Под впечатлением от этого случая Маленков приказал начать работы по облегчению Як-1. Работы эти имели опытный характер. Саратовский завод выпустил двадцать облегченных Як в рамке 96-й серии в октябре 1942 года. Облегчить самолет удалось, сняв с него два пулемета ШКАС (77 к), радиостанцию, мачту радиостанции и генератор (24,5 кг), приборы для полета ночью (5 кг), а также заменив на нем деревянное хвостовое оперение металлическим от Як-7 (14 кг). Масса самолета снизилась с 2917 кг (Як-1 15–69) до 2780 кг (Як-1 45–96), то есть на 137 кг.

Новые Яки поступили в два полка: 512-й и 520-й ИАП. Пилоты И.П. Моторный и В.Н. Макаров, перегонявшие самолеты на фронт, сумели по пути сбить два Bf 109. Облегченные машины понравились пилотам, хотя вооружение истребителя оказалось слабоватым. Особенно заметно улучшилась скороподъемность самолета на высотах 2000–3000 метров. На этих высотах облегченный Як-1 мог не только догнать немецкие Bf 109F-4 и G-2, но и, совершив боевой заход, обогнать их, получая фору перед следующим заходом. Командир 183-й ИАД, полковник В.А. Китаев писал в донесении командующему армией: «Наш Як-1 уменьшенной массы не только не уступает истребителям противника, но даже превосходит их в горизонтальном и вертикальном маневре на высоте 2500 м».

Прототип Як-3, созданный на базе фюзеляжа Як-1М и крыльев уменьшенного размаха. Воздухозаборник на носу более «зализан», внесены другие улучшения. Работами по созданию Як-3 руководил К. В. Синельщиков, один из ведущих конструкторов яковлевского КБ.

О боевой ценности облегченного Яка свидетельствует тот факт, что в обоих полках отношение побед к потерям возросло со средней величины 2,5:1 до 6.5:1.

О боевой ценности облегченного Яка свидетельствует тот факт, что в обоих полках отношение побед к потерям возросло со средней величины 2,5:1 до 6,5:1.

Попытки облегчить самолет предпринимались и в 9-м ГИАП Льва Шестакова. Это происходило во время боев за Донбасс. На аэродроме полка приземлился Bf 109, на котором прилетел дезертировавший хорватский пилот. Летчики облетали трофейную машину и убедились, что «мессера» можно завалить одними пулеметами. Поэтому с одного из Як-1 сняли пушку, благодаря чему заметно улучшилась маневренность самолета и скороподъемность. Однако реальный боевой опыт показал, что два пулемета явно «не тянут», поэтому от дальнейших переделок отказались.

В конечном итоге работ по облегчению Яка-1 стало появление совершенно нового самолета — Як-3.

Работы над двигателем М-105ПФ продолжились появлением модификации M-106-lcк. Этот двигатель оснащался наддувом конструкции В.А. Доллежаля. Благодаря наддуву давление топливовоздушной смеси в цилиндрах возросло до 1175 мм рт. ст., что повлекло рост мощности до 1350 л.с. На высотах от второй высотной границы и до практического потолка мотор М-106 на 150 л. с превосходил прежний М-105ПФ. Достоинством одноступенчатого наддува был непрерывный рост мощности, что устраняло скачки в характеристиках, характерные для многоступенчатых наддувов. На высотах от 2400 до потолка характеристики мотора практически не изменялись. Двигатель М-106, который планировали ставить на Як-1 еще до начала серийного производства самолета, прошел государственные испытания в период между 27 октября и 9 ноября 1942 года. Летные испытания проводились на истребителе 50–85, на котором уже испытывался двигатель М-105ПФ. В результате появилась возможность сравнить характеристики одного и того же самолета, но с разными двигателями. Установка двигателя М-106 привела к увеличению скорости на высоте 1000 м с 546 до 555 км/ ч, на высоте 3000 м с 571 до 596 км/ч, а на высоте 5000 м — с 592 до 606 км/ч. С новым двигателем самолет набирал высоту 5000 метров не за 6,25, а за 5,6 минут.

Однако снова встала проблема с охлаждением воды и масла. Из-за перегрева жидкостей самолет не мог сколько-нибудь долгое время лететь при повышенных оборотах двигателя.

Аналогичная проблема выявилась и на серийных машинах. Первый серийный 01-111, оснащенный двигателем М-106-ск, хотя и показал результаты даже лучшие, чем у прототипа 50–85, но также был подвержен перегреву. Требовалось увеличить площадь радиаторов не менее чем на 15 %, иначе о боевом применении самолета не могло быть и речи. Заручившись обещаниями конструкторов в предельно сжатые сроки решить проблему, ГКО приказал заводу № 292 целиком перейти на выпуск истребителей с новым двигателем с 10 января 1943 года. В январе-феврале завод выпустил 47 самолетов, оснащенных «сто шестым» двигателем, однако технический отбор смогли пройти лишь 19 машин. На этом выпуск самолетов с двигателем М-106 прекратили.

Один из первых истребителей Як-3, вооруженный как Як-1М 20-мм пушкой и 12,7- мм пулеметом УБ системы Березина. Односоставное лобовое стекло и отсутствие «зализа» задней части фонаря давали пилоту отличный обзор.

Новый Як-3 в полете над Каменском, лето 1944 года. Звезды на хвосте и фюзеляже имеют тонкий белый кант. Линия раздела нижнего и верхнего камуфляжа поднята необычно высоко. Большинство истребителей имели серо-зелено-серый камуфляж.

Этот самолет выпускался в 1943/44 годах числом 385 штук и предназначался для частей противовоздушной обороны (ПВО). Эти самолеты предназначались для полетов в тяжелых погодных условиях. Их оборудовали посадочным огнем ФС-155, вариометром ВР-2 и горизонтом РПК-10. Эти машины достаточно редко участвовали в боях.

Еще в январе 1943 года ОКБ Яковлева предприняло попытку установить на переработанный планер Як-1 (32–99) мощный двигатель. Самолет получил новое крыло с металлическим лонжероном и металлическое хвостовое оперение от Як-7. Водяной радиатор переместили вперед, под крыло, как на Як-7 и Як-9. Маслорадиатор состоял из двух частей диаметром 225 мм, расположенных в центре крыльев. Самолет тестировали как с мотором М-105ПФ, так и с M-106-1cк. С новым двигателем самолет развил скорость 630 км/ч на высоте 3400 метров, а высоту 5000 метров набирал за 4,5 минут. Однако охлаждение, по-прежнему, было неудовлетворительным.

Невозможность обеспечить адекватное охлаждение без увеличения поверхности радиаторов, протечки масла и другие недостатки заставили в марте 1943 года снять двигатель М-106 с серийного производства. Всего успели собрать более 300 таких моторов, которые переделали на режим работы М-105ПФ.

Завод № 26 в Уфе продолжал испытания Як-1 (01–30) с новым двигателем, пока машина не разбилась в октябре 1943 года.

Як-3 ранней серии, прибывший в полк «Нормандия-Неман», летом 1944 года. Позднее на борту самолета появится белая стрела, а тактический номер перенесут вперед. Сравнительно небольшая звезда на хвосте зрительно выделена широкой белой каймой. Обтекатель втулки красный. Истребители французского добровольческого полка несли серо-зелено-серый камуфляж. Нижние поверхности самолетов выкрашивали голубой краской.

Як-1 М