Установка М-105ПФ позволила Як-1 получить некоторое преимущество в скорости перед Bf 109F на малых и средних высотах. Но как только удалось достичь этого, как у немцев появился новый Bf 109G с существенно улучшенными скоростными характеристиками. Догнать его Як-1, даже с М-105ПФ, уже не мог, а более мощный двигатель отсутствовал. Оставалось снижение полетной массы и совершенствование аэродинамики. Облегчить самолет можно было или за счет замены деревянных узлов металлическими, или за счет снятия оборудования. Но с алюминием в стране было туго – вот и приходилось снимать все, что только можно. С сентября 1942 г. на части Як-1 перестали устанавливать радиостанцию (в то время как на Bf 109G радиооборудование, наоборот, улучшалось) и пулеметы, а хвостовое оперение удалось заменить металлическим. Это позволило облегчить машину на 137 кг. Впоследствии для улучшения аэродинамики хвостовое колесо вновь сделали убираемым, переделали капоты мотора и кок винта. Благодаря указанным мероприятиям удалось получить прибавку в скорости в 10-15 км/ч, «дотянувшись» до Bf 109G. В варианте с улучшенной аэродинамикой Як-1 выпускался с декабря 1942 г. Осенью начался и выпуск модификации Як-1б с пониженным гаргротом и каплевидным фонарем кабины летчика, существенно улучшившим обзор. На этой модификации мотор-пушка сохранилась, но вместо двух LUKA- Сов устанавливали один 12,7-мм синхронный пулемет УБС с боекомплектом 200 патронов. Также Як-1б получил улучшенную бронезащиту пилота. В итоге в 1942 г. Як-1 стал самым массовым советским истребителем, построенным в количестве 3476 единиц (для сравнения: ЛаГГ-3 выпустили 2771 штуку).
Параллельно с совершенствованием Як-1 в Саратове в Новосибирске, на заводе № 153, развивали Як-7. Вместо Як-7УТИ с начала 1942 г. выпускался двухместный Як-7В («вывозной») – максимально упрощенный, лишенный вооружения и с неубирающимся шасси. До декабря 1943 г. в Новосибирске построили 697 Як-7В. Первоначально они комплектовались моторами М-105ПА, а затем – М-105ПФ. В принципе более мощный двигатель для учебного самолета был не нужен, но после прекращения выпуска М-105ПА пришлось ставить то, что было доступно.
Истребитель Як-7б
Основным направлением развития Як-7 был все-таки не учебный вариант, а истребитель. В начале 1942 г. появился вариант Як-7А, характеризовавшийся улучшенной аэродинамикой: хвостовое колесо сделали частично убираемым, ввели дополнительные створки, полностью прикрывающие основные колеса шасси в убранном положении, и т.п. Все это в комплексе позволило получить прибавку в скорости 10-20 км/ч. Уже в ходе выпуска Як-7А на них появилась приемопередающая радиостанция. Истребитель хорошо показал себя в боях, но темп выпуска был невелик, поскольку параллельно завод № 153 выпускал еще и Як-7В, и ЛаГГ-3. С января по май 1942 г. построили 277 Як-7А.
Почти одновременно с Як-7А на испытания вышел опытный образец Як-7б. На нем в очередной раз попытались улучшить аэродинамику, введя, в частности, полностью убираемое хвостовое колесо. Важным новшеством стали усовершенствованные каналы водо- и маслорадиаторов, давшие, наконец, возможность снять ограничения по максимальным оборотам мотора на любых режимах полета. Наконец, усилили вооружение, заменив синхронные ШКАСы двумя 12,7-мм пулеметами УБС (пушка осталась). Таким образом, Як-7б стал наиболее сильно вооруженным советским истребителем в 1942 г. Серийные Як-7б с моторами М-105ПА выпускались в апреле – июле 1942 г., построен 261 самолет.
Так же как и Як-1, Як-7 пытались оборудовать двигателем М-82. Построили даже опытный самолет, но из-за коротких стоек шасси пришлось применить винт уменьшенного диаметра (2,8 вместо 3,2 м), что не позволяло в полной мере использовать возросшую мощность двигателя. А для удлинения стоек пришлось бы полностью переделать крыло. Внедрить столь глубокие изменения без уменьшения темпа выпуска самолетов было невозможно, и от намерения строить Як-7 с моторами М-82 отказались. Вместо этого с августа 1942 г. выпускался Як-7б с мотором М-105ПФ. Общий итог производства Як-7 всех модификаций в 1942 г. составил 2431 самолет. И если в конце 1941 г. эта машина встречалась на фронте крайне редко, то с середины 1942 г. стала одним из основных типов истребителей ВВС Красной армии.
Як-7-37 был вооружен мощной 37-мм пушкой
Ситуация с радиооборудованием Як-7 соответствовала Як-1 – радиостанции получал далеко не каждый построенный самолет. Более того, процент самолетов с рациями в строю был существенно меньше, чем выпущенных истребителей с радиооборудованием. Так, в июле 1942 г. 1-я воздушная армия Западного фронта располагала четырьмя истребительными авиадивизиями (12 полков), но радиоприемники имели лишь Як-7 18-го гвардейского ИАП (примерно 80% самолетов полка), в остальных же полках вообще не было самолетов с радиооборудованием! В то время лишь импортные машины – «Харрикейны», «Томагавки», «Киттихауки» – были полностью радиофицированы.
Так же как и в случае с аналогичной модернизацией Як-1, установка нового двигателя позволила заметно повысить скорость Як-7б на малых и средних высотах, но главное – существенно улучшились скороподъемность и маневренность в вертикальной плоскости. И хотя по этим показателям Як-7б все-таки не достиг уровня Bf 109F-4 и Bf 109G-2, отставание его стало гораздо меньше и уже не играло большой роли в воздушном бою. По горизонтальной маневренности, как показали бои, Як-7б имел преимущество над противником. Дальнейшее совершенствование Як-7б привело к замене деревянного оперения металлическим и установке каплевидного фонаря кабины по образцу примененного на Як-1б. Серийный выпуск Як-7б, помимо завода № 153, был освоен на московском заводе № 82 и продолжался до 1944 г.
Интересной модификацией Як-7 стал самолет Як-7-37, на котором вместо пушки ШВАК установили 37-мм пушку НС-37. Поскольку новое орудие было значительно тяжелее и имело большую длину, кабину пилота пришлось сдвинуть на 0,4 м назад. Боекомплект орудия составлял всего 20 снарядов. Частично это было компенсировано увеличением суммарного боекомплекта 12,7-мм синхронных пулеметов до 460 патронов. В августе 1942 г. в Новосибирске построили серию из 22 таких самолетов. Фронтовые испытания Як-7-37 прошел в целом успешно, но в массовое производство не запускался. Он был все- таки слишком тяжел, и его летные данные оставляли желать лучшего.
Именно Як-7б, в 1942 г. являвшийся по комплексу боевых возможностей лучшим в ВВС Красной армии, стал основой для дальнейшего развития истребителей Яковлева. Поскольку к середине 1942 г. положение с обеспечением авиапромышленности алюминием несколько улучшилось (не в последнюю очередь благодаря поставкам союзников), появилась возможность наконец-то заменить некоторые деревянные узлы самолета металлическими. В первую очередь это коснулось набора крыла – лонжероны и все нервюры, кроме концевых, выполнили из дюраля. Такое решение не только облегчило самолет, но и позволило разместить в крыле дополнительные топливные баки – так появился опытный образец дальнего истребителя Як-7ДИ, вышедший на испытания в июне 1942 г.
| Германия | СССР | |||||
| Bf 109G-2 | Bf 109G-4 | Як-1 | Як-7А | Як-7б | Як-7-37 | |
| Тип двигателя | DB 605А-1 | DB 605А-1 | М-105ПФ | М-105ПА | М-105ПФ | М-105ПА |
| Мощность, л.с. | 1475 | 1475 | 1180 | 1050 | 1180 | 1050 |
| Размах крыла, м | 9,92 | 9,92 | 10,00 | 10,00 | 10,00 | 10,00 |
| Длина самолета, м | 9,02 | 9,02 | 8,48 | 8,50 | 8,50 | 8,50 |
| Высота самолета, м | 2,50 | 2,50 | 2,75 | 2,75 | 2.75 | |
| Площадь крыла, кв. м | 16,10 | 16,10 | 17,15 | 17,15 | 17,15 | 17,15 |
| Масса, кг: | ||||||
| пустого самолета | 2553 | 2695 | 2412 | 2450 | 2490 | 2697 |
| нормальная взлетная | 3100 | 2917 | 2935 | ЗОЮ | 3235 | |
| Максимальная скорость, км/ч: | ||||||
| у земли | 505 | 510 | 495 | 514 | 485 | |
| на высоте | 635* | 571 | 571 | 570 | 564 | |
| Крейсерская скорость, км/ч | 525 | 525 | ||||
| Скороподъемность, м/с | 13,9 | 13 | 14,4 | 11,6 | ||
| Практический потолок, м | 23,3 | 21,7 | 10000 | 9900 | 9900 | 8250 |
| Дальность полета, км | 545 (с ПТБ — 845) | 650 | 640 | 645 | 550 | |
| Вооружение, количество х калибр | 1x20,2x7,92 | 1x20,2x7,92 | 1x20,2x7,62 | 1x20,2x7.62 | 1x20,2x12,7 | 1x37,2x12,7 |
| * с включенной системой GM 1 — 650 км/ч. | ||||||