Экспериментальный вариант истребителя Як-3П с опытным скоростным винтом на испытаниях в Летно-исследовательском институте.
Серийное производство Як-3П, который часто называли по-прежнему просто Як-3, завершилось в середине 1946 г. На снимке вверху показан Як-3П на контрольных испытаниях в НИИ ВВС в июне 1946 г. Они были последними в жизни истребителя этого типа. Карьера самолета завершалась.
на снимке внизу — опытный высотный истребитель-перехватчик Як-3ПД. Этот самолет отличался высотным мотором, крылом увеличенного размаха, вооружением (одна пушка калибра 23 мм) и положением всасывающего патрубка, размещенного под капотом
Подобно Як-7 и Як-9, истребитель имел высотную модификацию, предназначенную для действий в системе ПВО. В сентябре 1944 г. и в феврале 1945 г. последовательно были построены два опытных самолета с моторами ВК-105ПД и ВК-105ПВ. Моторы имели полностью идентичную конструкцию, но последний отличался некоторыми усовершенствованиями двухскоростного двухступенчатого нагнетателя. Самолеты, называвшиеся Як-3ПД, были подобны и отличались от серийных Як-3 крылом увеличенного на 0.6 м размаха, вооружением (одна центральная пушка НС-23 калибра 23 мм с боезапасом 60 снарядов), винтом (ВИШ-105ТЛ-2), некоторыми деталями оборудования, положением всасывающего патрубка, который разместили под фюзеляжем, и увеличенными каналами маслорадиаторов.
Испытания и доводки Як-3ПД продолжались в Летно-исследовательском институте до середины лета 1945 г., когда, наконец, силовая установка была полностью отлажена. Самолет обладал хорошими скоростными и маневренными характеристиками на больших высотах. Однако в середине 1945 г. подобные истребители уже не вызывали у ВВС интереса, и Як-3ПД остался только в двух опытных экземплярах.
Когда в начале 1943 г. неудача постигла опытный Як-3 с М-107А (с 1944 г. ВК-107А), конструкторы фирмы «Як» не оставили надежду на возможность довести самолет до боеспособного состояния и продолжали работу. Параллельно в КБ В.Я.Климова проводились усовершенствования мотора. Испытания самолета шли долго и трудно. Обнаруживался то один, то другой дефект. Некоторые из них удавалось исправить на опытной машине, а в полном объеме их постарались устранить на втором экземпляре самолета, появившегося спустя год, в январе 1944 г.
На этой машине для улучшения центровки кабину летчика сдвинули назад на 0.4 м. Модернизирован был фонарь кабины и усовершенствована система охлаждения. Вооружение состояло из двух синхронных пушек Б-2 °C. Это были самые первые, еще «сырые», опытные экземпляры, которые впервые испытывались на самолете.
После краткосрочных заводских испытаний истребитель в январе 1944 г. передали в НИИ ВВС. Летные характеристики Як-3 с ВК-107А оказались превосходными. По скорости, скороподъемности и вертикальной маневренности ему не было равных. Например, набор высоты за боевой разворот составлял 1500 м, что на 400 м превышало тот же показатель Bf 109G и было почти вдвое лучше, чем у FW 190А-4. Истребитель остался простым в пилотировании, а его штопорные свойства ничуть не ухудшились. Правда, из-за возросшего веса этому самолету требовались аэродромы несколько больших размеров, чем для Як-3 с ВК-105ПФ2.
Военные сочли Як-3 с ВК-107А лучшим из известных истребителей, но рекомендовать его в серию и на вооружение ВВС, тем не менее, отказались. И тому были веские причины.
Во время испытаний в НИИ ВВС мотор ВК-107А работал ненадежно и часто выходил из строя, нуждались в дальнейшем улучшении системы охлаждения воды и масла. Из-за малого противокапотажного угла сильно усложнялась эксплуатация самолета. В этом отношении истребители «Як» и так были не вполне благополучны: из-за опасности скапотировать исключалось интенсивное торможение на пробеге, а при пробе мотора на земле и рулении по вязкому грунту на хвост самолета приходилось сажать человека. Нетрудно представить себе, насколько обострились эти проблемы на самолете со столь мощным мотором как ВК-107А. Но главный и наиболее опасный дефект новой машины заключался в недостаточной прочности конструкции, причем не только крыла, но также фюзеляжа и оперения. Словом, Як-3 оказался не вполне приспособленным к установке такого мощного и тяжелого мотора, как ВК-107А. Требовалась существенная переделка конструкции истребителя.
В апреле 1945 г. на испытания был выпущен цельнометаллический Як-3 с ВК-107А. Прочность этого варианта была удовлетворительной, а системы охлаждения имели улучшенные характеристики. Во второй половине 1945 г. на заводе N«31 в Тбилиси началось его серийное производство. Небольшое число Як-3 с ВК-107А изготовил и саратовский завод № 292, но в большую серию этот самолет так и не попал. Военные отдали предпочтение истребителю Як-9У как более доведенному, надежному и лучше подходящему под мотор ВК-107А. Преимущество Як-3 перед Як-9У или Як-9П заключалось в большей скорости и лучшей скороподъемности. Но превосходство это было незначительным. Так, Як-3 был всего на 10–20 км/ч быстрее Як-9У. В общей сложности, промышленность изготовила несколько десятков истребителей Як-3 с ВК-107А.
В 1944 г. КБ В.Я. Климова выпустило новый мотор жидкостного охлаждения ВК-108. Он был разработан на базе ВК-107А и обладал большей мощностью (на взлете 1800 л. с. вместо 1650 у ВК-107А). В расчете на ВК-108 в конструкторском бюро А.С.Яковлева спроектировали новый вариант истребителя Як-3. Эта работа носила экспериментальный характер, поскольку априори было понятно, что с этим двигателем Як-3 без коренной переделки конструкции не сможет стать полноценной боевой машиной. Преследовалась цель опробовать ВК-108 на самолете и оценить пригодность мотора для последующего использования на истребителях.
Внешне Як-3 с ВК-108 был подобен варианту с ВК-107А, только вооружение его состояло лишь из одной центральной пушки НС-23 калибра 23 мм, выхлопной коллектор на каждом блоке цилиндров V-образного мотора заменили раздельным выхлопом — от каждого цилиндра отходило по два выхлопных патрубка, которые по отдельности выводились за боковую и боковую-верхнюю часть капота, чем эта машина зрительно отличалась от других Як-3. Был также установлен другой винт, существенно увеличены водо- и маслорадиаторы, расширены каналы для подвода охлаждающего воздуха, а всасывающий патрубок устроен внизу фюзеляжа.
Вверху — первый экземпляр Як-3 с мотором М-107А на заводских испытаниях (поздняя осень 1943 г.). Испытания самолета начались еще в апреле 1943 г. и шли очень тяжело. Только к ноябрю удалось преодолеть основные трудности.
Этот самолет испытывался без вооружения, а всасывающий патрубок был перемещен под капот мотора. Самолет отличался высокими летными данными, в частности, его скорость составляла 717 км/час против 651 км/час у опытного Як-1М «дублер» с М-105ПФ2.
Внизу: второй опытный экземпляр Як-3 с ВК-107А, построенный в начале 1944 г., на аэродроме НИИ ВВС весной того же года. На этой машине были устранены многие недостатки, присущие первому экземпляру. Внешне самолет очень напоминал серийный Як-3 с ВК-105ПФ2, но имел только синхронное пушечное вооружение, сдвинутую назад кабину летчика, другой винт и дополнительный патрубок в верхней части капота. По комплексу летных данных военные сочли этот самолет лучшим из известных истребителей. По скорости (720 км/час) и вертикальной маневренности ему тогда не было равных. Но вот такие недостатки, как ненадежность мотора, систем охлаждения и недостаточная прочность конструкции оказались серьезным препятствием для внедрения самолета в серийное производство. Военные вынуждены были отказаться от рекомендации принять истребитель на вооружение.
