Установка мощного двигателя М-82А, имевшего стартовую мощность 1700кВт, казалась весьма многообещающей. Правда, Яковлеву не приходилось как Лавочкину или Гуревичу, принимать такое решение, для спасения своей машины, однако почему бы и не поэкспериментировать?
Работы над такой модификацией начались уже в августе 1941 года и охватывали, конечно, не только изменение двигательной установки. Получился практически новый самолет. Крылья были снабжены автоматическими предкрылками, изменена конфигурация законцовок и уменьшен их размах с 10,0 м до 9,74 м.
По образцу истребителя И-30 в крыльях находилось два орудия ШВАК, с боезапасом по 100 снарядов на ствол, над двигателем был установлен пулемет УБС с боезапасом в 260 патронов. На верхней поверхности крыльев имелись лючки для обеспечения доступа к орудиям.
В центроплане установили два дополнительных топливных бака емкостью по 40 л каждый. Еще один топливный бак, на этот раз емкостью 80 л установили на месте задней кабины. Другие новые элементы конструкции — новый винт типа АВ-5Л-127 диаметром 2,8 м, радиополукомпас РПК-10 и новый радиатор ОП-295.
Когда инженеры начали рассчитывать, какие же характеристики должна будет иметь новая машина, на бумаге получились весьма многообещающие цифры. Скорость на высоте 2860 м — 571 км/час, а на потолке 6400 м — 615 км/час.
Постройку самолета закончили в конце декабря 1941 года в Новосибирске и в период с 23 января по 13 марта 1942 года были проведены его заводские испытания. Несмотря на такой значительный срок, самолет летал немного — выполнено было едва 17 полетов, общей продолжительностью 5 часов 24 минуты. Оказалось, что двигатели, которые имел в своем распоряжении Яковлев, были недоработанные, из первых серий. Это приводило к частым авариям, а три из них вообще не годились для использования. Мучением при проведении испытаний стали постоянные аварии трубопроводов топливной и масляной систем.
В довершении всего, винт, который и так не соответствовал по своим размерам двигателю такой мощности, во время вращения оказывался слишком близко от земли. Если бы был установлен винт необходимого размера — диаметром 3,2 м, то концы его лопастей упирались бы в землю, а старт был бы возможен только с трех точек, что для боевого самолета было совершенно недопустимо.
Всего в двух из семнадцати полетов, выполненных во время испытаний, удалось произвести замеры скорости и потолка машины. Достигнутая на высоте 2860 м скорость — 571 км/час, незначительно превышала скорость серийного Як-7А.
С 24 марта 1942 года ввиду бесперспективности, все работы над этой модификацией «семерки» с двигателем воздушного охлаждения были прекращены.
Як-7ПД М-105ПД
Самолет с этим обозначением — очередная экспериментальная работа ОКБ Яковлева.
Из-за безнаказанных полетов немецких высотных разведчиков Ju-86R, которых не мог достать ни один советский истребитель, остро требовался новый высотный перехватчик. В попытке создать такой самолет, было предложено соединить планер Як-7 (в данном случае Як-7Б номер 22–02) с высотным двигателем М-105 ПД, оснащенным нагнетателем Е-100. Но это были не единственные изменения. Наиболее заметным внешним отличием стал пониженный гаргрот за кабиной и установленная там антенная мачта. Она вообще-то была не нужна, так как радиостанция на самолет не устанавливалась. Чтобы снизить массу были сняты пулеметы, хотя очевидно, что одна пушка — слишком слабое вооружение. Высока была вероятность того, что на большой высоте Як-7ПД сможет выполнить только одну атаку, в тот момент, когда самолет, разогнавшись, будет выполнять «горку». В такой ситуации очередь из пушки ШВАК могла и не привести к уничтожению вражеского самолета. Новая машина Яковлева имела значительно лучшую скороподъемность, чем МиГ-3, с которым ее можно сравнить с точки зрения назначения, но уступала ему в практическом потолке (11400 м вместо 12000 м). Однако двигатель М-105 ПД был недовведенный, отсутствовал и автомат регулировки оборотов первой ступени нагнетателя. Пилот должен был непрерывно, в зависимости от изменения атмосферного давления, регулировать обороты лопаточного колеса нагнетателя, что было попросту невозможно.
Государственные испытания Як-7ПД продолжались с 17 по 23 сентября 1942 года, было выполнено 11 полетов (общее время 7,5 часов) после которых уже можно было заключить, что самолет получился неудачным. Климову так никогда и не удалось создать на базе М-105 (впрочем, как и ВК-107) хорошего высотного двигателя. Проведенные в ЛИИ (Летно-исследовательский институт) испытания гидравлического автомата управления нагнетателем, так же не дали результата. На протяжении октября и ноября 1942 года было проведено 27 полетов на Як-7 с двигателем М-105ПД и на Як-5, однако довести автомат так, и не удалось.
К идее создания высотного истребителя на базе Яка, вернулись в начале 1943 года. Об этом будет рассказано в части посвященной «девяткам».
Як-7Б с дополнительнми двигателями ДМ-4С
Як-7 должен был летать не только значительно выше, но и значительно быстрее. В СССР довольно интенсивно велись работы над ускорителями и именно их решили использовать конструкторы из ЛИИ.
Доведенные, пригодные к эксплуатации реактивные двигатели ДМ-4С, были готовы уже в начале 1942 года, но до 1944 года не имелось возможностей для их производства и применения. Это было связано с трудной ситуацией возникшей из-за эвакуации заводов и конструкторских бюро.
Казалось, что использование ДМ-4С на истребителе задача очень простая, но испытания длились восемь месяцев, с 24 марта до 12 декабря 1944 года, а первый вылет с установленным ДМ-4С имел место только 15 мая 1944 года.
Як-7Б с двигателем М-105 ПФ и двумя установленными ускорителями (не работавшими) достиг скорости 460 км/час, то есть на 35 км/час меньше чем машина без этих устройств. Прирост скорости с работающими ДМ-4С составил 53 км/час, но из-за их большого лобового сопротивления самолет летал только на 19 км/час быстрее, чем обычный Як-7.
Однако если бы удалось увеличить скорость сгорания топлива в ускорителях с 22 до 30 кг в минуту, то «семерка» могла бы летать со скоростью 600 км/час.
Установка ДМ-4С на истребитель была настолько простой, что ее можно было производить в полевых условиях. Командование ВВС создало запас ускорителей и хотя не известно о случаях использования их в воздушных боях, но они имелись на складах готовые к применению.
К идее использования двигателей ДМ-4С вернулись в проекте самолета получившего обозначение
