Максимальная высота полета такого Як-9ПД составляла 13,1-13,5 км. Но время было упущено, немцы прекратили разведполеты над Москвой, и в бою новый перехватчик опробовать не пришлось.
Всего было выпущено 35 Як-9ПД, и все они находились в московской зоне ПВО.
Первая попытка улучшить характеристики Як-9 за счет более мощного двигателя была предпринята еще в октябре 1942 г, когда на испытания вышел самолет с мотором М-106- 1СК, оснащенным односкоростным нагнетателем. Но двигатель работал неудовлетворительно, и этот истребитель остался в опытном экземпляре. Такая же судьба постигла и следующий вариант Як-9, испытывавшийся в декабре 1942 г. с перспективным М-107A, который при почти таких же габаритах, как М- 105ПФ, имел гораздо большую мощность и очень хорошо подходил для «Яков». Однако он был еще очень «сырым», и однажды из-за отказа двигателя самолет потерпел аварию, в которой чуть не погиб один из ведущих советских военных летчиков-испытателей П.М. Стефановский.
Надо сказать, что в то время запуск в серию нового мотора выглядел маловероятным, поскольку это требовало перестройки производства, что неизбежно привело бы к временному снижению темпа выпуска двигателей для серийных самолетов, а это тогда считалось недопустимым. Возможность выпускать новый тип мотора появилась только во второй половине 1943 г, когда промышленность обеспечила советской авиации численное превосходство.
Конструкторы фирмы «Як» стали проектировать новый истребитель в двух вариантах: первый с М-107А, а второй с М-105ПФ-2. Второе решение являлось паллиативным, поскольку М-105ПФ-2 был не намного мощнее М-105ПФ и не мог обеспечить желаемого улучшения летных данных, но зато он, представляя собой небольшую модификацию М-105ПФ, избавлял от многих проблем, связанных с отработкой на самолете совершенно нового мотора, и позволял испытать вновь созданный истребитель и даже начать его серийный выпуск в случае неудачи с М-107А, Так в конце 1943 г появились два опытных истребителя, обозначенные Як-9У.
Помимо установки мотора другого типа, конструкторы провели целый комплекс работ по усовершенствованию аэродинамики и конструкции базовой модели. В частности, маслорадиатор убрали из-под капота и установили его в центральной части крыла, полотняную обшивку хвостовой части фюзеляжа заменили на фанерную, улучшили герметизацию фюзеляжа и сделали множество других более мелких, но важных доработок- Вооружение обоих Як-9У состояло из центральной пушки (калибром 23 мм на первом с М-105ПФ-2 и 20-мм на втором с М-107А) и двух синхронных 12,7-мм пулеметов.
Испытания обоих самолетов велись почти одновременно. Военные однозначно отдали предпочтение Як-9У с ВК-107А (новое название М-107А), Они сочли его лучшим из всех советских и иностранных истребителей, проходивших испытания в НИИ ВВС, Действительно, на Як-9У был достигнут такой рывок в летных характеристиках, который сразу вывел этот самолет в лидеры. Конечно, получить такой истребитель для ВВС было очень соблазнительно, и Як-9У с ВК-107А, несмотря на целый ряд выявленных крупных недостатков, касавшихся в основном мотора и системы охлаждения, был рекомендован в серию. Уже в апреле 1944 г. появились первые серийные машины.
Освоение Як-9У в войсках шло непросто. Давали о себе знать недоведенность винтомоторной группы и систем охлаждения. Пришлось пойти на ограничение снимаемой мощности (запрет на использование боевого режима работы), а значит, и на снижение летных данных. Но и при этом превосходство Як-9У над самолетами противника оказалось внушительным. За два месяца войсковых испытаний – с октября по декабрь 1944 г. – летчики 163-го Краснознаменного ИАП на тридцати двух Як-9У провели 398 самолето-вылетов и в 18 воздушных боях сбили 27 FW 190А и 1 Bf 109G. Свои потери составили два Як-9У Счет 28:2 говорит сам за себя. Преимущества Як-9У в глазах летчиков полностью компенсировали его недостатки. К тому же, в конце 1944 г. на Як-9У стали ставить новые радиаторы и улучшили каналы охлаждающих устройств. После этого температурные режимы мотора вошли, в основном, в норму.
К концу войны большинство немецких истребителей на советско-германском фронте составляли FW 190 в разных модификациях. Не вдаваясь в подробности, объясняющие этот факт, отметим только, что в воздушных боях с ними Як-9У имел превосходство благодаря солидному преимуществу по определяющим летным показателям, таким, как скорость, скороподъемность и маневренность. Это и понятно. Более тяжелый FW 190 являлся все-таки многоцелевым истребителем, в то время как Як-9У оптимизировался для воздушного боя, По единодушному мнению советских фронтовых летчиков и летчиков-испытателей, в воздушном бою наиболее сильной машиной люфтваффе был Bf 109, Поэтому Як-9У лучше сравнить с истребителем Мессершмип га. Вот мнение немецкого летчика Вальтера Вольфрума, который летал почти на всех основных модификациях Bf 109, среди которых В, D, Е, F-2, F-4, G-2T G-4, G-6, G-10, G-14 и, наконец, К-4. «Наилучшими истребителями, с которыми я встречался в бою, были Норт- Америкен «Mustang» Р-51 и русские Як-9У. Оба истребителя имели явное преимущество в характеристиках над Me-109 независимо от модификации t включая Me- 109К-4».
Таким образом, конструкторам фирмы «Як» удалось создать незаурядный образец боевой машины. Единственным, пожалуй, существенным недостатком Як-9У был малый ресурс мотора BK-107A, составлявший вначале всего 25 часов, и более высокая, чем у ВК-105ПФ, пожароопасность. Однако моторостроители непрерывно улучшали свой двигатель, повышая его надежность.
В феврале 1945 г. КБ Яковлева выпустило модификацию Як-9У с более мощным вооружением, которое составляли три пушки: центральная Н-37 калибром 37 мм и две синхронные Б-20С калибром 20 мм. Самолет, названный Як-9УТ. имел рекордную для советских истребителей массу секундного залпа – 6,0 кг. Еще одна особенность Як-9УТ состояла в унифицированной установке центральной пушки. Вместо Н-37 можно было ставить пушки калибром 20, 23 или 45 мм, В последнем случае вес секундного залпа возрастал до 9,3 кг.
Без особых осложнений Як-9УТ прошел все необходимые испытания, и его начали строить серийно. Выпускаемые самолеты имели вооружение, состоявшее из центральной пушки НС- 23 калибром 23 мм и двух синхронных Б-20С, По своим пилотажным свойствам и летным характеристикам Як-9УТ практически не отличался от Як-9У За три месяца серийного производства было построено 282 истребителя Як-9УТ, Незначительное их количество прибыло на фронт в последние недели войны.
Важнейшую роль в подготовке боевых летчиков играли двухместные учебно-тренировочные истребители. Основным типом такого самолета в советских ВВС до окончания войны был Як-7В.
