Летчики отмечали, что Як-3 на высотах до 5000 метров превосходил Ме-109 и ФВ-190 как на горизонталях (заходил в хвост истребителям противника на втором вираже), так и на вертикалях. Выше самолеты противника не поднимались. Догоняли противника и на пикировании, что раньше считалось невозможным.
«…Як-3, – говорилось в отчете, – ввиду ограниченного запаса горючего наиболее целесообразно применять для борьбы с истребительной, а также бомбардировочной авиацией противника, по вызову станции наведения в район появления самолетов противника или по вызову для наращивания сил в воздушном бою.
Выполнение других задач, как то: прикрытие наземных войск путем барражирования, сопровождение бомбардировщиков, ограничивается малым запасом горючего».
Воздушный бой 16 июля показал, что Як-3 могли успешно вести бой с численно превосходящим противником. Бой начался, когда десять наших истребителей встретились с восемью Ме-109 и четверкой ФВ-190. Затем силы постепенно наращивались с обеих сторон. Под конец 18 Як-3 противостояли 24 самолетам противника. В итоге 18 «мессершмиттов» и «фоккеров» остались лежать на нашей земле. Мы же потеряли одну машину, другой «як» получил повреждения.
Лишь два примера. Майор Околелов встретился в бою с Ме-109 на высоте 2700 метров. Немец, почувствовав опасность, стал уходить пикированием. Наш летчик, преследуя его на полном газу мотора, сократил дистанцию с 700–600 до 50 метров и, находясь на высоте 500 метров, когда пилот «мессершмитта» стал выходить в горизонтальный полет, одной очередью сбил противника.
Музейный экспонат Як-3 на выставке в Домодедово. 1967 год
В тот же день старший лейтенант Чижиков догнал Ме-109 на горке с высоты 1300 метров, но выпущенная пулеметно-пушечная очередь прошла мимо. Противник тем временем с переворота перешел в пикирование в надежде оторваться от преследования. Пикируя за неприятелем, Чижиков с дистанции 50 метров сбил его.
Эксплуатация Як-3 не представляла трудностей для технического состава, и переход, например с Як-9 на Як-3, не требовал длительного переучивания.
В то же время был выявлен ряд конструктивных и производственных дефектов истребителя. В частности, зафиксировано 13 случаев поломки шасси. Тросов управления рулем поворота хватало лишь на 10–15 часов налета, после чего их следовало менять. Сиденье пилота с трудом поддавалось регулировке по высоте. Пневмосистема была недостаточно герметичной. Отмечались и другие дефекты, снижавшие боеготовность полка.
Подготовка одиночного самолета и пары к повторному боевому вылету с участием механика, моториста и оружейника (с одним бензозаправщиком на эскадрилью) и полным обеспечением другими техническими средствами занимала 35–40 минут, звена (четыре машины) – 35–40 минут, а эскадрильи и полка – до часа.
Три самолета вышли из строя из-за недоброкачественного проклея обшивки крыла к лонжеронам и нервюрам. Причем на одном из них (№ 02–08) сорвало обшивку во время воздушного боя при выводе из пикирования после атаки на скорости 580–600 км/ч по прибору. Обшивку сорвало с обеих консолей крыла площадью по 1,5 м2. Тем не менее летчик смог совершить благополучную посадку на своем аэродроме.
После осмотра самолетов полка на аэродроме отставание обшивки обнаружилось и на других машинах. Это был первый случай срыва обшивки на Як-3. Тогда же обнаружилось и растрескивание лакокрасочного покрытия на половине самолетов полка.
Средняя продолжительность полета на Як-3 с учетом 20 % остатка горючего составляла 40–45 минут.
Отмечалось, что радиостанция РСИ-4 на Як-3 работала лучше, чем на Як-1 и Як-9. При этом практическая дальность радиосвязи на высотах 3000–4000 метров с наземной радиостанцией РСБ составляла 50–60 км. В отдельных случаях она достигала 100 км. Связь между самолетами обеспечивалась на расстоянии 15–20 км, а в отдельных случаях – 25–30 км. Но при работе автомата регулирования температуры двигателя АРТ-41 создавались сильные помехи, снижавшие слышимость почти в два раза.
После завершения войсковых испытаний в 91-й иап прибыли Як-3 № 03–10, 40–12, 19–13 и 24–13. Их летные данные оказались хуже, чем у машин, проходивших испытания. Так, максимальная скорость у земли снизилась до 540 км/ч по прибору (вместо 562 км/ч), ухудшились скороподъемность и управляемость. Связано это было главным образом с установкой второго пулемета БС. Негативно сказалась и плохая подгонка зализов крыла и оперения, а также плохая герметизация фюзеляжа.