После запуска перехватчика в серию в ОКБ-115 и на новосибирском заводе продолжались работы по его' улучшению. В 1962 г. была разработана новая модификация самолета Як-28ПМ с более мощными опытными двигателями Р-11АФЗ-300, которые имели характеристики, близкие к разрабатываемому Р-13-300. В 1963 г. самолет прошел заводские испытания, в ходе которых летчиками В.М.Волковым и Ю.В.Петровым была достигнута скорость 2400 км/ч. Опытно-конструкторские работы по двигателям, длившиеся несколько лет, завершились внедрением в серию Р-13-300. Однако к тому времени производство Як-28 уже завершалось, и разрабатывать вариант этого двигателя для установки в гондоле под крылом не стали.
Модернизировать перехватчик пытались и путем совершенствования местной аэродинамики. Для улучшения разгонных характеристик на сверхзвуковых скоростях изменили форму носового обтекателя РЛС, сделав его более вытянутым. Это встретило некоторые возражения со стороны разработчиков локатора, которые боялись ухудшения i характеристик станции и комплекса в: целом. Однако компромисс все же был 1 найден. (Впоследствии установку конусов новой формы на ранее выпущенных машинах производили прямо в частях в • ходе текущих ремонтов.) Конструкторы боялись ухудшения обзора из-за удлинения носового обтекателя, и опытный перехватчик получил такой же козырек фонаря, как и Як-28Р. Но испытания показали, что старый фонарь можно сохранить.
Важнейшей особенностью этого перехватчика стало усиленное вооружение. На двух дополнительных крыльевых пилонах разместили ракеты ближнего боя Р-ЗС. Таким образом общее число ракет достигло четырех. Первоначально дополнительные пилоны располагались между гондолами двигателей и фюзеляжем. Однако пуск Р-ЗС нарушал нормальную работу силовой установки, и подвеску переместили ближе к концу крыла. Самолет прошел совместные госиспытания в 1966 г., после чего строился серийно.
В июле 1967 г. модернизированный Як-28П с удлиненной носовой частью и четырьмя пилонами представили на обозрение на авиационной выставке в Домодедово. На пояснительной табличке было указано, что самолет предназначен не только для перехвата, но может использоваться для нанесения ударов по наземным целям.
Первый опытный перехватчик Як-28П после завершения первого полета
Опытный перехватчик Я к-28 П с двигателями Р-11АФ-300
Опытный перехватчик Як-28П с двигателями Р-11АФ2-300
Модернизированный Як-28П с новым носовым обтекателем и клиновидным козырьком фонаря кабины летчика
Однако это не отвечало реальным боевым возможностям самолета. На нем отсутствовало специальное оборудование для таких действий, да и летчики ПВО практически никогда не отрабатывали бомбометание. На том же воздушном празднике впервые в полете были публично продемонстрированы и серийные Як-28П.
Кроме улучшения летно-тактических характеристик, ОКБ-115 вместе со смежными организациями работало над совершенствованием бортовой аппаратуры перехватчика. Так, с 15 по 26 августа 1967 г. проводились испытания Як-28П №0415303, оборудованного блоком креновых поправок БКП-1 в радиокомпасе АРК-10. Такие работы, в т.ч. установка специального автопилота и ряд других технических решений, способствовали существенному повышению надежности и безопасности полетов, уменьшению нагрузки на экипаж.
Для исследования возможности резкого повышения скоростных и высотных характеристик Як-28П один из перехватчиков был оборудован ракетным ускорителем в хвостовой части фюзеляжа. Самолет, получивший обозначение Як-28УРП, использовался лишь для экспериментов.
Из-за опасности возникновения флаттера на высотах свыше 7000 м Як-28П имел значительные ограничения по скорости. Ниже 7000 м ограничения вводились из-за реверса элеронов. Устранить этот недостаток попытались оригинальным способом - установкой небольших выносных элеронов треугольной формы на обтекателях крыльевых опор шасси. Для экспериментов был использован первый опытный перехватчик с удлиненной носовой частью, который испытывался в 1966 г. Эксперимент оказался удачным, однако серийные самолеты дорабатывать не стали в связи с прекращением их производства.
Модернизированный Як-28П с размещением ракет Р-3 между фюзеляжем и мотогондолами
Серийный модернизированный Як-28П с ракетами К-98 и Р-3
Несколько Як-28П использовалось в качестве летающих лабораторий
По воспоминаниям Героя Советского Союза В.В.Мигунова, в 1970 г. он принимал участие в проводившихся в ГК НИИ ВВС испытаниях по расширению возможностей боевого применения Як-28П. Самолет был вооружен ракетами средней дальности Р-40 и ракетами для ближнего боя Р-60. Их пуски отрабатывались по самолетам-мишеням Ил-28, МиГ-17, Ла-17 и парашютным мишеням на средних и больших высотах как в заднюю, так и в переднюю полусферы. Испытания прошли успешно. Каких-либо сведений о существовании серийного варианта перехватчика с та-ким вооружением пока не обнаружено.
Опытный истребитель-перехватчик Як-28-64
В 1963 г. прошел госиспытания перехватчик Т-58Д (Су-15), который оснащался практически одинаковыми с Як-28П двигателями и РЛС. Сравнение их ЛТХ показывало преимущество по многим параметрам детища ОКБ П.О.Сухого. Запускать в серийное производство новую машину собирались на авиазаводе в Новосибирске. Встревоженный возникшей конкуренцией А.С.Яковлев распорядился изучить конструкцию суховской машины и попытаться внедрить все положительное на Яке, особенно то, что могло дать прирост скорости и высотности.
Работы начались в 1964 г., и проекту дали условное обозначение Як-28-64. Для уменьшения аэродинамического сопротивления два двигателя Р-11Ф2-300 разместили в фюзеляже, организовав воздухозаборники по бортам. В ОКБ-115 отсутствовал опыт проектирования самолетов с такими воздухозаборниками, и заместитель Генерального конструктора С.А.Яковлев специально был командирован на новосибирский авиазавод для изучения документации Су-15. Крыло Яка освободили от двигательных гондол, размах каждой консоли уменьшили, но размах крыла в целом, благодаря более широкому фюзеляжу, сохранился. Элероны сместили ближе к фюзеляжу в надежде немного увеличить скорость полета у земли, ранее ограниченную эффектом реверса элеронов. Под каждой консолью разместили по два пилона: ближние к фюзеляжу - для ракет Р-8М-1, дальние - для перспективных ракет ближнего боя. Под рулем направления разместили контейнер тормозных парашютов. Для повышения путевой устойчивости в задней части фюзеляжа установили два гребня. В центральной части фюзеляжа под воздухозаборниками предусмотрели держатели для двух ПТБ, что позволяло увеличить продолжительность полета. Носовая часть фюзеляжа, кабина, шасси, оперение и система управления остались прежними.
После завершения постройки машину с отстыкованными крыльями подготовили для перевозки на летную станцию в Жуковский, установив фюзеляж на ложное шасси. В процессе перевозки одна из опор оторвалась, и самолет упал набок в канаву. Суеверные сотрудники ОКБ сочли это плохим предзнаменованием. Испытания подтвердили их пессимизм. Уродливый, неуклюжий самолет не смог превзойти по летным характеристикам не только суховского конкурента, но и своего предшественника. Низкие летные качества машины выявились уже в первых полетах - даже реверс элеронов не удалось отодвинуть в сторону больших скоростей. Испытания пришлось прекратить.
В интересах командования фронтов
Первыми во фронтовой авиации с Як-28 ознакомились авиаторы липецкого Центра боевого применения и переучивания летного состава (ЦБПиПЛС). Три экипажа Центра входили в девятку п-ка Соболевского и принимали участие в воздушном параде 1961 г. Среди строевых частей первыми на Як-28 стали переходить бомбардировочные полки, а лидировала 132-я БАД Прибалтийского ВО (4-й ГвБАП и 63-й БАП в Черняхов-ске, 668-й БАП в Тукумсе). Кроме того, эти машины получили: дислоцированный в Черлянах 230-й БАП (ПрикВО), 143-й БАП в Копитнари (Северокавказский ВО), 149-й ГвБАП в Николаевке (САВО), 44-й БАП в Дербецене (Венгрия, ЮГВ), а также авиачасти, расположенные в Брэнде (Германия, ГСВГ), Комсомольске-на-Амуре (Дальневосточный ВО) и некоторые другие.