Установка двигателя ВК-107А не усложнила технику пилотирования. Самолет оставался простым в управлении и доступным для летчиков средней квалификации.

Заказчик посчитал бронезащиту летчика недостаточной и не отвечавшей предъявлявшимся к ней требованиям. Военные испытатели отметили и отсутствие зеркала, что затрудняло обзор задней полусферы.

В заключение «Акта по результатам государственных испытаний…» отмечалось, в частности: «Для быстрейшей доводки и ввода в строй Як-9У необходимо срочно провести войсковые и эксплуатационные испытания самолета…»

В феврале 1944 года из сборочного цеха завода № 166 выкатили 11 первых машин, а со следующего месяца заказчик начал принимать доработанные Як-9У. В феврале того же года сдал первую серийную машину московский завод № 82. В мае того же года омские авиастроители сдали заказчику 90 Як-9У, а завод № 82–50 машин.

Государственные испытания Як-9У с М-107А, завершившиеся 27 апреля 1944 года, показали, что самолет непригоден для принятия на вооружение. Тем не менее в августе 1944 года ВВС и НКАП заключили договор о поставках Як-9У с ВК-107А. Видимо, это произошло в надежде, что промышленность устранит дефекты, выявленные не только в НИИ ВВС, но и в эксплуатации. Однако проведенные впоследствии три государственных испытания машины прогресса в улучшении летных и эксплуатационных данных истребителя не выявили.

Заводские испытания серийных Як-9У Омского авиазавода, проведенные в августе 1944 года, показали, что у 20 % машин максимальная скорость у земли была 560–570 км/ч, у 30 % – 570–575 км/ч и у половины – 575–580 км/ч. Следует отметить, что омский завод № 166 испытывал большие трудности из-за поступавших зачастую некондиционных воздушных винтов. Так, на восьми машинах из облетанной 29 августа партии пришлось 22 раза переставлять винты, вызывавшие тряску. Из восьми машин сдать заказчику удалось лишь два истребителя.

В сентябре 1944 года в НИИ ВВС поступил серийный Як-9У с ВК-107А и винтом ВИШ-107ЛО. Самолет собрали на подмосковном заводе № 301 в мае того же года из агрегатов, выпущенных омским авиазаводом № 166. Ведущими по машине были инженер А. Т. Степанец и летчик В. И. Хомяков. По сравнению с опытной машиной на истребителе № 25–021 уменьшили площадь руля высоты с 1,15 до 1,13 м2, отсутствовали полотняные перегородки, закрывавшие щель между крылом и элеронами, бронезаголовник. Передние кромки несущей поверхности и оперения, а также капота мотора не полировали. Заднее бронестекло сделали по типу серийного Як-9 с двигателем ВК-105ПФ.

В итоге из-за резкого ухудшения аэродинамики и ограничения оборотов двигателя с 3200 до 3000 в минуту (для улучшения температурного режима) максимальная скорость и вертикальная маневренность истребителя по сравнению с опытным Як-9У с мотором ВК-107А значительно ухудшились, но все же оставались лучше, чем у серийных Як-9 с ВК-105ПФ.

К тому же сохранилось неудобное для пилота штурвальное управление истребителем (с «баранкой»), и специалисты НИИ ВВС настойчиво рекомендовали при первой же возможности перейти на ручку.

Нагрузки на органы управления, особенно от элеронов и руля высоты, остались такими же, как и на опытном Як-9У. В кабине машины было очень жарко (температура доходила до 55 градусов), а вентиляция отсутствовала. Ухудшилось и бронирование, полностью не защищавшее летчика.

Вдобавок дальность двухсторонней связи с наземной радиостанцией при полете на высоте 1000 метров не превышала 30–35 км. Это расстояние истребитель пролетал за 3–10 минут, и весь внеаэродромный полет продолжительностью 40–50 минут проходил без связи. Стоит ли удивляться, что машина не выдержала испытания.

Як-9У

Тем не менее в соответствии с постановлением ГКО от 11 января 1944 года заводы № 166 и № 82 обязали освоить с февраля выпуск Як-9У с ВК-107А.

В январе 1945 года в НИИ ВВС прошел контрольные испытания серийный Як-9У № 39–083 завода № 166, укомплектованный двумя синхронными УБСами и пушкой МП-20. По сравнению с серийной машиной № 25–021, испытывавшейся в прошлом году, установили механизм аварийного сбрасывания подвижной части фонаря и козырек с плоскими гранями в кабине пилота. Обрезали заднюю кромку элеронов и сняли из-под зализов оперения груз весом 20 кг. Тогда же разместили в системе охлаждения двигателя сепаратор в расширительном бачке и диффузор в трубопроводе перед помпой, увеличили входную и выходную части тоннеля водорадиатора. Передатчик РСИ-3 заменили РСИ-3М-1, коробки регуляторов и фильтров генератора перенесли под обшивку нулевых нервюр. Одновременно изменили пневмосистему, улучшили аэродинамику.

Однако существенных преимуществ это не дало. Как следует из заключения по результатам контрольных испытаний, на самолете не устранили тряску мотора на пониженных режимах и перегрев масла при наборе высоты на режиме максимальной скороподъемности. Отсутствовал противопыльный фильтр во всасывающем патрубке. По-прежнему нагрузки на ручку управления от элеронов и руля высоты были большие; дальность радиосвязи считалась недостаточной и отсутствовала амортизация приборной доски.

В следующем месяце на контрольные испытания поступил Як-9У с ВК-107А (№ 06–16 завода № 82), вооруженный пушкой МП-20 (120 патронов) и двумя пулеметами УБС (300 патронов). По сравнению с серийной машиной № 25–021 на московской машине установили механизм аварийного сбрасывания фонаря, 5-мм бронезаголовник, дополнительные щитки шасси, сепаратор в расширительном бачке и диффузор в трубопроводе перед помпой в месте выхода компенсаторной трубы. Сняли из-под зализов оперения груз весом 20 кг, отполировали переднюю кромку крыла. Приемник РСИ-4 перенесли с панели рации на площадку (плато) за задним бронестеклом. Но дефектов в машине оказалось еще больше, чем на Як-9У омского завода № 166.

В частности, на самолете был невозможен горизонтальный полет на номинальной мощности работы двигателя при заслонке водорадиатора по потоку из-за перегрева охлаждающей жидкости. По-прежнему были велики нагрузки на ручку управления от элеронов и руля высоты. Отмечены случаи самопроизвольного срыва подвижной части фонаря кабины летчика, растрескивание хвостовой части зализов стабилизатора и трещины кока винта. Отсутствовали противопыльный фильтр во всасывающем патрубке и термометр входящего в мотор масла. Неправильная регулировка стопора костыля, отсутствие надежного фиксатора сектора газа, искажение сферическим козырьком видимых через него предметов и многое другое сильно снижали боевые качества истребителя.

Максимальные скорости горизонтального полета были на 19–34 км/ч меньше заданных постановлением ГКО № 4849 от 27 декабря 1943 года. Одним словом, Як-9У завода № 82 испытания не выдержал.

В апреле 1945 года завод № 82 предъявил на контрольные испытания еще один истребитель – № 10–10 с прежним вооружением. За этот срок на самолете улучшили герметизацию, изменили передаточные числа качалок управления рулем высоты (теперь они отклонялись вверх на 20 градусов, а вниз – на 25 градусов) и элеронами, улучшили аэродинамическую компенсацию элеронов, обрезав их задние кромки. Сферический козырек заменили граненым. Усилили крепление обшивки крыла к нервюрам. Установили мотор с дополнительной маслопомпой и новый водорадиатор, допускавший больший расход охлаждающей жидкости. Передатчик РСИ-3 заменили РСИ-3М-1.