«На опыте воздушных боев с самолетами противника «Фокке-Вульф-190» и «Ме-109Ф» самолет Як-7Б показал следующие результаты:
Хорошая маневренность, вираж, боевой разворот, иммельман, особенно в паре самолетов.
Отрицательная сторона – это недостаток скорости по горизонтали, особенно с «ФВ-190».
С «Ме-109Ф» на высоте 3000 м скорость почти одинаковая. На пикировании <…> «ФВ-190» уходит от <…> Як-7Б и на догон по горизонту, если запоздал дать очередь огня, уже его больше на <…> Як-7Б не догонишь, но на маневре по горизонтали всегда будешь иметь преимущество.
ВЫВОД: На <…> Як-7Б вести воздушный бой и штурмовку по дорогам противника, особенно по эшелонам и автомашинам, только попарно. Ни в коем случае не уходи от <…> «Фокке-Вульф-190», т. к. он обладает большой скоростью».
В конце 1941 года сложилась обстановка, когда из-за эвакуации авиационных заводов значительно снизился выпуск штурмовиков Ил-2. В январе следующего года пять авиазаводов сдали военным лишь 152 «ила», и выпуск стал налаживаться лишь к апрелю 1942 года. Обеспокоенный этим С. В. Ильюшин в письме к Сталину 1 марта 1942 года предложил попридержать штурмовики к началу весенних операций.
Як-7 из состава эскадрильи, построенной на средства колхозников Башкирской АССР, корпус Е. Савицкого. Апрель 1943 г.
Не знать об этом Яковлев не мог, и в декабре 1941 года в ОКБ-153 приступили к установке в дополнение к двум БСам 37-мм орудия Ш-37 Б. Г. Шпитального на Як-7. Правда, уместился лишь небольшой боекомплект (20 патронов), но каждый снаряд, попавший в цель, мог привести к серьезным разрушениям, которые не по силам были снарядам пушек ШВАК. Это орудие позволяло бороться не только с воздушными целями типа бомбардировщик, но и бронетехникой, а также эшелонами (особенно паровозами) противника.
Из-за большой длины пушки кабину летчика сместили назад на 400 мм. Из-за перекомпоновки машины и стремления не перетяжелить ее пришлось отказаться от переднего топливного бака. Были и другие изменения, но самым радикальным, внесенным уже в полевых условиях, стало секторное управление шагом воздушного винта вместо неудобного штурвального, рекомендованное НИИ ВВС. Для улучшения пилотажных характеристик крыло оснастили автоматическими концевыми предкрылками. Но, несмотря на все старания, полетный вес самолета возрос до 3235 кг, что ухудшило вертикальную маневренность.
Совместные заводские и государственные испытания самолет проходил в Новосибирске с 10 апреля по 11 мая 1942 года практически одновременно с испытаниями эталонов машин Як-7А и Як-7Б на 1942 год. Проверить установку вооружения в полном объеме не представилось возможным. Из-за конструктивных особенностей вала мотора в стволе пушки возникла кольцевая трещина, из-за чего отстрел ее в воздухе не производился. А при отстреле пулеметов на высоте 200 метров из-за нарушения работы синхронизатора прострелили две лопасти винта с последовавшим их отрывом. Вдобавок при вынужденной посадке с убранным шасси самолет потерпел аварию. Тем не менее промышленность в августе 1942 года выпустила небольшую серию Як-7–37 для войсковых испытаний. Правда, на них отсутствовали предкрылки, что не могло не сказаться на результатах воздушных боев. Войсковые испытания в боях пушечный истребитель проходил в 42-м иап 240-й иад 6-й ВА Северо-Западного фронта.
Почти одновременно с Як-7–37 испытывался Як-7Б с пониженным гаргротом. Согласно отчету, утвержденному 28 декабря 1942 года главным инженером ВВС Репиным, за указанный период летчики истребителей Як-7 с пониженным гаргротом 46-го иап совершили 42 самолето-вылета на сопровождение штурмовиков Ил-2, прикрытие наземных войск и уничтожение авиации противника. Провели шесть воздушных боев, уничтожив два Ме-109Ф и по одному корректировщику «Хеншель-126» и ФВ-189.
Улучшение обзора из кабины пилота значительно улучшило условия ориентировки и наблюдения за воздухом, особенно в группе самолетов. Если на серийных машинах для осмотра задней полусферы требовалось делать змейку или открывать фонарь и высовываться, то в полете на доработанной машине достаточно было повернуть голову в нужную сторону. При полете строем группой ведущий всегда видел свои машины и свободно ими управлял.
Як-7Б (заводской № 30153142, выпущен заводом № 153), 10-я Воздушная армия. Аварийная посадка на аэродроме Гаровка-1 17 января 1943 года
В ходе воздушных боев выяснилось, что противник, атаковывавший наши самолеты, обнаруживался до открытия им огня, снижая тем самым потери.