С целью улучшить летные характеристики и огневую мощь Як-7 была разработана и запущена в серийное производство его очередная модификация. Характерно, что изменения в аэродинамике этой машины не были результатом работ ОКБ, а базировались на исследованиях проведенных в ЦАГИ. Это учреждение передавало свои результаты заинтересованным ОКБ.

Начнем с изменений в вооружении: оба ШКАСа были заменены крупнокалиберными (12,7 мм) пулеметами УБС. Левый имел боезапас в 260 патронов, а правый — 140. Пушка ШВАК осталась на месте, не изменился и ее боезапас — в снарядном ящике насчитывалось 120 снарядов.

Такое вооружение позволяло успешнее бороться с вражескими бомбардировщиками, а масса секундного залпа составляла 2,72 кг — больше чем вес снарядов выпускаемых за секунду Bf-109F или Bf-109G2 из трех стволов. Самолет так же был приспособлен для подвески шести реактивных снарядов РС-82, либо двух бомб калибром от 25 до 100 кг. Однако, как и в случае с Як-1, постановлением ГКО от 10 апреля 1942 года установка направляющих для реактивных снарядов на «семерке» запрещалась. Хотя было предусмотрено место для установки приемника и передатчика, но передатчик устанавливался только на одной из 10 машин, так чтобы самолетов с двухсторонней связью хватало для командиров эскадрилий и полков.

Благодаря возросшему качеству сборки, более тщательной отделке поверхностей улучшилась аэродинамика самолета. Крыльевые воздухозаборники и форма капота маслорадиатора так же подверглись изменениям. Внешне Як-7Б отличался от модификации «А» тем, что ниша заднего колеса закрывалась двухсекционным щитком, створки которого располагались симметрично относительно оси самолета. Кроме того, на верхней части капота двигателя появились выступы, прикрывающие более крупные пулеметы УБС.

Другим направлением работ над новой модификацией было улучшение ее эксплуатационных характеристик. Для чего в конструкцию было внесено много изменений, начиная от таких незначительных, как выполнение отверстия в чашке пилотского кресла, чтобы стекала скапливающаяся там во время стоянки влага, и заканчивая заменой старой ручки управления на ручку типа Р-1, скопированную с немецкого Bf-109. Правда по воспоминаниям боевых пилотов, новая ручка устанавливалась не на всех Як-7Б.

Испытания эталонного экземпляра Як-7Б с двигателем М-105 ПА (серийный номер 14–13) проводились с 28 января по 5 февраля 1942 года. Облет новой машины выполнил пилот А.Г.Кочетков. С целью экономии времени заводские и государственные испытания совместили.

Несмотря на увеличившийся вес самолета Як-7Б имел характеристики сравнимые с прототипом УТИ-26-П. В протоколе испытаний было подчеркнута перспективность конструкции — хорошие возможности для установки нового вооружения, силовой установки и оборудования.

После государственных испытаний Комитет Обороны согласился на перевод производства с модификации «А» на модификацию «Б». Этот вариант (с мотором М-105ПА) производился на заводе № 153; с апреля по июль 1942 года была построена 261 машина.

Наиболее объективную оценку качеств нового самолета дали бои. Эксплуатация новой «семерки» в 202 НАД (истребительная авиадивизия) позволила сделать следующие выводы: Bf-109 имеет превосходство в вертикальном маневре; здесь Як-7 определенно был более неповоротлив. Советская машина была так же медленнее в горизонтальном полете и при пикировании. Традиционно она имела лучшую маневренность в бою на горизонталях (такой ситуации немцы избегали, как только могли). Боевую ценность самолета ограничивало плохое качество плексигласа на фонаре кабины, отсутствие бронестекла и плохая видимость назад. Двигатель был определенно слаб для такой тяжелой машины.

На земле самолет имел слишком длинный разбег и пробег, а сдвижка центра тяжести вперед увеличила опасность капотажа. Чтобы исправить этот недостаток, с 20 апреля 1942 года в задней кабине начали устанавливать топливный бак емкостью 80 л. Как и следовало ожидать, это нововведение было встречено пилотами без энтузиазма. Не защищенная бочка с бензином прямо за плечами пилота была во время воздушного боя весьма опасна. В боевых частях эти баки повсеместно снимались, поэтому, когда 22 сентября и 1 октября 1942 года вышло два соответствующих постановления ГКО, уже собственно нечего было демонтировать.

Ряд Як-7Б, построенных на деньги комсомольцев. У самолетов нестандартный воздухозаборнику основания крыла. На ближайшем самолете надпись «Новосибирский комсомолец». Ни следующем самолете (номер 7) надпись «Комсомолец Кузбасса». У ближнего самолета поверх выхлопных патрубков изображена красная стрела.

Самолетостроительный завод № 153 в Новосибирске. За годы войны завод выпустил более 15000 самолетов, главным образом Як-9. Слева виден ряд завершенных Як-7Б (серия 22). Справа серия Як-7 Б (серия 23) в финальной стадии сборки.

Если самолет имеет слабый двигатель, нужно установить более мощный. Однако если бы коллектив конструкторского бюро Яковлева, рассчитывал только на двигателистов Климова, постройка новых модификаций Як-7 и Як-1 стала бы весьма проблематичной. Именно коллектив ОКБ заместителя наркома авиационной промышленности первым взялся за форсирование двигателя.

Подполковник А.Е. Голубев, командир 18-го ГИАП отдыхает на крыле своего Яка- 7Б, начало 1943 года, район Хатенок. Верхний камуфляж состоит из зеленых и черных пятен, красные звезды раннего типа. 18-й ГИАП был сформирован 7 марта 1942 года на базе 6-го ИАП. Голубев стал Героем Советского Союза и дошел до конца войны.

Двигатель с большей мощностью испытывался на экземпляре Як-7А номер 22–41. Наддув постепенно увеличивался до 950, 1000 и 1050 мм, а результаты испытаний были так многообещающи, что благодаря влиянию Яковлева, Государственный Комитет Обороны обязал Климова, как можно скорее начать производство, таким образом доработанных двигателей. Мощность нового мотора получившего обозначение М-105 ПФ, увеличилась с 1050 до 1180 кВт. Установка нового двигателя началась с 22-й серии, однако это было не единственное изменение в новом самолете.

Еще одним путем улучшения характеристик было снижение массы. Однако здесь делались только мелкие шажки, не дававшие значительных результатов. Трудно ожидать, чтобы такие новшества как замена спинки пилотского кресла на боле тонкую, ликвидация крюков для буксировки, или более легкая конструкция щитков шасси могли дать большой выигрыш. По сравнению с модификацией имевшей двигатель серии ПА, собственный вес нового самолета стал только на 30 кг меньше. Благодаря более мощному двигателю появилась возможность уменьшить угол установки винта на малом шаге до 230.

Государственные испытания самолета номер 22–41 были проведены в НИИ ВВС в период с 30 мая по 9 сентября 1942 года. Они показали, что скорость у земли возросла на 14 км/час (до 514 км/час), а на второй границе высотности двигателя (3650 м) на 20–35 км/час (до 596 км/час). На больших высотах, параметры самолетов с двигателями ПА и ПФ выравнивались. Уменьшилось время набора высоты 5000 м с 6,5 мин до 5,8 мин. Благодаря большей мощности двигателя, испытываемый самолет стал более динамичным во время выполнения маневров. Незначительно уменьшилась дальность по время полета с максимальной или близкой к максимальной скоростями.

Увы, ухудшились некоторые эксплуатационные свойства, а остальные так и остались на весьма низком уровне. Демонтаж топливного бака в задней кабине опять привел к смещению центра тяжести вперед и соответственно к увеличению опасности капотажа. Самолет задирал хвост вверх во время проверки работы двигателя на земле, а чтобы удержать его при пробах двигателя на полной мощности на хвост приходилось усаживать несколько человек. Не были устранены недостатки с самого начала присущие Якам: забрызгивание козырька пилотской кабины маслом, которое просачивалось из уплотнений двигателя, проблемы с охлаждением воды и масла. Последнее не давало полностью использовать возможности двигателя при наборе высоты. В самолетах изготовленных до мая 1943 года неравномерно вырабатывалось топливо из баков правого и левого крыла. По этой причине на Яках-7 устанавливался трехпозиционный топливный кран вместо двухпозиционного. Пилот мог по своему выбору подсоединяться к правой или левой группе баков, чтобы управлять выработкой бензина — решение возможно остроумное, но требующее от пилота огромного внимания.