Следует иметь в виду, что МиГ-3 проектировался под конкретное задание. Это не был универсальный самолет. Но в умелых руках он превращался в достаточно опасную машину.

Статистика первых месяцев войны свидетельствует о превосходстве МиГов над Яками. Полки, оснащенные МиГами, несли заметно меньшие потери в технике, а в личном составе потери были еще меньше, по сравнению с полками, летавшими на Яках. При этом части на МиГах заявили больше воздушных побед. Известный советский ас А.И. Покрышкин, летая на МиГ-3, одержал более десятка побед, в том числе и над Bf-109.

Разбитые МиГи-3 на аэродроме под Минском.

Уже с самого начала было ясно, что двигатель АМ-35А мало подходит для МиГа. А надежды на то, что АМ-37 доведут и пустят в серию чем дальше, тем больше стремились к нулю. Другого мощного рядного двигателя в распоряжении конструкторов просто не было.

Компромиссом было бы поставить на самолет радиальный двигатель большой мощности, хотя это и потребовало бы значительных изменений в конструкции самолета. И такой двигатель в распоряжении конструкторов имелся. Это был 14-цилиндровый мотор М-82 типа «двойная звезда», спроектированный по образцу американского мотора Wright Cyclone 14 («Double Row Cyclone»). Стартовая мощность М-82 составляла 1700 л.с., а рабочая мощность в зависимости от высоты равнялась 1330-1540 л.с.

Серийный выпуск двигателя М-82 наладили на заводе № 19. Днем начала выпуска стал 13 мая 1941 года. Решение о выпуске двигателя принял СНК (приказ № 1238-517 от 9 мая и № 1246-520 от 10 мая) и НКАП (№ 438). Одновременно с началом выпуска двигателя М-82 главным конструкторам бюро, занимавшихся истребителями: Микояну, Поликарпову, Сухому и Яковлеву - поручили приспособить свои самолеты к М-82. Возникла парадоксальная ситуация: в условиях, когда обычным делом было отсутствие мощного двигателя, появился мощный двигатель, под который отсутствовал подходящий самолет.

МиГ-3 с двигателем М-82 следовало подготовить к 1 июля 1941 года. Первый двигатель передали в ОКБ-155 18 мая. Разработку документации завершили к середине июня, после чего сразу приступили к строительству прототипа. МиГ-3 с двигателем М-82 получил заводское обозначение МиГ-9 и армейское обозначение И-210. Кроме того, на заводе этот самолет называли «проект ИХ» или «изделие 65».

Переделка самолета под радиальный двигатель фактически означала проектирование нового фюзеляжа, а на это не было времени. Поэтому пришлось остановиться на компромиссном варианте. Переднюю часть фюзеляжа расширили, а переход к хвостовой части облагородили фанерными обтекателями. Одновременно фюзеляж подняли относительно крыла на 100 мм. Изменение сечения фюзеляжа и его расположения относительно крыла привели к тому, что пришлось полностью изменить профиль перехода фюзеляж-крыло. С другой стороны, прототип с самого начала имел предкрылки. Киль срезали сверху, заняв освободившееся место компенсатором руля направления.

Двигатель М-82 получил четырехстворчатый кожух типа NACA. Выхлопные газы отводились через два коллектора по бокам фюзеляжа. Под капотом находился туннель с двумя маслорадиаторами ВМС-8. Планировалось установить винт АВ-5-127А диаметром 3 м.

Топливо помещалось в четырех самогерметизирующихся баках общей емкостью 488 л.

Расчеты показывали, что с новым двигателем самолет сохранит прежние скоростные характеристики, при этом ожидалось улучшение скороподъемности. Предполагалось, что на высоте 6500 м самолет разовьет 630 км/ч, а у земли скорость будет меньше на 100 км/ч. Высоту 5000 м самолет должен был набирать за 4,9 мин, что считалось отличным результатом. В проекте все выглядело весьма неплохо.

Вооружение самолета по проекту состояло из трех синхронизированных пулеметов УБС калибра 12,7 мм с боекомплектом 200 выстрелов на ствол, и двух синхронизированных пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм с боекомплектом 650 выстрелов на ствол.

Первый прототип МиГа-9 № 6501 закончили к лету. Заводские испытания планировалось проводить на аэродроме НИИ ВВС. Первый полет состоялся 23 июля, пилотировал самолет Н.И. Марцелюк. Спустя месяц, а точнее 25 августа, начались испытания второго прототипа № 6502. Пилотом самолета был А.П. Якимов. Одновременно с испытаниями шла подготовка выпуска предсерийной партии. В ходе испытаний с обоих прототипов сняли оба ШКАСа.

Самолет со снятыми консолями крыльев ожидает эвакуации.

Поскольку расчетные характеристики МиГ-9 на низких высотах (а боевые действия велись именно на этих высотах) значительно превосходили характеристики МиГа-3, авиация настоятельно требовала быстрее завершить заводские испытания и перейти к испытаниям государственным. Однако результаты заводских испытаний оказались неутешительными. На высоте 5000 м самолет едва развивал 540 км/ч. Причин такой ситуации было две. Во-первых, у М-82 были недоработанные карбюраторы, которые не позволяли мотору развить паспортную мощность, кроме того, на самолеты установили винты АВ-5Л-156 вместо проектных АВ-5-127А. Во-вторых, герметичность кожуха двигателя была недостаточна, и двигатель вызывал значительное аэродинамическое сопротивление.

В НКАП начали нервничать, и 11 сентября приказом № 925 начальнику ЦАГИ С.Н. Шишкину поручили к 15 сентября подобрать для самолета подходящий винт, а также дать теоретическое обоснование характеристик истребителей и бомбардировщиков с двигателями М-82. Одновременно, к 25 сентября следовало представить более удачный вариант капота. Мотор М-82 планировалось поставить не только на МиГ, но и на ЛаГГ и Як. Сроком окончания работ над самолетом определили 20 октября.

В работе над капотом должны были помочь результаты обдува прототипа № 6501 в аэродинамическом туннеле Т-104 в ЦАГИ. Испытания показали, что капот действительно сильно ухудшает аэродинамику самолета. Одновременно выяснилось, что требуется все же спроектировать новый фюзеляж, так как фюзеляж с фанерными обтекателями не годится. Работ не удалось закончить в связи с начавшейся эвакуацией завода № 1. Из планированной серии построили только три машины №№ 6503, 6504 и 6505. В Куйбышеве продолжались испытания второго прототипа. В январе 1942 году на нем начал полеты В.Н. Савкин.

В ходе испытаний выяснилось, что двигатель у самолета не перегревается, чем выгодно отличался от рядных двигателей, для которых перегрев был скорее нормой, чем недостатком. В штопоре МиГ-9 вел себя значительно лучше, чем МиГ-3. ОКБ-155 в Куйбышеве провело сравнительно немного времени и уже весной вернулось в Москву. Тогда на всех пяти имевшихся МиГах-9 произвели необходимую переделку.

Армейские испытания МиГа-9 проводились в 34-м ИАП из состава 6-го ИАК ПВО. В начале июня туда передали самолеты №№ 6503, 6504 и 6505. В ходе испытаний самолеты совершали обычные боевые вылеты. Самолет № 6502 передали в распоряжение авиационной инспекции ВВС, откуда он позднее попал в состав ГвИАП 6-го ИАП ПВО. 7 сентября этот самолет оказался в НИИ ВВС, где должен был пройти государственные испытания. Во время госиспытаний самолет был вооружен только крупнокалиберными пулеметами УБ. Ход испытаний, длившихся два месяца, отслеживал В.Е. Голофастов. В ходе испытаний самолет несколько раз возвращали в ОКБ-155 для устранения недостатков двигательной установки.