Як-1 с двигателем М-105ПФ
1 мая 1942 года завод № 26 начал выпуск форсированного двигателя М-105П - М-105ПФ. Этот двигатель благодаря работе на обогащенной смеси и повышенному сжатию развивал заметно большую мощность, чем его предшественник.
Тип М-105ПА М-105ПФ
Мощность у земли (л.с.) 1020 1210
Мощность на границе 1-го потолка (л.с.) 1100 (2000м) 1260 (700м)
Мощность на границе 2-го потолка (л.с.) 1050(4000м) 1180 (2700м)
Благодаря новому двигателю удалось «догнать» новый немецкий истребитель Bf 109F, оснащенный двигателем DB-601E. Правда, в начале 1942 года появился принципиально новый двигатель М-107, однако он нуждался в доводке и запуске в серию, что могло занять слишком много времени. Новые «мессеры» летали на 60-80 км/ч быстрее, чем Як-1 с лыжным шасси и необходимость в более мощном двигателе ощущалась все острее. Поэтому 13 марта 1942 года ГКО отдал приказ форсировать имеющийся двигатель М-105ПА. Серийный выпуск нового двигателя планировали начать с 1 апреля. Новый мотор опробовали на двух самолетах: Як-7А и Як-7Б. В ходе испытаний форсаж включали только на 5-8 минут. Хотя ожидался заметный прирост мощности, Климов не хотел размениваться на создание тупикового, как он считал проекта. По расчетам двигатель мог работать на форсаже всего несколько минут, в противном случае очень быстро вырабатывался ресурс. Климов рассчитывал быстро подготовить новый мотор М-107. Однако Яковлев, как заместитель наркома авиационной промышленности, настоял на создании мотора М-105ПФ. К удивлению всех, стендовые испытания показали, что ресурс форсированного двигателя составляет 203 часа. Официальные работы над форсированным двигателем начались после того, как в 236-м ИАП были проведены предварительные испытания. В полку на семи Як-1 увеличили сжатие до 1050 мм рт. ст. Первоначально результаты показались обнадеживающими, учитывая простоту переделки. Но вскоре выяснилось, что форсированный двигатель сильно перегревается. Даже при нормальных оборотах температура воды и масла превышала все разумные пределы. Несмотря на настежь распахнутые створки воздухозаборников, каждые 2500-3000 метров приходилось переходить в горизонтальный полет, ожидая, когда температура придет в норму. Очевидно, что в боевых условиях эта «особенность» была совершенно неприемлемой. Кроме того, кипящее масло вытекало из двигателя и заливало фонарь кабины. Но чтобы окончательно рассмотреть все «за» и «против» два самолета (15-49 и 16-43) с форсированными двигателями передали на испытания в НИИ ВВС.
Мощный двигатель позволил вернуть серийному Яку-1 летные характеристики, достигнутые у прототипа И-26-П, но утерянные на серийных машинах. По сравнению с самолетом, оснащенным двигателем М-105ПА, скорость самолета с форсированным двигателем возросла на 27 км/ч у земли и на 7 км/ч на высоте 5000 м. Кроме того, самолет стал быстрее набирать высоту. Потолок и дальность полета практически не изменились. К сожалению, кроме плюсов имелись и минусы.
Эксплуатация и техническое обслуживание форсированного двигателя были сложнее. Несмотря на наличие нового радиатора, двигатель легко перегревался, поэтому постоянно требовался контроль за оборотами. В условиях воздушного боя постоянно следить за тахометром не было никакой возможности. Инструкции, переданные в части, требовали, чтобы на высотах ниже первого потолка двигателя не разгонять мотор больше, чем на 2250 об./с. При этом характеристики самолета в некоторой степени ухудшались. Испытания, проведенные в НИИ ВВС, подтвердили недостаточную эффективность системы охлаждения двигателя.
Двигатель М-105ПФ весил тяжелее, чем М-105ПА. Поэтому у самолета появилась тенденция задирать хвост при рулежке и утыкаться носом в землю при посадке. Однако, со всеми перечисленными недостатками можно было мириться. Выпуск форсированного двигателя налаживали медленно, окончательно на него перешли с десятой машины 79-й серии (№1079) в июле 1942 года. Всего было выпущено 5672 Як-1 с двигателем М-105ПФ.
