Заманчивой оказалась возможность наделить новыми качествами уже хорошо отработанный серийный истребитель путем замены М-105 на М-82. Эта идея и нашла свое воплощение в самолете Як-7-М-82.
Все, что можно, взяли с выпускавшегося серийно Як-7. Фюзеляж пришлось сделать новый, но силовой каркас-ферма остался без изменений. Обшивка гаргротов фюзеляжа - фанерная, бортов - перкалевая. Крыло цельнодеревянное двухлонже-ронное - такое же, как на серийном Як-7, но с автоматическими предкрылками и посадочным щитком увеличенной площади.
Маслорадиатор расположили снизу фюзеляжа за капотом мотора, выхлопные патрубки направили вдоль бортов фюзеляжа. Поток воздуха, охлаждающего двигатель, регулировался створками на выходе из-под капота.
На ЯК-7-М-82 вооружение было усилено и состояло из двух крыльевых пушек ШВАК и одного синхронного пулемета УБ калибром 12,7 мм, расположенного в фюзеляже. Крыло и размещенное в нем вооружение полностью соответствовали испытанному несколько ранее Як-7М.
Самолет оснащался радиостанцией РСИ-4 и пилотажно-навигационным оборудованием, позволяющим проводить полеты в сложных метеоусловиях и ночью.
Проектирование машины начали еще в конце 1940 г., почти одновременно с И-30, однако Яковлев, будучи заместителем Наркома авиационной промышленности, считал, что в серийное производство следует запускать уже достаточно хорошо отработанный к тому времени И-185 конструкции Н. Н. Поликарпова с тем же мотором М-82. Нецелесообразно было, имея И-185, распылять силы и средства на постройку второго аналогичного истребителя в условиях начального периода Великой Отечественной войны.
Работы по Як-7-М-82 разворачивались крайне медленно, а все силы ОКБ были сосредоточены на доводке и обеспечении серийного производства истребителей с двигателями жидкостного охлаждения. Тем не менее самолет был построен и во время эвакуации ОКБ в 1941 г. перевезен в Новосибирск, где летчик- испытатель П. Я. Федрови в конце февраля 1942 г. поднял его в первый испытательный полет.
Взлетный вес самолета составил 3260 кг - больше, чем у серийного Як-7 (за счет более тяжелого двигателя и вооружения), но нагрузка на мощность у нового истребителя была всего лишь 1,9 кг/л.с. (против 2,5 кг/л.с. у Як-7). По технике пилотирования Як-7-М-82 практически не отличался от серийного Як- 7, оставаясь таким же простым, но вертикальный маневр (одно из главных слагаемых победы в воздушном бою) стал значительно лучше.
Во время испытаний была получена скорость 571 км/ч на высоте 2860 м, 5000 метров Як-7-М-82 набирал за 5,5 минут. Потолок превышал 10000 метров. Интересно сравнение этого самолета с опытным Ла-5: при более мощном вооружении и примерно той же дальности полета Як-7-М-82 весил на 100 кг меньше Ла-5 и превосходил его по скорости на 30 км/ч.
К сожалению, летные качества Як-7-М-82 не были реализованы в полной мере, так как при установке М-82 на Як-7 было принято решение не увеличивать высоту шасси, и воздушный винт для обеспечения требуемого клиренса до земли пришлось подрезать. Заводские испытания затянулись, а когда выяснилось, что в серию уже запущен Ла-5, все работы по Як-7-М-82 были прекращены, на государственные испытания самолет не передавался.
Разумеется, даже самый совершенный поршневой двигатель не мог в полной мере решить проблему достижения больших скоростей. Новые перспективы должен был открыть реактивный двигатель.
К началу 40-х годов в СССР уже существовали и прошли экспериментальную отработку в полете два типа реактивных двигателей: прямоточный воздушно-реактивный (ПВРД) и жид-костно-реактивный (ЖРД). Начавшаяся война остро поставила вопрос о создании истребителя-перехватчика со скоростью полета свыше 800 км/ч. Первым самолетом, достигшим такой скорости, стал БИ-1 с жидкостно-реактивным двигателем Д-1А.
Существенным недостатком самолетов данного типа была малая продолжительность полета, обусловленная чрезвычайно высоким расходом топлива двигателем.
Учитывая результаты испытаний БИ-1, в ОКБ А. С. Яковлева был разработан проект нового скоростного перехватчика под названием Як-7Р. Этой работе предшествовал тщательный анализ возможностей силовых установок различных типов. В результате была выбрана комбинированная силовая установка, состоящая из поршневого двигателя М-105ПФ, ЖРД Д-1А конструкции Л. С. Душкина и двух ПВРД ДМ-4 конструкции И. А. Меркулова. Принцип работы ПВРД таков, что развиваемая им тяга и расход топлива существенно зависят от скорости полета. Причем чем выше скорость, тем больше тяга и меньше расход топлива.
Двигатель ДМ-4С, построенный для Як-7Р в 1942 г., мог развивать требуемую тягу на скоростях около 800 км/ч. При этом поршневой двигатель должен был обеспечить большую продолжительность полета, ПВРД - экономичный полет на высоких скоростях, а ЖРД - разгон самолета до скорости 800 км/ч и быстрый набор высоты.
Однако проект Як-7Р не был реализован, но в 1944 г. решено было провести летные испытания прямоточных ДМ-4С. Для этой цели построили экспериментальный самолет на базе серийного Як-7Б. Два ДМ-4С подвешивались под крыльями. В отсеке за кабиной пилота была смонтирована аппаратура контроля работы силовой установки и оборудовано место инженера-испытателя. Вооружение снято. Взлетный вес при этом составил 2978 кг. ПВРД ДМ-4С работал на бензине, забираемом из основных бензобаков. Вес одного ДМ-4С - 45 кг.
В 1940 г. уже проводились опыты по установке дополнительных прямоточных двигателей ДМ-2 и ДМ-4 на истребители И-152 и И-153, но эффект применения ПВРД был незначителен, так как эти самолеты- бипланы обладали слишком малой максимальной скоростью полета. От новой усовершенствованной модели ДМ-4С, установленной на быстроходном истребителе, ожидали лучших результатов, но установка двигателей под крылом значительно увеличила любое сопротивление самолета, скорость с неработающими ПВРД упала с 494 км/ч до 460 км/ч на высоте 2340 метров. И, несмотря на то, что включение ПВРД увеличивало скорость до 513 км/ч, применение его оказалось неоправданным.
Сама же конструкция ДМ-4С была удачной и надежной. Двигатели развивали суммарную тягу 158 кг при расходе бензина 22 кг/мин, на оба двигателя. Эксплуатация ДМ-4С проста. Управление двигателями в полете затруднений для летчика не представляло. Они надежно запускались на высотах до 5000 метров на
