одолеть его попытались улучшением аэродинамики Як-1 (эти самолеты появились ближе к осени 1942 г.). Эффект оказался скромен: к тому времени качество серийного изготовления улучшилось, поэтому резервов совершенствования летных характеристик без существенного изменения конструкции и производственных процессов уже в общем-то не было. Так что оставалось идти по пути увеличения эффективности оружия (ШКАСы уже не пробивали броню новых «Мессершмиттов») и повышения боевой живучести.

Высшей точкой эволюции Як-1 стала модификация Як-1б: повышение поражающей способности оружия этого истребителя увеличило вероятность уничтожения цели с первого захода, а усиленное бронирование позволило вернуться к тактике лобовых атак. Это было все, что оказалось возможным сделать, и теперь успех воздушных боев зависел уже больше от летного состава. Як-1 достиг своего предела, но и времена были уже не те: к 1943 г. техника доказала боеспособность, а главное – исчезло парализующее неверие в свои силы, столь, к сожалению, характерное еще недавно. Благодаря наращиванию численности истребителей, их техническому совершенствованию, внедрению новых тактических приемов (в том числе звена из четырех истребителей, расходящегося в бою на две пары) и общему повышению боевого духа и профессионализма летчиков, эффективность советской истребительной авиации была восстановлена. Не смогли переломить хода воздушной войны и появившиеся в 1943 г. новые немецкие истребители FW-190. Хорошо бронированные и вооруженные, «Фоккевульфы» уступали Як-1 по максимальной скорости и маневренности, что даже вынуждало применять их совместно с Bf.109.

Вершиной боевой карьеры Як-1 стало их массовое участие в Сталинградской битве и боях за Кубань, вошедших в историю войны как Битва истребителей. Самый технологичный и массовый, наиболее освоенный промышленностью и летным составом, Як-1 вполне отвечал требованиям того периода, являясь своего рода «золотой серединой», оптимальным компромиссом между потребностями войны, возможностями советской авиационной промышленности и уровнем боевой подготовки летчиков-истребителей. На Як-1 проходили обкатку технические решения, тактические приемы и профессиональный уровень летного состава, что позволяло молодежи быстро «оперяться» и продолжать войну на появившихся к тому времени новых истребителях Яковлева и Лавочкина. Можно смело утверждать, что Як-1 был не только основным истребителем переломного периода войны, но и своеобразной фронтовой кузницей кадров.

Наибольший объем серийного выпуска Як-1 приходится на 1942-1943 гг. (соответственно 3192 и 2852 экз.), что соответствует пику их боевого применения. Но в конце 1943 г. Як-1 уже активно вытесняли более современные Як-7 и (особенно) Як-9, расширялось применение Ла-5. Резервы модернизации Як-1 были к тому времени исчерпаны, и в 1944 г. производство этих самолетов было свернуто в пользу Як-3. В частях Як-1 широко применялись до последних дней войны, но с ее окончанием последовало столь же массовое списание.

Краткое техническое описание истребителя Як-1

Як-1 – одномоторный одноместный истребитель-моноплан смешанной конструкции с низкорасположенным свободнонесущим крылом и трехопорным шасси с хвостовой опорой. Фюзеляж представляет собой сварную ферму из хромансилевых труб с приваренной в передней части моторамой. Обшивка носовой части фюзеляжа образована капотами мотора, хвостовая часть обшита полотном, верхняя поверхность образована фанерным гаргротом. На модификации Як-1б гаргрот понижен. В средней части фюзеляжа оборудована кабина летчика, закрытая трехсекционным фонарем со сдвижной средней секцией. С 49-й серии задняя секция заменена двумя окнами, на Як-1б установлен прозрачный колпак. Летчик защищен сзади стальной бронеспинкой толщиной 9 мм, на Як-1б бронеспинка понижена, в задней секции и козырьке фонаря установлены бронестекла, введены бронеподлокотник под левую руку летчика, новая ручка управления по типу Bf.109, система аварийного сброса подвижной секции фонаря.

Крыло самолета неразъемное двухлонжеронное, деревянной конструкции, с фанерной работающей обшивкой. Профиль Clark YH относительной толщиной от 15 до 7 %. Обшивка приклеена к каркасу казеиновым клеем, в разъемах на лонжеронах дополнительно укреплена шурупами, снаружи оклеена полотном. Механизация – элероны типа «фрайз» и посадочные щитки типа «шренк» с пневмоприводом. Хвостовое оперение свободнонесущее, стабилизатор и киль цельнодеревянные. Рули и элероны металлические с полотняной обшивкой. Управление элеронами и рулем высоты жесткое, рулем направления – тросовое.

Основные стойки шасси с масляно-воздушной амортизацией, убираемые в крыло посредством пневмопривода. С 87-й серии убираемой сделана и хвостовая опора. На самолетах выпуска зимы 1941-1942 гг. колеса можно было заменять лыжами, конструкция которых допускала уборку шасси.

Винтомоторная группа состоит из 12-цилиндрового V-образного мотора водяного охлаждения М-105П номинальной мощностью 1050 л.с. и винта-автомата ВИШ-61П. С 36-й серии устанавливали мотор М-105ПА (1050 л.с.), с июня 1942 г. (в т.ч. на Як-1б) — М-105ПФ (1180 л.с.) и винт-автомат ВИШ-105. Питание топливом принудительное, осуществляется от четырех протектированных крыльевых баков общей вместимостью 408 л, оснащенных системой нейтрального газа. Вода и масло охлаждаются в двух туннельных радиаторах с регулируемым выходом. В зимнее время применяется разжижение масла бензином, вода заменяется на антифриз.

Радиооборудование: приемник РСИ-4 «Малютка» (устанавливался с 59-й серии на каждом 10-м, каждом 5-м, каждом 3-м, с августа 1942 г. на всех самолетах), передатчик РСИ-3 «Орел» (устанавливался с 59-й серии на каждом 10-м самолете с приемником, каждом 5-м, с октября 1942 г. на каждом 2-м самолете) и радиополукомпас РПК-10 «Чаенок» (устанавливался с 59-й серии на каждом 10-м самолете и по спецзаказу для ПВО).

Вооружение состоит из мотор-пушки ШВАК калибром 20 мм и двух синхронных пулеметов ШКАС калибром 7,62 мм. Пушка установлена в развале цилиндров мотора и стреляет через полый вал редуктора и втулку винта. Боекомплект – 130 осколочно-зажигательных и бронебойно-зажигательных снарядов. Пулеметы ШКАС установлены над мотором, для исключения прострела винта спусковые механизмы связаны с синхронизатором. Суммарный боекомплект составляет 1500 патронов с бронебойно-зажигательными, бронебойно-зажигательными трассирующими и пристрелочно-зажигательными пулями. Управление огнем механическое. На Як-1б вместо двух ШКАС установлен один пулемет БС калибром 12,7 мм, боекомплект составляет 220 патронов с бронебойно-зажигательными трассирующими, бронебойно-зажигательными фугасными и зажигательными (или зажигательно-разрывными) пулями. Боекомплект пушки увеличен до 140 снарядов, механическое управление огнем оружия заменено на электроспуск. Прицел – ПБП-1А. С октября 1941 г. на Як-1 устанавливали шесть реактивных орудий РО-82, с мая 1942 г. их число уменьшили до четырех, а затем установка была прекращена. С 80-й по 127-ю серии монтировали бомбодержатели для подвески двух авиабомб калибром 25, 50 или 100 кг. Управление сбрасыванием механическое. С сентября 1943 г. установка бомбардировочного вооружения была возобновлена.

Истребитель Як-1Б стал квинтэссенцией всех работ по улучшению Як-1 в 1942 году. Начало им было положено в ЦАГИ, где с 24 мая по 10 июня 1942 года велись исследования с целью изыскания путей повышения эффективности водо- и маслорадиаторов, а с 20 по 26 июля 1942 года — с целью разработки мероприятий по повышению максимальной скорости. Ведущий инженер исследований — А.И.Сильман (ведущий инженер по Як-1 в 1-й лаборатории ЦАГИ). Эти работы показали, что достаточно простыми и доступными для серийного производства средствами (герметизацией и изменением форм туннелей масло- и водорадиаторов, улучшением форм всасывающего и выхлопных патрубков, герметизацией фюзеляжа) можно увеличить максимальную скорость на 25-28 км/ч, а если обеспечить уборку хвостовой опоры и полное закрытие куполов шасси, то — на 33-38 км/ч.

По рекомендациям ЦАГИ в ЛИИ НКАП был переоборудован и в августе-сентябре 1942 года прошел летные испытания Як-1 № 0868 с мотором М-105ПФ . В его конструкцию с целью улучшения работы систем охлаждения воды и масла и увеличения максимальной скорости были внесены следующие изменения:

1. По водорадиатору:
-изменен профиль верхней передней стенки входной части туннеля;
-увеличен ход регулирующей заслонки на 50 мм (до 350 мм);

2. По маслорадиатору:
-уменьшена на 40 % площадь входной части туннеля и сам туннель удлинен до 225 мм;
-удлинена выходная часть туннеля до 410 мм, а профиль ее верхней стенки выполнен более плавным;
-увеличен ход регулирующей заслонки на 80 мм (до 340 мм);
-произведена герметизация туннеля.

3. Изменена форма сечения и расположение всасывающего патрубка нагнетателя.

4. Установлены обтекатели на выхлопные патрубки, на выход трубы продувки картера мотора и кронштейны управления элеронами.

5. Установлен обтекатель-козырек на сдвижную часть фонаря кабины.

6. Произведена герметизация фюзеляжа (загерметизирована противопожарная перегородка, установлены фанерная перегородка за бронеспинкой и матерчатая — за водорадиатором).

7. Установлен обтекатель входного отверстия кожухов пулеметов и заделаны патрубки для отвода пороховых газов.

8. Изменено сопряжение хвостового оперения с фюзеляжем.

9. Уменьшены до 6-7 мм щели между крылом и элеронами.

По результатам испытаний внесенные в конструкцию изменения дали прирост скорости на 23 км/ч (у машины № 0868 на высоте 3500 м скорость стала 594 км/ч, а у серийного Як-1 на высоте 3650 м — 571 км/ч). Скороподъемность осталась без изменений. Увеличение скорости можно было считать гарантированным, поскольку на испытания Як-1 № 0868 поступил после эксплуатации в части, т.е. с полным набором полученных ухудшений аэродинамических форм: нарушениями лакокрасочного покрытия, вмятинами в металлических деталях, плохой подгонкой лючков и зализов.

Параллельно с исследованиями в ЦАГИ КБ тоже предприняло ряд шагов по улучшению летно-тактических свойств серийных самолетов. На опытном заводе № 115 НКАП на самолете № 1047 были выполнены работы по облегчению конструкции и обеспечению кругового обзора из кабины летчика. Облегчение было сделано по уже отработанной схеме путем снятия пулеметов ШКАС и установки металлического хвостового оперения. Для уменьшения лобового сопротивления была предусмотрена уборка хвостовой опоры. Но главной изюминкой, конечно, было новое остекление фонаря и пониженный, в связи с его установкой, гаргрот фюзеляжа. Заводские испытания, закончившиеся 25 июня 1942 года (летчик-испытатель П.Федрови), показали значительное улучшение маневренности в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Набор высоты за боевой разворот составил 1200-1300 м, а время виража сократилось до 16-17 с. Несравненно лучше стал обзор, причем установка зеркала позволяла летчику вести наблюдение за задней полусферой (ЗПС) без поворота головы.

Но идея облегчения машины за счет ослабления вооружения, как известно, не нашла поддержки у военных. Поэтому в том же месяце на заводе № 115 подвергся восстановительному ремонту и переделкам Як-1 № 3560. Как и на предыдущем образце, на нем был срезан гаргрот и установлен новый каплевидный фонарь с зеркалом обзора ЗПС. Но козырек фонаря был выполнен с прямыми стеклами. У самолета № 1047 он был беспереплетным. Даже на опытном заводе не удалось избежать волнистости плексигласа, которая искажала видимость. В условиях серийного производства беспереплетный козырек был бы еще худшего качества, и от него пришлось временно отказаться (впоследствии такой козырек установили на Як-3). На машине № 3560 были установлены переднее и заднее бронестекла (на самолете № 1047 стоял только макет заднего). Кроме бронестекол и бронеспинки (со срезанным верхом) летчик был защищен броненадголовником, установленным на неподвижной части фонаря, и бронеподлокотником для левой руки.

Вооружение тоже было изменено, но качественно. Вместо двух пулеметов винтовочного калибра, которые уже не удовлетворяли современным требованиям, — противник тоже усиливал защиту и бронирование своих самолетов — поставили один синхронный крупнокалиберный пулемет УБС («вместо двух» — это относительно серийных машин, так как Як-1 № 3560 ранее подвергся мероприятиям по облегчению и пулеметы ШКАС на нем не стояли). Боекомплект к пулемету УБС состоял из 200 патронов. Изменилось и управление огнем. Механический и пневмомеханический спуски пушки и пулеметов были заменены на электрический и пневмоэлектрический соответственно, приводимые в действие от спусковой кнопки и спускового крючка на ручке управления. Новая ручка, сделанная по типу ручки Bf.109, позволяла вести огонь только правой рукой, оставляя левую свободной для управления режимами работы мотора при маневрировании. Все эти изменения были внесены в расчете на запущенный в серийное производство мотор М-105ПФ .

Тактические качества Як-1 возросли настолько, что А.С.Яковлев 1 июля 1942 года обратился к наркому авиационной промышленности с просьбой о выпуске войсковой серии в 20 самолетов с аналогичными изменениями и отправке их на фронт для проверки в боевых условиях.

Преимущества были столь очевидны, что войсковую серию строить не стали. Постановлением ГКО от 11 августа 1942 года было дано распоряжение директору завода № 292 о внедрении в серию изменений, опробованных на Як-1 № 3560. Кроме того, постановлением предусматривалась установка на модифицированных «яках» маслорадиатора по типу Як-7 , винта ВИШ-105, всасывающего патрубка нагнетателя с пылефильтром конструкции ЦАГИ и убирающейся хвостовой опоры. Сроки устанавливались следующие: первые 10 машин изготовить в сентябре, 100 машин — в октябре, а с ноября выпускать только новые Як-1 (позже приказом наркома авиационной промышленности от 2 октября 1942 года полный переход на выпуск «яков» с улучшенным обзором предписывалось начать с 10 октября).

С заданием завод справился. Оговоренное постановлением количество Як-1Б в заданные сроки вышло из заводских цехов. Наименование новой модификации почему-то не прижилось, хотя и употреблялось повсеместно. Наименование «Як-1СБ» появилось в результате ошибки военпреда УВВС ВМФ, который к секретному названию добавил открытое наименование машины «СБ», употребляемое на заводе. Все нововведения внедрялись в производство постепенно, чтобы не снизить выпуска самолетов. Так, убирающуюся хвостовую опору начали ставить на Як-1 с 87-й серии, с 89-й серии появился маслоотражающий щиток, уменьшавший забрызгивание фонаря кабины маслом, новые фонарь и вооружение появились с 99-й серии. Поскольку испытания мер, предложенных ЦАГИ для улучшения аэродинамики, были закончены к 11 сентября, то их внедрение в серию тоже задержалось, началось с 15 ноября 1942 года и проводилось также постепенно. Полностью процесс завершился примерно к 110-й серии.

Одновременно были проведены мероприятия по частичному облегчению конструкции серийных самолетов. По постановлению ГКО от 22 сентября 1942 года с Як-1 сняли:
-фару с предохранителем и выключателем сети;
-световую сигнализацию выпущенного положения хвостовой опоры;
-экранирование электросети после разъемных коробок;
-проводку обогрева часов;
-штепсельную розетку хвостового аэронавигационного огня (АНО);
-автомат давления;
-манометр вооружения;
-устройство пневмо-перезарядки МП-20;
-радиополукомпас РПК-10;
-вариометр;
-трос-дублер ножного управления;
-концевой выключатель на секторе газа.

Этим же постановлением предписывалось устанавливать на самолетах ночное светооборудование, фару, вариометр и РПК-10 только по особому заказу для самолетов ПВО. Улучшению тактических свойств самолета способствовала установка с 20 августа 1942 года на всех Як-1 радиоприемника РСИ-4, а на каждом пятом (с 1 октября на каждом четном) — радиопередатчика РСИ-3.

Поэтому Як-1Б уверенно лидировал на сравнительных контрольных испытаниях, проведенных на заводе № 292 бригадой ЛИИ НКАП совместно с летно-испытательной группой завода. Як-1Б с улучшенной аэродинамикой и штатным вооружением уступал облегченному варианту только в вертикальном маневре и во всех отношениях был лучше серийного Як-1.

Серийное производство Як-1Б началось с сентября 1942 года в соответствии с постановлением ГКО от 11 августа 1942 года. В сентябре было выпущено 10 самолетов, а с октября выпускались только самолеты Як-1Б. Всего их было построено 4188. С 10 декабря 1942 года по 28 января 1943 года самолеты Як-1Б проходили войсковые испытания на боевое применение в 32 ГвИАП 210 ИАД 3 ВА (Калининский фронт) и в 176 ИАП 283 ИАД 16 ВА (Сталинградский фронт).

За время войсковых испытаний на 58 самолетах было совершено 669 боевых вылетов с налетом 6174, проведено 38 воздушных боев, в результате которых сбито 25 самолетов противника, в том числе: Me-109F — 5, Ju-87 — 8, He-111 — 3, Hs-126 — 2, FW-190 — 6, Ju-88 — 1. Свои потери: 6 Як-1Б.

Hовая система управления огнем и кабина с улучшенным обзором задней полусферы получили высокую оценку летного состава и были приняты для установки на всех самолетах истребительного типа. Были одобрены и остальные изменения, произведенные ОКБ. Следует отметить, что еще в 1940 году Ю.Б.Эскин, директор завода № 301, в докладной на имя наркома авиационной промышленности А.И.Шахурина сообщал, что им совместно с А.С.Яковлевым проверена возможность установки на Як-1 37-мм пушки Б.Г.Шпитального. Проверка показала, что пушка калибра 37 мм не может быть установлена на Як-1, ибо для ее установки потребовалось бы изменение компоновки кабины и удлинение фюзеляжа.

В ноябре 1942 года ЦАГИ был разработан еще один вариант формы маслорадиатора и испытан в аэродинамической трубе Т-104 на натурном образце. Применение такого маслорадиатора дало бы увеличение максимальной скорости на 6-8 км/ч. В июле 1943 года он был внедрен в серию, и после этого к вопросам улучшения аэродинамики Як-1 не возвращались.

В мемуарах А.С.Яковлева упоминается еще один самолет с наименованием Як-1Б — фронтовая переделка Як-1 в модификацию с новым фонарем кабины и пониженным гаргротом, проведенная в полку майора Ф.И.Шинкаренко . Как удалось в последнее время установить, подобные работы имели место в 42-м ИАП в 1942 году, но объектом для модификации был не Як-1, а Як-7Б .

Известна другая фронтовая переделка Як-1 № 4353 в Як-1Б, но проведенная в январе 1944 года в 15-х стационарных авиаремонтных мастерских (САМ) ВВС Северного флота (СФ). Таким образом, приоритет в создании новой модификации Як-1 принадлежит ОКБ.

Модификация: Як-1Б (1942 г.)
Размах крыла, м: 10,00
Длина, м: 8,48
Высота, м: —
Площадь крыла, м2: 17,15
Масса, кг
-пустого самолета: 2394
-нормальная взлетная: 2883
Тип двигателя: 1 х ПД М-105ПФ
-мощность, л.с.: 1 х 1180
Максимальная скорость, км/ч
-у земли: 531
-на высоте: 592
Практическая дальность, км: 700
Скороподъемность, м/мин: 926
Практический потолок, м: 10050
Экипаж, чел: 1
Вооружение: 1 х 20-мм пушка ШВАК и 1 х 12,7-мм пулемет УБС.

Истребитель Як-1Б на испытаниях в НИИ ВВС.

Истребители Як-1Б на стоянках.

Летчики дежурного звена в кабинах истребителей Як-1Б.

Летчик Борис Еремин на истребителе Як-1Б с дарственной надписью.

Советский летчик стоит у именного истребителя Як-1Б.

Техник осматривает Як-1Б на стоянке.

Технический состав на стоянке у Як-1Б.

Советский летчик, капитан С.Сибири поздравляет французского пилота из эскадрильи «Нормандия» капитана Литольда с победой в воздушном бою. на стоянке истребитель Як-1Б.

Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Полигон. С.Кузнецов. Первый Як.
А.Т.Степанец. Истребители ЯК периода Великой Отечественной войны.
Авиация и Время. Константин Косминков. Трудное рождение первенца.
Самолеты мира. Вячеслав Кондратьев. Предвестник победы.
Крылья Родины. Юрий Сергеев. «Красавец» спешил на фронт.
«Война в воздухе» No.31-34. Истребители Як-1/3/7/9 во Второй Мировой войне.
Антология Як. (Airfield.narod.ru).

Первые серии Як-1 имели характерную особенность в своей схеме и внешнем виде — пологий гаргрот от кабины летчика до киля. Гаргрот улучшал аэродинамические формы самолета, но несколько ограничивал обзор назад. В дальнейшем по предложению фронтовиков серийные самолеты Як-1 имели пониженный гаргрот и видоизмененный фонарь кабины. Конструкторский коллектив внес еще некоторые улучшения, благодаря которым был уменьшен взлетный вес машины (он стал равен 2660 кг) и повысились ее летные качества. Этот вариант истребителя называли Як-1М. Самолеты конструкторского бюро А.С. Яковлева — Як-1, Як-3 , Як-7 , Як-9 составляли основной парк истребительной авиации в период Великой Отечественной войны. Их отличительными качествами были меньший, чему других машин такого назначения, вес, хорошая устойчивость и простота пилотирования. До конца войны заводы дали фронту более 36 тыс. самолетов «Як» различных модификаций — от Як-1 до Як-9ДД.

Як-1 - советский самолет-истребитель Великой Отечественной войны. Он был первой боевой машиной, сконструированной в ОКБ Яковлева, и первой моделью серии самолетов, которые стали основой СССР в ВОВ. Давайте познакомимся с историей Як-1 и его техническими параметрами!

Общая характеристика

Самолет Як-1 приняли на вооружение СССР в 1940 году. За четыре года производства было построено почти 9 тысяч экземпляров истребителя и разработано несколько модификаций. На первых порах производства предприятия были поставлены в жесткие временные рамки, что привело к ряду недоработок в конструкции самолета. Тем не менее летчики очень любили этот истребитель. Он бил врага с первых дней ВОВ. Самолет отличался неприхотливостью в обслуживании, простотой в управлении и высокими летно-техническими характеристиками, благодаря которым он без проблем противостоял немецким истребителям Bf.109 и Fw.190.

Кроме советского летчика-аса, легендарного Покрышкина Александра Ивановича, самолеты модели Як-1 пилотировали такие известные летчики, как Алелюхин, Колдунов и Ахмет-Хан-Султан. Именно на этом самолете в бой вступил знамения полк «Нормандия-Неман». Кроме того, на истребителе воевал единственный женский авиаполк РККА.

Предпосылки для создания

В конце 40-х годов прошлого столетия советский истребительный парк начал нуждается в обновлении. Стране нужен был новый истребитель, способный как минимум на равных противостоять зарубежным аналогам. Самолет И-16 был «звездой» в середине 40-х, а СССР - первым государством, принявшим на вооружение скоростной истребитель-моноплан. Долгое время И-16 был настоящим лидером в испанском небе, пока в 1937 году туда не был отправлен новый немецкий самолет Bf.109. Конечно, первые серии немецкого истребителя были далеки до идеала, однако они имели большой модернизационный ресурс, который советский флагман уже полностью исчерпал. В те времена авиация начала развиваться с особой скоростью, и самолет, созданный пять лет назад, считался уже устаревшим.

Разработка

Работы над созданием нового советского истребителя начались сразу в нескольких конструкторских бюро: Яковлева, Лавочкина и Поликарпова. В 1940 году у последнего отобрали КБ вместе с практически готовым проектом самолета, который позже получит название Миг-1.

В ноябре 1942 года ОКБ Яковлева начало работы над созданием машины, которая могла бы уверенно сражаться со всеми типами немецких истребителей. Из этих соображений исходную Як-1 подвергли серьезной ревизии. 15 февраля 1943 года был построен первый экземпляр истребителя ЯК-1М. От серийной модели он отличался в первую очередь уменьшенным размахом (9,2 м), и площадью крыла (14,83м). Благодаря ряду конструктивных мероприятий (уменьшение количества топливных баков, уменьшение площади хвостового оперения, и прочие) полетный вес самолета сократили до 230 кг. Кроме того, благодаря переносу маслорадиатора, улучшению внешних форм водорадиатора и применению индивидуальных выхлопных патрубков на каждый цилиндр двигателя, аэродинамическое сопротивление самолета существенно уменьшилось, а скорость увеличилась. Благодаря большому количеству конструкторских изменений самолет скорее напоминал модель Як-3 (следующий самолет серии), нежели свою базовую версию.

Конструкция

Истребитель Як-1 строился по нормальной аэродинамической схеме и представлял собой моноплан с фюзеляжем типа полумонокок и низким расположение крыла. Шасси самолета убиралось в пол.

Конструкция была смешанной, так как в ней были элементы из металла, дерева и полотна. Несущий каркас фюзеляжа был построен из стальных труб, сваренных в единый элемент с моторной рамой. Его основными элементами были 4 лонжерона, скрепленные десятком рам. Между двумя первыми рамами располагалась кабина пилота. Здесь же находились соединительные узлы фюзеляжа и крыльев. А каркас фонаря бы приварен к верхним лонжеронам.

Передняя обшивалась дюралем, а задняя - полотном. На носовой части располагался капот, который в первых модификациях имел боковые «жабры» для продувки силового агрегата.

В тыльной части истребителя, на фюзеляже, сверху и снизу были установлены гаргроты, улучшающие его аэродинамические параметры. Пологий верхний гаргрот стал характерной особенностью внешнего облика самолета Як-1. В последующих модификациях его переделали, для улучшения обзора пилотом задней полусферы.

Трапециевидные крылья истребителя выполнялись из дерева. Силовой каркас крыла включал в себя два лонжерона и набор нервюр со стрингерами.

Крылья обшивались бакелитовой фанерой и полотном. Каркасы элеронов, посадочные щитки, щитки шасси и зализы крыла, выполнялись из дюраля. Хвостовое оперение самолета также имело смешанную конструкцию: киль и стабилизатор из дерева, рули высоты и поворота - из дюраля.

Кабина закрывалась фонарем из плексигласа, средняя часть которого сдвигалась по специальным полозкам назад. Место пилота защищалось 9-миллиметровой бронеспинкой. Сидение имело чашу для парашюта. Последние модификации модели были оборудованы системой аварийного сброса фонаря, позволяющей пилоту стремительно покинуть боевую машину.

Истребитель имел убирающееся шасси, которое опиралось на две стойки и одну хвостовую опору. Шасси оборудовалось масляно-воздушной амортизацией и воздушными колодочными тормозами. Шасси убиралось с помощью пневматической системы. Ниша, в которую оно помещалось, во время полета была закрыта двумя щитками. Кроме обычного шасси, на самолет можно было поставить лыжное шасси.

Оснащение

Машина работала за счет двигателя М-105П с водяным охлаждением. На поздних версиях его меняли на более мощные двигатели М-105ПА и М-105ПФ. Самолет оснащался трехлопастным винтом, с изменяемым шагом. Спереди он закрывался легкосъемным коком обтекаемой формы. Управление мотором осуществлялось посредством тросов. Запуск силовой установки производился с помощью сжатого воздуха.

Топливная система включала в себя четыре бака, суммарной емкостью 408 литров. Все они размещались в крыльях машины. За подачу топлива отвечал бензонасос, приводимый в действие основным мотором. Масляная система имела 37-литровый бак. Радиатор для охлаждения был размещен в специальном тоннеле под силовой установкой истребителя.

Кабина пилота была оборудована высотомером, спидометром, указателем наддува, указателем поворота, датчиком температуры охлаждающей жидкости и часами АВР. Из радиооборудования, машина оснащалась приемником «Малютка», передатчиком «Орел» и радиополукомпасом.

Вооружение

В качестве вооружения самолет Александра Яковлева получил 20-миллиметровую пушку ШВАК и пару 7,92-миллиметровых пулеметов ШКАС. Пушка устанавливалась в развале мотора. Она стреляла через полый вал винта и втулку редуктора. Пулеметы располагались выше двигателя, по бокам фюзеляжа. Возможность попадания пуль в винт была исключена благодаря использованию синхронизатора. Пушка и пулеметы могли перезаряжаться как вручную, так и посредством пневматического привода. Боекомплект пулемета состоял из бронебойно-зажигательных, разрывных, трассирующих и пристрелочных патронов.

Боевая эксплуатация

В начале ВОВ одномоторный самолет-истребитель Як-1 был лучшим истребителем Красной армии. Основная проблема, связанная с эксплуатацией самолета - его слабая освоенность со стороны личного состава. Машина была новой и появлялась в частях буквально за несколько месяцев до начала эксплуатации. Летчики были вынуждены переучиваться прямо во время сражений.

Самолет был прост в управлении и «дружелюбен» к пилотам. Для тех, кто успел полетать на И-16, пересесть на Як-1 было настоящим событием. Летчики-испытатели, после первых полетов, написали в заключении, что данная машина доступна для летчика с квалификацией ниже среднего. Тем не менее одно дело поднять истребитель в воздух и посадить его на землю, а другое - противостоять одному из лучших истребителей Второй мировой войны, немецкому Bf-109. Первые модели Як-1 были значительно тяжелее вражеского самолета, и имели менее мощную силовую установку. Из-за этого, они проигрывали оппоненту по скорости и скороподъемности. Кроме того, советский истребитель поначалу имел ряд «детских» болезней, причиной которых стала спешка в производстве.

Основные технические проблемы Як-1:

1. Перегрев воды и масла, при работе мотора на пике мощности. Разбрызгивание масла через плохие уплотнения. Масло не только забрызгивало фюзеляж, но и пачкало фонарь кабины, закрывая пилоту обзор. Кроме того, из-за утечек масла мотор мог перегреться, поэтому пилоту приходилось сбавлять скорость для его охлаждения. В условиях боя, это могло привести к пагубным последствиям.
2. Неравномерная выработка топлива из разных баков.
3. Утечки пневматической системы.
4. Заклинивания и перекосы патронных
5. Самовыворачивание шурупов из-за сильной вибрации.
6. До 1942 года самолет не оборудовался рацией.

Со временем истребитель лишился перечисленных проблем, однако многим пилотам за это пришлось поплатиться жизнью. Если говорить откровенно, то Як-1, обзор которого мы проводим, уступал на протяжении всей войны немецким истребителям, и лишь поздние версии самолета могли превосходить оппонентов. Здесь стоит понимать, что исход воздушного сражения часто зависит не от характеристик самолета, а от навыков летчиков и адекватного расчета сил. В начале войны у советских летчиков были большие проблемы, но со временем они набрались опыта и реализовали весь свой потенциал.

В таких масштабных конфликтах, как Вторая мировая война, стоит учитывать еще один момент - умение быстро восполнять потери техники и личного состава важнее, нежели техническое совершенство техники. В этом плане у СССР было тотальное превосходство. Намного выгоднее располагать сотней летчиков и простым дешевым истребителем, чем десятком асов и ресурсоемким истребителем.

К достоинствам самолета Як-1 можно отнести следуещее:

1. Относительная простота и дешевизна;
2. Соответствие технологической базе, которой на тот момент располагал СССР.
3. Приемлемые технические и летные параметры.
4. Простота в управлении и доступность для пилотов, обученных по ускоренной программе.
5. Большой модернизационный ресурс.
6. Неприхотливость и ремонтопригодность.
7. Широкая колея, позволяющая использовать грунтовые аэродромы.

Параметры

Основные технические характеристики ЯК-1:

1. Размах крыла - 10 м.
2. Высота - 1,7 м.
3. Длина - 8,48 м.
4. Площадь крыла - 17,15 м 2 .
5. Взлетная масса - 2700 кг.
6. Мощность мотора - 1180 л. с.
7. Максимальная скорость - 592 км/ч.
8. Практическая дальность - 850 м.
9. Практический потолок - 10000 м.
10. Скороподъемность - 926 м/мин.
11. Экипаж - 1 чел.

В годы Великой Отечественной войны было построено около 36 730 истребителей Як. Поступив на вооружение как Як-1, этот самолёт постепенно был усовершенствован и превратился в одну из лучших боевых машин Второй мировой войны.

Создание истребителя

22 июня 1941 года Адольф Гитлер совершил нападение на Советский Союз. Большинство всех советских истребителей, к этому времени были устаревшими. Среди новых истребителей самым лучшим, пожалуй, был Як-1, но он, как и остальные наши истребители, обладал рядом существенных недостатков, основными из которых были слабая огневая мощь и сложность в управлении. Последнее было буквально бичом неопытных пилотов, которым нужно было совершать боевые вылеты с фронтовых полевых аэродромов. Несмотря на это эти самолёты сыграли важную роль в разгроме Люфтваффе.

Конструктор Александр Сергеевич Яковлев всегда мечтал строить именно истребители. Шанс воплотить свою мечту представился для него осенью 1938 года, когда было принято решение о прекращении выпуска разведчика Як-22 и его КБ получило задание на разработку фронтового истребителя. Проектируемая машина получила индекс И-26. Конструктор досконально изучил конструкцию и характеристики истребителей Me Bf 109E и Supermarine Spitfire, но не имел, к сожалению, опыта работы с цельнометаллическими конструкциями. Поэтому при проектировании и постройке своего самолёта применил традиционные для СССР методы и материалы - дерево, фанеру и полотно.

Так как Яковлев был дружен с конструктором авиационных двигателей В.Я.Климовым, то он согласился установить на свою будущую машину сконструированный им мотор М-106-1 мощностью 1350 л.с.. Но, из-за возникших трудностей с двигателем, в серию пошли Яки с двигателем М-105 мощностью 1050 л.с. Еще было решено установить на самолёте ширококолейное шасси, убираемое с помощью пневматики и управляемые ею щелевые закрылки из дюралюминия. Под фюзеляжем за крылом разместил комбинированные радиаторы (спиртовой и масляный), а сопла воздухозаборников карбюратора - в корне крыла. Вооружение состояло из 20-мм пушки ШВАК, размещённой в развале блока цилиндров и стреляющей через полую втулку пропеллера ВИШ-61, и двух пулемётов ШКАС калибра 7,62 мм, расположенных над двигателем.

Первый экземпляр И-26 был покрашен в ярко-красный цвет, а киль сделали полосатым, красно-белым. Первый полёт нового истребителя состоялся 13 января 1940 года под управлением лётчика-испытателя Ю.И.Пионтковского, но без вооружения. Новое шасси хорошо зарекомендовали себя при взлёте-посадке на полосу, покрытую снегом и льдом. Но 27 апреля самолёт потерпел аварию из-за дефекта, допущенного на производстве. Но будущее уже было определено - самолёт под обозначением Як-1 начали выпускать серийно на двух заводах - Саратове и Москве. К моменту аварии первого экземпляра машины был уже готов второй с существенными изменениями конструкции. В частности, масляный радиатор был перемещён под носовую часть, воздуховоды разделили, под фонарём кабины фюзеляж расширили, усилили рулевые тяги, а хвостовое колесо сделали не убираемым.

Доводка машины

Второй прототип Як-1 принял участие в майском параде 1940 года, а уже с 10 июня того же года начались официальные испытания, которые проводил лётчик-испытатель П.М.Стефановский.

Машина всё еще была «сырой» и ей требовалась доводка. Больше всего проблем возникало с топливопроводом из алюминия - было много возгораний. Надёжностью не отличались пневматика, были отказы пулемётов при стрельбе длинными очередями, постоянно заедал скользящий фонарь кабины. Тем не менее было принято решение запустить в производство первую партию истребителей. В последние недели 1940 года в части ВВС РККА поступили первые 64 машины.

К этому времени ОКБ Яковлева расширилось и занялось работами по доработке Як-1 и проектировке новых истребителей. После начала войны, осенью 1941 года, производство Яков перенесли в Каменц-Уральский. Ближе к концу 1942 года производство наладили в Новосибирске.

Не смотря на принятый единый стандарт для Як-1, машины с разных заводов имели различия, вызванные процессом доводки.

Одной из важнейших задач считалось снижение массы самолёта и увеличения дальности полёта. С марта 1942 года на некоторых самолётах начали устанавливать вместо двух пулемётов ШКАС один 12,7-мм УБС, на других два УБС, один из которых заменял пушку ШВАК. Разработали более простую конструкцию стоек шасси, улучшили конструкцию воздухозаборника, создали съёмные лыжи и установили защитный щиток за кабиной. Сам фонарь стали делать в виде рамы с боковыми окнами. В результате вес машины уменьшился 2917 кг до 2780 кг, а это сразу улучшило манёвренность Яка.

Улучшенные модификации, Як-1М

Гораздо более сложной была программа создания истребителя Як-1М (модифицированный). Целью модификации было установить более мощный двигатель Климова ВК-105ПФ мощностью 1260 л.с на облегченную раму Як-1. Этот мотор стал стандартным для Як-1 с июня 1942 года.

Много нареканий от пилотов вызывал плохой обзор сзади. Одной из причин были очень жёсткие привязные ремни, не дававшие пилоту поворачиваться в кресле и недостаточно продуманная конструкция фонаря кабины. Лётчики на фронте по-своему решали эту проблему - спиливали защитную пластину в задней части фюзеляжа и пристраивали за скользящим фонарём прозрачный обтекатель. Так же причиной плохого обзора было низкое качества плексигласа, поэтому лётчики предпочитали летать с открытым фонарём кабины. Для улучшения обзора внесли ряд изменений в конструкцию самолёта, одно из которых - уменьшили высоту гаргрота за кабиной, что дало возможность установить новый каплевидный фонарь.

Параллельно шли работы по созданию новых моделей Яков. В их число входили И-28, высотный перехватчик И-30(Як-5) и И-33.

Учебный Як, ставший боевым Як-7

В мае 1940 года начались испытания нового учебного самолёта для ВВС РККА УТИ-26. Хотя данная машина разрабатывалась именно как учебная, оказалось, что во многих отношениях она превосходит истребитель Як-1, недавно принятый на вооружение. Конструкцию самолёта упростили. Чтобы сбалансировать центр тяжести при снятом вооружении, установили дополнительный кокпит, а радиатор переместили вперёд под крыло.

Небольшими партиями УТИ-26 был запущен в производство весной 1941 года, но оказался настолько надежным и простым в управлении, что на основе этой машины было решено создать новый истребитель. Машина получила индекс Як-7М, и её планировалось выпускать с июня 1941 года, но в серию так и не пошёл, так как с января на авиазаводе Новосибирска приступили к выпуску улучшенного Як-7А. Чуть позднее там же приступили к выпуску новой модификации - Як-7Б. На плечи этого самолёта легли выполнение различных функций: истребителя, штурмовика, лёгкого бомбардировщика, корректировщика (благодаря дополнительному топливному баку за кабиной пилота) и разведчика - с него было снято всё вооружение, а за кабиной установлены кино и фотокамеры. Хоть в конструкции Як-7Б и были учтены все нововведения, опробованные на Як-7А. Конструкторам так и не удалось избавиться от основных недостатков машины - недостаточной скороподъёмности, большого пробега при взлёте и посадке и неудобного фонаря кабины. Случались также и отслоения обшивки плоскостей. Як-7Б так и остался «промежуточной» моделью.

Создание Як-9

Ближе к концу серийного производства одна из серий Як-7Б получила крылья с алюминиевыми лонжеронами, а один Як построили с цельнометаллическим крылом. Это позволило снизить вес самолёта и увеличить запас топлива в баках крыла. В результате дальность полёта возросла до 1000 км. Самолёты опытной серии проходили фронтовые испытания под индексами Як-7Д и Як-7ДИ, на большинстве стояли каплевидные фонари, как на Як-1Б. С середины 1942 года самолёт был запущен в серию как Як-9.

От Як-1 и Як-7 его отличало крыло с металлическим лонжероном, а так же новые выхлопные патрубки, убираемая хвостовая опора, усовершенствованные элероны и закрылки, лучшая аэродинамика. Вооружение состояло из 20-мм пушки ШВАК, синхронизированного с ней пулемёта УБС, предусматривалась установка двух бомб ФАБ-100 или шести РС-82.

К маю все заводы выпускавшие Яки перешли на выпуск Як-9. На его базе было создано несколько модификаций: противотанковый Як-9Т с разными вариантами пушки калибра 37,45 и 57мм, бомбардировщик Як-9Б, способный нести в отсеке фюзеляжа 4 ФАБ-100 или 128 мелких бомб от 1,5 до 2,5 кг, улучшенный Як-9У, пушечный Як-9П с синхронными пушками Б-20 вместо пулемётов, Як-9Д и Як-9ДД.

Як-9 стал самым массовым из всех построенных в годы войны Яков - 16679 истребителей.

Разработка Як-3

Ещё в 1941 году начались работы по снижению веса Як-1М, для улучшения его боевой эффективности на средних и малых высотах, которые в итоге привели к созданию Як-3(в ОКБ он обозначался И-30). Но из-за неготовности двигателя работы прекратили, однако в августе 1943 года к этому самолёту вернулись. Отработка машины велась на двух Як-1М. На один установили крыло меньшего размаха(9,2 м), другой Як получил новый фюзеляж с убираемой хвостовой опорой, новым фонарем и более гладкими аэродинамическими формами. На самолёт установили двигатель ВК-105ПФ-2, как и на всех Яках, построенных после 1943 года. Первый Як-3 передали на испытании в НИИ ВВС 3 марта 1943 года, а уже в июне запустили в серию. Самолёты строились на трёх заводах- 115-ом, 286-м в Москве и 124 в Горьком, параллельно с Як-9. Всего было построено 4848 самолётов.

Возможности нового самолёта сразу оценили воюющие стороны. Пилотам Люфтваффе рекомендовалось «избегать боев с истребителями Як, не имеющих воздухозаборников под коком винта». Когда в 1944 году лётчикам полка «Нормандия-Неман» предложили выбрать любой самолёт для ведения боёв, французы выбрали Як-3 и ни разу не пожалели об этом. В 1945 году полк вернулся домой на истребителях Як-3, так им полюбившимся, что СССР в знак признания заслуг лётчиков, подарило им эти самолёты.

В целом на истребителях Яковлева за всю войну было сбито больше всего самолётов противника, чем на истребителях других авиаконструкторов. На вооружении ВВС СССР Як-3 оставались до 1948 года.