В последовавшем вскоре постановлении правительства говорилось о создании Як-28Р с двигателями как Р11АФ2–300, так и Р21А-300. С последними самолет должен был развивать скорость 2400–2500 км/ч, достигать высоты 18–19 км и летать на расстояние до 2700 км.
В грузовом отсеке разведчика могло размещаться до пяти сменных комплектов разведывательного оборудования, включавшего кроме аэрофотоаппаратов импульсную осветительную установку СДУ-2. Увеличили на 550 литров запас горючего. Для улучшения обзора доработали остекление фонарей кабин экипажа. У штурмана увеличили площадь остекления, а у летчика козырек фонаря с плоским стеклом заменили клиновидным. В результате ВВС получили машину, почти полностью удовлетворявшую их требованиям.
В марте 1962 года работала макетная комиссия. Несмотря на одобренный заказчиком макет, у главкома ВВС К. А. Вершинина имелось особое мнение: «Плохо, что не контейнерное размещение. От этой задачи нельзя уклоняться, и надо искать путь для его осуществления».
Опытную машину построили на базе Як-28Л в сентябре 1962 года. В окончательном виде отсек разведывательного оборудования имел три секции с остекленными фотолюками.
Заводские летные испытания самолета проходили с 28 сентября 1962-го по 1 марта следующего года, а с 30 мая – государственные испытания. Ведущими от ОКБ были инженер С. В. Фофанов, летчик В. П. Смирнов и штурман Н. И. Самоходкин, от НИИ ВВС – инженер В. А. Беседин, летчик В. М. Комов и штурман В. Т. Марфуненков.
С 20 февраля по 22 апреля 1964 года на машине устранялись выявленные дефекты и отлаживалось оборудование для фото– и радиотехнической разведки «Ромб-4». В том же году машина участвовала в показе техники по теме «Весна» в Ахтубинске, а в сентябре – по теме «Кипарис» и до конца года совершила 97 полетов. Испытания Як-28Р завершились в 1965-м, и в том же году разведчик запустили в серийное производство на заводе № 39. До 1971 года построили 188 машин этого типа.
Известен еще один разведчик Як-28БИ с радиолокационным прицелом «Инициатива-2» и РЛС бокового обзора. В 1963 году был запущен в серийное производство без проведения государственных испытаний и утвержденного образца поставки таких самолетов. На 1 января 1965 года выпущено 59 машин. По данным ОКБ Яковлева, в 1972 году в этот вариант переоборудовали 13 Як-28И.
В 1964–1965 годах 23 ранее выпущенные машины переоборудовали в радиационные разведчики Як-28РР.
Учебно-тренировочный самолет Як-28У
Для обучения и тренировок летного состава в 1960 году на базе Як-28Б разработали учебно-тренировочный Як-28У («129У») с двигателями Р11АФ-300, оснащенными двухпозиционными соплами и нерегулируемым форсажем. С Як-28Б сняли связную радиостанцию, радиолокационный и оптический прицелы и другое не нужное в учебном полете оборудование, правда, предусматривалась установка коллиматорного прицела ПКИ-1 и фотопулемета АКС-5. Открытие и закрытие створок грузового люка, где вместо бомб предусматривалась установка дополнительного топливного бака, производилось на земле вручную.
Заводские испытания Як-28У завершились в начале 1962 года. Ведущими от ОКБ были инженер Н. Г. Колпаков, летчик В. П. Смирнов и штурман Н. И. Самоходкин.
С 27 февраля 1961-го по 20 февраля 1962 года Як-28 выдержал государственные испытания. Ведущими по машине были инженер В. В. Усов, летчики С. А. Рычков, С. Г. Дедух, В. В. Добровольский и Ю. М. Сухов. По их оценке, техника пилотирования Як-28У не отличалась от Як-28Б. Высказывалось даже предложение использовать учебную машину в летных училищах. В связи с этим в акте по результатам испытаний машины главком ВВС записал: «Надо срочно уменьшить разбег и особенно пробег, а затем по остальным параметрам, так как машина при этих условиях может применяться в летных училищах».
Учебно-тренировочный самолет Як-28У
В 1970-е годы на учебных «яках» готовили летчиков в Барнаульском училище.
В 1961 году завод в Иркутске построил один Як-28У, в следующем – еще 32. Их серийное производство завершилось в 1968 году выпуском 187 самолетов.
C Як-28У связана одна любопытная история, рассказанная летчиком-испытателем Ю. В. Петровым. В 1960-е годы, когда о появлении Интернета можно было прочитать лишь в фантастических романах, а телевидение начинало вещать лишь по вечерам, главными средствами массовой информации были радио и газеты. По этой причине по утрам у газетных киосков всегда выстраивались очереди. Но центральные газеты, издававшиеся в Москве, попадали подписчикам удаленных крупных населенных пунктов в лучшем случае во второй половине дня, а то и через сутки.