В единичных экземплярах были построены опытные Як-7 с двигателем воздушного охлаждения М-82А, высотный истребитель-перехватчик Як -7ПД, дальний истребитель-разведчик Як-7Д. Еще одна попытка увеличения мощности вооружения Як-7 путем установки трех пушек ШВАК предприняли в 1943 г. в 281-й авиаремонтной мастерской 1-й воздушной армии. Две ШВАК монтировались вместо пулеметов УБС. В ноябре 1943 г. эта машина испытывалась в НИИ ВВС. Проверялась только работа вооружения. Несмотря на положительный отзыв, трехпушечный Як-7 опять не попал в серию.
Як-7 выпускался с'1941 по 1944 г., заводом № 301 в 1941 г. построено 186 самолетов, Новосибирским заводом № 153 в 1942-43 г.г. - около 4900 машин, заводом № 82 в Москве в 1942-44 г.г. - примерно 1300, и еще две машины построены в Горьком на заводе № 21.
Новые Як-9 покидают авиационный завод
От Як-7 к Як-9
Летом 1942 г. появилась возможность более широко применять в конструкции самолетов алюминиевые сплавы. Замена дерева металлом сулила уменьшение массы конструкции при сохранении прочности. В июне 1942 г. в ОКБ начались работы над истребителем Як-7ДИ (ДИ - дальний истребитель). Задача была сколь банальна, столь и привычна для конструкторов - дальнейшее облегчение машины. Крыло имело смешанную конструкцию - силовой набор из двух лонжеронов и нервюр (кроме концевых) - дюралевые, обшивка - фанерная; концевые нервюры - деревянные. В крыле размещались четыре дюралевых протектированных бензобака. В целях снижения массы сняли правый УБС. Предусматривалось использование Як-7ДИ в двух вариантах -нормальном, с полной заправкой баков, и облегченном - с неполной заправкой. При нормальной массе Як-7ДИ не уступал по своим характеристикам Як-7Б, имея большую дальность и продолжительность полета. В облегченном варианте возросла маневренность истребителя в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Новый вариант Яка проходил испытания с конца июня по начало августа 1942 г. Летали на нем: от ОКБ - Фед-рови, от НИИ ВВС - Груздев. По результатам испытаний Як-7ДИ был признан лучшим отечественным истребителем. Серийное производство рекомендовалось развернуть незамедлительно, после устранения ряда дефектов, выявленных на испытаниях. В серии Як-7ДИ получил новый порядковый номер и стал Як-9-ым - самым массовым истребителем ВВС Красной Армии периода Великой Отечественной войны. Его выпускали три завода - № 153, 166 и 88, производство Як-9 закончилось уже после окончания войны - в 1948 г.
Серийный Як-9 отличался от Як-7ДИ отсутствием двух крайних крыльевых баков, то есть, посути, это был "узаконенный" облегченный вариант Як-7ДИ. Внешне Як-9 также отличался козырьком фонаря кабины упрощенной формы без использования гнутых панелей в остеклении. Выпуск Як-9 начался на заводе № 153 в октябре 1942 и продолжался по февраль 1943 г., на заводе № 166 Як-9 строили с января по август 1943 г.
В марте 1943 г. в Новосибирске началось серийное производство Як-9Т (Т-танковый). На этой модели Яка удалось усилить вооружение - в развале блока цилиндров установили новую, созданную в 1941-42 г.г., пушку НС-37 калибра 37 мм. Сохранился и левый УБС, используемый для пристрелки пушки, боезапас которой ограничивался 32 снарядами. Установка тяжелой, имеющей большую отдачу, 37-мм пушки потребовало усиления конструкции передней части фюзеляжа. Для сохранения центровки кабина была сдвинута назад на 40 см. Испытания Як-9Т проходил в январе-марте 1943 г., а его серийное производство продолжалось на заводе № 153 до июня 1945 г.
Як-9К не стал массовым самолетом, но его появление отражает своеобразный подход разработчиков к усилению огневой мощи самолета. Во всем мире увеличение массы залпа бортового вооружения достигалось увеличением числа огневых точек, увеличение калибра происходило достаточно редко. КБ Яковлева шло именно по пути наращивания калибра единственной пушки, поэтому появление Як-9К (К-крупнокалиберный), вооруженного 45-мм орудием НС-45, является вполне логичным развитием Як-9Т с его НС-37. Установка тяжелой пушки привела к росту массы самолета и чувствительному снижению максимальной скорости (5-15 км/ч у земли, 30-40 км/ч на высоте 5000 м). Сильная отдача при выстреле вызывала резкие колебания самолета по курсу, а на скорости менее 350 км/ч истребитель разворачивало. Прицельная стрельба была возможна только на скоростях выше 350 км/ч и только короткими очередями в 2-3 снаряда, практически - одиночными выстрелами. Кроме того, из-за сильной отдачи "трещала" конструкция самолета - появлялись трещины в силовом наборе, течи в бензо-, водои маслопроводах, уплотнениях. Госиспытания Як-9К проходил в НИИ ВВС в январе-апреле 1944 г., в апреле-июне строилась войсковая серия из 53-х Як-9К.