Испытания Як-9ДД начались в апреле 1944 г. Ввиду большого запаса топлива взлетная масса машины оказалась рекордной для всего семейства Як-9 – 3390 кг, однако и максимальная дальность полета достигла 1800 км (у Як-9Д – 1400 км). Серийно Як-9ДД строился с мая 1944 г. по сентябрь 1945 г. Всего выпустили 399 таких машин.
Обрела дальнейшее развитие и тенденция к вооружению самолета крупнокалиберным оружием – в самом конце 1943 г. была разработана модификация Як-9К, вооруженная 45-мм пушкой НС-45, снабженной мощным дульным тормозом (сила отдачи у орудия составляла 7 тс). И все же при стрельбе на небольших скоростях самолет разворачивало, а летчик испытывал резкие толчки. В связи с этим рекомендовалось вести огонь короткими очередями по 2-3 снаряда. Масса секундного залпа Як-9К достигла 5,53 кг (у Як-9 – 2,0 кг, у Як-9Т – 3,74 кг). Летные характеристики в основном соответствовали Як-9Т. В апреле-июне 1944 г. изготовили серию из 53 машин Як-9К для войсковых испытаний, но ввиду выявившейся ненадежности пушки НС-45 в массовое производство эта модификация не внедрялась.
Як-9Б, сброс ФАБ-100
Не особо удачной оказалась и попытка создать на базе Як-9 истребительно-бомбардировочный вариант. Размещение бомб на внешней подвеске, как на Bf 109, было признано неприемлемым по тем же соображениям, что и применение подвесных топливных баков. Поэтому на варианте, получившем обозначение Як-9Б, в закабинном пространстве оборудовали бомбоотсек, содержащий четыре трубы. В каждой из них можно было поместить 100-кг бомбу ФАБ-100 или кассету с 32 противотанковыми кумулятивными бомбами ПТАБ-2,5-1,5. Испытания, начатые в марте 1944 г., показали, что боевое применение с бомбовой нагрузкой 400 кг невозможно, поскольку при этом статическая устойчивость самолета недопустимо снижалась, и полеты на Як-9Б разрешались только наиболее опытным летчикам. В итоге максимальную бомбовую нагрузку пришлось ограничить 200 кг. Самолетов Як-9Б построили 109, а их боевое применение ограничилось, по сути, лишь войсковыми испытаниями. Несоответствие реальных характеристик Як-9Б заявленным было настолько существенным, что в 1945 г. командующий ВВС распорядился принимать все Як-9Б постройки харьковского завода № 135[1 Харьковский завод № 135, равно как и киевское предприятие № 473, восстановленный после изгнания оккупантов, осуществлял сборку истребителей «Як» из машинокомплектов, поставляемых с заводов, расположенных в глубине территории СССР.] как обычные истребители, а не как истребители-бомбардировщики.
Еще одним специализированным вариантом стал разведчик Як-9Р, существовавший в двух модификациях: переделка обычного Як-9 и самолет, выпускавшийся заводом № 166 на базе Як-9Д. В обоих вариантах в закабинном отсеке устанавливался АФА.
Як-9 суждено было наконец-то получить более мощный двигатель ВК-107А, при габаритах, почти аналогичных ВК-105ПФ-2, почти на 30% большую мощность (1650 л.с.). Вооружение состояло из 20-мм мотор-пушки и двух синхронных 12,7-мм пулеметов. Прототип вышел на испытания в конце 1943 г. Прирост скорости составил на разных высотах 60-70 км/ч, но из-за недоведенности винтомоторной группы и систем охлаждения поначалу пришлось пойти на ограничение снимаемой мощности (запрещалось использование боевого режима), а значит – и на снижение летных данных. Существенным недостатком был также малый ресурс ВК-107А, составлявший поначалу всего 25 часов, и его повышенная по сравнению с ВК-105ПФ пожароопасность. Серийный выпуск Як-9У начался в апреле 1944 г., но на фронте они появились лишь в октябре. В феврале 1945 г. начался выпуск Як-9УТ с мотором ВК-107А и вооружением из 23-мм мотор-пушки НС-23 и двух 20-мм синхронных пушек Б-20С. За три месяца выпустили 282 Як-9УТ.
Хотя задача создания высотного истребителя была для ВВС Красной армии гораздо менее актуальной, чем для Люфтваффе, работы в этом направлении в СССР не прекращались всю войну. Была предпринята и попытка создать соответствующую модификацию Як-9. Еще в апреле 1943 г. собрали опытную партию (5 единиц) истребителей Як-9ПД с увеличенным на 0,5 м размахом крыла и высотным двигателем М-105ПД с двухступенчатым нагнетателем Э-100. Для облегчения машины из вооружения оставили лишь одну 20-мм пушку. Однако мотор перегревался и на большой высоте работал нестабильно. В 1944 г. опыт повторили, взяв за основу самолет Як-9У с мотором ВК-107А. Самолет предельно облегчили, и его взлетная масса составила всего 2500 кг. то есть рекордно малую для Як-9, да и для вообще всех истребителей «як» периода войны, величину. Потолок удалось поднять до 13 100-13 500 м. Но к тому времени задача перехвата высотных самолетов-разведчиков, для решения которой и создавался Як-9ПД, окончательно утратила свою актуальность, и после постройки 30 высотных истребителей их выпуск прекратили.
Головной серийный Як-9У с двигателем ВК-107А (заводской № 25-021, построен в Омске в апреле 1944 г. и собран на заводе № 301 в мае 1944 г.). Государственные испытания. Август 1944 г.
В 1944 г. тремя заводами изготовили 7831 Як-9 всех модификаций (3559 – заводом № 153 в Новосибирске, 1600 – омским предприятием № 199 и 373 – московским № 82). Производство Як-9 продолжалось до 1948 г. (хотя после завершения войны его темп существенно сократился), создавались и новые модификации. В общей сложности построили примерно 16 800 Як-9.
Наряду с «универсальным» Як-9 в 1944 г. наконец удалось наладить производство истребителя завоевания господства в воздухе Як-3. Как уже отмечалось, этот самолет был запущен в производство на саратовском заводе № 292, где постепенно вытеснил Як-1б, и тбилисском № 31 (взамен ЛаГГ-3). Однако поставки уже первых серийных самолетов саратовского производства в марте 1944 г. показали некоторое снижение летных данных по сравнению с техническими условиями. Еще хуже были машины, построенные в Тбилиси: на контрольных испытаниях, проведенных в октябре 1944 г., экземпляр выпуска завода № 31 смог развить на границе высотности скорость 620-630 км/ч против 660 км/ч у «эталона». Причиной было признано низкое качество сборки и отделки самолетов, а также превышение массы отдельных узлов из-за технологических упрощений. Когда же самолет попал на фронт, осенью 1944 г. стали приходить многочисленные сообщения об авариях Як-3. Проведенная в октябре проверка выявила 114 таких случаев. Нечто подобное ВВС Красной армии уже переживали весной 1943 г., но там причина заключалась в ухудшении качества клея и лакокрасочных покрытий, что вызывало расслоение обшивки. Теперь же причина была в ином: скорости Як-3 приблизились к предельным для деревянных самолетов, и на маневре крыло создавало такую подъемную силу, такой перепад давлений на верхней и нижней поверхностях, что ни фанера, ни казеиновый клей, ни традиционный «плотницкий» крепеж уже не выдерживали. Это отнюдь не способствовало популярности Як-3 при всех его выдающихся летных качествах. Логичным выходом был переход на металл, тем более что возрастание выпуска дюраля и его поставок по ленд-лизу вполне позволяли это сделать. Однако авиапромышленность оказалась к этому не готова – на заводах № 292 и № 31 не было необходимого штамповочного и гальванического оборудования, не хватало даже обычных «гильотин» для резки листового металла и фрезерных станков. Поэтому и в 1945 г. продолжился выпуск Як-3 смешанной конструкции.