Як-1М с двигателем М-105ПФ
Этот самолет, называвшийся также «москит», более походил на Як-3, чем на Як-1, и представлял собой переходным этап линии «легких» «Як». Изменения на втором прототипе этого самолета были настолько значительными, что в серию машина пошла уже как Як-3.
Во второй половине 1942 года удалось наладить выпуск дюралюминия, который теперь можно было смело использовать в конструкции самолетов. Поэтому у «Яка» появились крылья с дюралевыми лонжеронами и двумя дюралевыми нервюрами. Размах крыльев уменьшился до 9,2 метров, а поверхность - до 14,85 м2.
Фюзеляж, позаимствованный у Як-1, отличался отсутствием воздухозаборника под двигателем. Маслорадиатор состоял из двух цилиндрических узлов, расположенных на центроплане под кабиной пилота. Воздухозаборники для маслорадиатора находились у основания обоих крыльев. Водяной радиатор заменили с ОП-203 на ОП-492. Снаружи это изменение проявлялось более «зализанными» очертаниями обтекателя водяного радиатора.
Кинематика шасси походила на Як-9, хотя крышка колесной ниши осталась трехстворчатой. Благодаря небольшому улучшению - появлению опорного колеса с полуавтоматической блокадой - маневренность самолета на земле резко возросла. Когда штурвал отклонялся вперед, колесико могло свободно вращаться.
Изменениям подверглась и топливная система. Теперь самолет имел три топливных бака: два в крыльях на 120 литров каждый, и один разделительный бак емкостью 30 литров, расположенный в фюзеляже. Этот тридцатилитровый бак был нововведением.
Вооружение осталось прежним: пушка ШВАК и пулемет УБ. Пилота защищала бронеспинка толщиной 8,5 мм и изголовье из бронированного стекла. Лобовое стекло фонаря было монолитным.
Благодаря всем изменениям массу самолета удалось понизить на 280 кг по сравнению с машиной 04-111 и составила 2655 кг. Основной вклад (150 кг) дало внедрение металлических деталей каркаса.
Прототип, законченный 15 февраля 1943 года, первоначально оснащался мотором М-106, однако после нескольких полетов мотор заменили на М-105ПФ. По данным известного советского автора в области авиации К. Косминкова, новый двигатель поставили на самолет уже в марте.
Заводские испытания продолжались с 28 февраля 1943 года до 7 июня того же года, что говорит об их напряженности. Испытания в НИИ ВВС проходили между 7 июня и 4 июля 1943 года. Еще два дня (21 и 22 июля) заняли государственные испытания с акцентом на новый двигатель.
Новый двигатель не представлял собой чего-либо принципиально нового. Это был все тот же М-105ПФ, но давление в цилиндрах в очередной раз повысили, на этот раз со 1050 до 1100 мм рт.ст. В результате мощность двигателя увеличилась с 1180 л.с. на 2700 м до 1240 л.с. на 2100 м. Поскольку двигатель работал на низкооктановом бензине АБ-78, Климов согласился форсировать двигатель лишь на первой скорости наддува. На второй скорости давление оставалось прежним. На практике рост мощности двигателя обернулся увеличением средней скорости на 6-7 км/ч, набора высоты 5000 метров на 0,1 сек, а в боевом заходе самолет набирал дополнительные 50 метров.
Новый самолет получил признание пилотов за легкость пилотирования, сравнимую со «Spitfire V», хорошие летные качества и приличную маневренность. Недостатки самолета остались наследственными - недостаточно эффективная система охлаждения; забрызгивание фонаря маслом и отсутствие радиостанции. Отдельные машины радиостанцию получили, но она отличалась высоким уровнем шума. Чтобы дать самолетам больше шансов попасть на вооружение, в августе 1943 года прототип отправили в ЦАГИ для обдува в аэродинамической трубе. Результаты испытания оказались обнадеживающими, но требующими радикально изменить конструкцию самолета. Поэтому от многих идей по улучшению машины пришлось отказаться. Тем не менее, прототип имел значительные конструктивные особенности. Под двигателем снова появился воздухозаборник, а в хвостовой части фюзеляжа полотняную обшивку заменили фанерой.
