28 февраля 1944 года лётчик-испытатель П.Я.Федрови совершил первый полёт на опытном истребителе Як-1М, созданным в конструкторском бюро под руководством А.С.Яковлева, который впоследствии стал знаменитым Як-3.
Як-3 стал финальным этапом линии развития советских лёгких фронтовых истребителей Як-1, Як-7 и Як-9, определяющее влияние на высотно-скоростные характеристики которых накладывали два обстоятельства:
- отсутствие в серийном производстве рядных моторов жидкостного охлаждения необходимой мощности;
- острая нехватка в промышленных масштабах лёгких сплавов на основе алюминия.
Именно эти два обстоятельства заставили конструкторов ОКБ А.С.Яковлева сосредоточить самое пристальное внимание на ревизии полётного веса нового истребителя, который стал своеобразным ответом на появление летом 1942 года в Люфтваффе «Мессершмиттов Bf109G-2», обладавших максимальной скоростью 523 км/ч у земли и 653 км/ч на высоте 6000 м.
С этой целью на истребителе на 2,3 м был уменьшен размах крыла и, соответственно, сократилась его площадь, что существенно уменьшило, так называемую, омываемую воздушным потоком поверхность. Уменьшился и его вес – не имея возможности сделать весь истребитель цельнометаллическим, конструкторы заменили деревянные лонжероны дюралевыми и это тоже уменьшило вес на 150 кг. Кроме того, были сняты разгрузочные цилиндры и переделано шасси, что уменьшило вес ещё на 13 кг. Сняли весовую балансировку элеронов – 7 кг. Заменили маслорадиатор на более совершенный и теплоёмкий – 10 кг. Уменьшили ёмкость бензобаков до 270 литров горючего, что обеспечило снижение массы на 40 кг. Остальные мелкие доработки дали в сумме ещё 60 кг экономии массы.
В результате на испытания Як-1М вышел с рекордно низким взлётным весом – 2650 кг при сохранённом вооружении своего предшественника – одна 20-мм пушка ШВАК и один 12,7-мм пулемёт БС. Причём на серийных истребителях был установлен второй пулемёт БС, что обеспечило Як-3 огневой превосходство перед двухпушечными истребителями Ла-5 и Ла-7.
В отдельную эпопею вылилась аэродинамическое облагораживание внешних форм истребителя. О последних спустя десять лет после победы в обзорном номере, посвящённом лучшим самолётам Второй Мировой войны, английский авиационный журнал «Эйрплэйн» (Airplane) с восторгом писал:
«Конструкция Як-3 неправдоподобно груба, а качество сварки соответствует уровню деревенского кузнеца. В то же время внешняя отделка – прекрасна – такая же, как у гоночных машин. Эта машина, в которой полностью отказались от ненужного украшательства. Она построена с расчётом на жизнь в несколько лётных часов, какой живёт истребитель в военное время. Она полностью отвечает требованиям, предъявляемым к таким машинам, в ней нет ничего лишнего…».
Вместе с тем стоит отметить, что в ОКБ А.С.Яковлева не удовлетворились характеристиками имевшегося двигателя ВК-105ПФ, надёжность работы которых к этому времени заметно возросла по сравнению с первыми серийными образцами. Показываемые на стендовых испытаниях сотни моточасов непрерывной работы не имели никакого смысла во фронтовых условиях, перед лицом противника истребители которого обладали двигателями большей мощности. В результате, яковлевские мотористы форсировали мотор по наддуву увеличив его давление с 1050 до 1100 мм рт. ст., что заметно повысило мощностные показатели двигателя, развивавшего на форсаже 1280 л.с.
Результатом этой огромной, а самое главное, проведённой в весьма сжатые сроки, работы стали весьма высокие лётные данные, продемонстрированные на испытаниях. Максимальная скорость у земли возросла до 567 км/ч, а на высоте 4430 м – до 645 км/ч (показана на второй опытной машине, так называемом «дублёре»). Время набора высоты 5000 м при взлетном весе 2655 кг сократилось до 4,1 минуты.
По максимальной скорости Як-3 превосходил серийные Як-9 во всем диапазоне высот (на 25-33 км/ч), FW190A-4 – до высоты 8300 м, а Bf109G-2 – до 5700 м. Наибольшее преимущество наш новый истребитель имел перед FW190A-4 на высоте 2500 м – 60-65 км/ч и перед Bf109G-2 у земли и на высоте 4500 м – 21-22 км/ч. Выше указанных высот преимущество переходило к истребителям противника и у Bf109G-2 достигало 48 км/ч на высотах, больших 7000 м.
По скороподъемности до высоты 5000 м Як-3 не имел себе равных среди всех известных истребителей мира. Время набора высоты 5000 м у него было меньше, чем у трехточечного Bf109G-2 на 0,3 мин, пятиточечного Bf109G-2 – на 1,0 мин, FW190A-4 – на 2,7 мин, Ла-5ФH – на 0,6 мин и Як-9 с полетной массой 2873 кг – на 1,0 мин.
Летчик облета генерал-майор авиации Герой Советского Союза П.М.Стефановский писал:
«Учитывая отличные летные данные самолета, хорошее вооружение и большое удобство для летного состава, целесообразно рекомендовать как можно быстрее внедрить данный экземпляр в серийное производство взамен Як-1 и Як-7, необходимо оставить только Як-9 для установки на них в дальнейшем моторов М-107А…».
Командир 303-й авиационной дивизии генерал-майор авиации Герой Советского Союза Г.Н.Захаров вспоминал:
«До получения частями 303-й дивизии самолета Як-3 я летал на всех истребителях начиная от И-2бис, включая иностранные, а также истребители Як-1, Як-7Б, Як-9 (всех вариантов). В последнее время летал на самолете Ла-5ФН считая его наилучшим. С поступлением Як-3 выполнил на нем ряд полетов и сделал следующий вывод: подобному истребителю нет конкурентов! В эксплуатации Як-3 прост и доступен техсоставу, устойчив при взлете и при посадке, в пилотаже доступен любому летчику, что совершенно исключено для самолета Ла-5ФН. Летчиками 18-го гвардейского полка и отдельного истребительного полка "Нормандия" Як-3 был освоен после 3-5 часов полета. На самолете Як-3 я провел ряд учебно-воздушных боев с Як-9 и Ла-5 и всегда выходил победителем. Приходилось встречаться на поле боя с Me-109, и Як-3 показал абсолютное превосходство…». Любопытно, что генерал Захаров после войны долгое время не расставался со своим Як-3. И в 50-е годы этот самолет по его словам
«был хоть куда, исправно выжимая свои семьсот километров в час на пикировании [имеется ввиду приборная скорость, которая всегда ниже истинной.]
».Лётчики французского полка «Нормандия», сражавшегося в составе 303-й ИАД полностью согласны с мнением своего командира генерал-майор авиации Г.Н.Захарова. Их отношение к Як-3 очень ёмко выразил командир полка на заключительном этапе войны подполковник Луи Дельфино:
«На Як-3 мы бьём противника как хотим – вдвоем легко сражаемся с четырьмя, а вчетвером – против шестнадцати…». Это была весьма высокая оценка советского истребителя.
Справедливости ради стоит отметить, что после окончания войны, когда пилоты «Нормандии» вернулись во Францию на своих истребителях, ни в одном из показательных воздушных боёв их коллегам, пилотировавшим различные модификации «Мустангов», «Спитфайров» и «Темпестов», не удалось выиграть у Як-3 ни одного боя!