Як-1М с М-105ПФ2
Этот самолет далеко ушел от первого прототипа и представлял собой, по сути, Як-3. Поэтому его следует описать подробнее.
Матерчатую обшивку фюзеляжа заменили фанерой толщиной 2 мм, фонарь кабины получил систему аварийного сброса, стойки главного шасси стали меньшего диаметра, что, как выяснилось позже, оказалось неудачным решением.
Для лучшей защиты пилота бронеспинка получила выгнутые боковины. Вдоль левого борта кабины поместили бронеплиту толщиной 3,5-4 мм, которая прикрывала руку пилота, лежащую на ручке газа. Голову летчика закрывало изголовье кресла и бронестекло фонаря.
Емкость топливных баков увеличили. Теперь самолет брал 265 л топлива вместо 240. Одновременно емкость разделительного бака уменьшили до 10 л. Баки были самогерметизирующимися: снаружи и изнутри их выстилал слой резины толщиной 2 мм, кроме того, внутри бак выстилался слоем аназотовой губки толщиной 5,5 мм. У первого прототипа защита баков в крыльях была слабее, а разделительный бак вовсе оставался незащищенным.
Самолет оснастили приспособлениями, облегчающими работу пилота. В числе прочих можно назвать автомат регулировки температуры воды АРТ-41, который избавил летчика от необходимости постоянно следить за указателем температуры. Эргономичное расположение рукоятки газа и регулятора шага винта также упростило управление самолетом.
Наконец была решена проблема с перегревом мотора. Благодаря новым маслорадиатору ОП-555 и водяному радиатору ОП-554 (заслонка теперь была опущена до 385 мм вместо прежних 270 мм) самолет получил возможность неограниченно долго лететь с максимальной скоростью.
Пушку ШВАК заменили более легкой ША-20М с боекомплектом НО выстрелов, а один УБ заменили двумя УБС (150 выстрелов на ствол). Примитивный прицел заменили колиматор-ным ПБП-1а.
Снаружи второй прототип отличался отсутствием выступающего за пределы обтекателя втулки фиксатора для подключения внешнего стартера. Отсутствовала антенная мачта. Радиостанция РСИ-4 благодаря новой двух-лучевой антенне и тщательной экранизации стала работать гораздо стабильнее. Кнопку включения радиостанции разместили на рукоятке газа. Это необычайно простое решение также заметно упростило работу пилота.
Двигатель после повторного форсирования получил обозначение М-105ПФ2. Самолет оснастили пропеллером ВИШ-105СВ-01.
Наконец следует сказать, что все эти переделки никак не отразились на массе самолета, она составляла 2660 кг.
«Дублер» проходил заводские испытания в период с 20 по 30 сентября 1943 года. Самолетом управлял П. Федоров. Государственные испытания прошли с 6 по 15 октября, на этот раз летчиком был А. Прошаков. Сравнительные испытания Як-1М с немецкими Bf 109G-2 и Fw 190A-4 показали превосходство «Яка», который уступал немецким машинам лишь в скорости горизонтального полета на высотах более 6000 м. «Дублер» развивал 570 км/ч у земли и 651 км/ч на высоте 4300 м. Высоту 5000 метров истребитель набирал за 4,1 мин. Дальность полета на экономическом режиме работы двигателя достигала 900 км. Самолет обладал хорошей маневренностью, был прост в пилотировании. Им мог управлять летчик средней квалификации.
Для начала серийного выпуска нового самолета нужно было получить положительные результаты испытания повторно форсированного двигателя. Двигатель оказался достаточно надежным и получил рекомендацию к серийному производству под обозначением М-105ПФ2. Выпуск мотора организовали на заводах № 16 и 26. Лишние моторы устанавливали на ЛаГГ-3 и другие машины. 26 октября 1943 года ГКО постановил начать серийный выпуск нового истребителя, заменив его обозначение с Як-1М на Як-3. Несмотря на генетическую связь со своим «предком», новый самолет имел слишком много совершенно новых узлов. Потребовалась перенастройка сборочных линий и массовый выпуск начался лишь через полгода. Кроме саратовского завода к выпуску Як-3 подключили тбилисский завод № 31, до этого времени выпускавший истребители ЛаГГ-3. Серийное производство Як-3 в Саратове началось в марте, а в Тбилиси в апреле 1944 года.
