Выходом мог стать переход на дюраль. Этот путь сулил широкие перспективы, поскольку одна лишь замена деревянного стабилизатора Як-7 на металлический дала экономию в весе почти на 20 килограммов. Однако он оказался неприемлемым, поскольку немцы в 1941 году захватили основные советские предприятия по производству алюминия. Выпуск «крылатого металла» упал почти на 70 %, а американские поставки по ленд-лизу не компенсировали и половины этого падения. В СССР начался «дюралевый кризис», окончательно преодоленный только к концу войны.

Поскольку попытки облегчения истребителя положительных результатов не дали, для повышения его летных данных оставалась аэродинамика. Благодаря установке реактивных выхлопных патрубков двигателя и герметичных перегородок внутри фюзеляжа, сглаживанию форм тоннелей водо— и маслорадиатора, а также ряду иных мероприятий появился Як-1Б, ставший самой массовой версией машины. Производство Як-1Б началось в сентябре 1942-го, а с октября все Як-1 строились только в этой модификации. До июля 1944 года, когда серийный выпуск завершился, был выпущен 4461 экземпляр усовершенствованного истребителя (всего — 8670 машин), максимальную скорость которого, несмотря на все ухищрения, удалось довести лишь до 595 км/ч.

Летчики 5-го ГвИАП разбирают боевой вылет. Слева направо: Иван Лавейкин, Василий Зайцев, Павел Песков. Калининский фронт, 1942 г.

Большинство таких машин отличались пониженным закабинным гаргротом и установкой каплевидного, полностью застекленного фонаря, обеспечившего значительное улучшение обзора задней полусферы. Для защиты головы летчика в фонаре установили переднее и заднее бронестекла. Это давало советским летчикам, не забывавшим в полете «крутить головой», определенное преимущество — «Мессершмитты» до самого конца войны летали с весьма посредственным обзором назад.

Летчики 12-го ГвИАП обсуждают воздушный бой. Слева направо: Король, Яковенко, Микоян, Яркович

Вооружение Як-1Б состояло из мотор-пушки и одного синхронного крупнокалиберного пулемета УБС с боекомплектом 200 патронов (с марта 1943 г. — 240 патронов). Масса секундного залпа — 1,92 кг.

Финальной вехой развития конструкции Як-1 стал Як-1М, появившийся в середине 1943 года и при запуске в серию переименованный в Як-3. Основные отличия от предыдущих модификаций: применены металлические лонжероны и нервюры крыла вместо деревянных, что дало ощутимую экономию в весе. Само крыло уменьшено по размаху и площади, также слегка уменьшены стабилизатор и киль. Вместо одного маслорадиатора, размещенного под двигателем, установлены два меньших размеров, перенесенные в корневую часть крыла. Полотняная обшивка хвостовой части фюзеляжа заменена фанерной. Более плавными и сглаженными стали очертания фонаря кабины. Взлетная масса машины понизилась до 2690 кг.

Двигатель М-105ПФ-2 был форсирован по наддуву до 1250 л.с. на высоте 2000 метров. Вооружение состояло из мотор-пушки ШВАК и одного (на первых 197 экземплярах), а затем — двух синхронных крупнокалиберных пулеметов УБС.

Самолет выпускался крупными сериями с марта 1944-го. Всего построено 4200 машин, но часть из них — уже после окончания войны.

Благодаря снижению взлетной массы, улучшению аэродинамики и повышению мощности двигателя Як-3 обладал наивысшими летными данными из всех истребителей Яковлева, принимавших активное участие в Великой Отечественной войне. Его удельная нагрузка на мощность составляла 2,12 кг/л.с. (как у Bf 109F-4), максимальная скорость достигла 644 км/ч на высоте 4000 м, скороподъемность у земли — 22 м/с, а минимальное время виража — 21 с. Эти цифры, безусловно, можно считать выдающимися. По своим летным данным Як-3 превосходил поздние модификации «Мессершмитта», за исключением скорости на больших высотах.

Параллельно с Як-1 развивался и Як-7. Летом 1942 года появилась очередная модификация Як-7ДИ («дальний истребитель») с увеличенным запасом топлива и масла. Чтобы освободить место для размещения двух дополнительных бензобаков, массивные деревянные лонжероны и нервюры заменили на дюралевые (обшивка крыла осталась фанерной). С целью облегчения машины вооружение ослабили, оставив мотор-пушку и один (левый) пулемет УБС. Фюзеляж имел пониженный гаргрот и каплевидный фонарь по типу Як-1Б. Самолет сочли удачным и в конце того же года запустили в серию под индексом Як-9, но не с четырьмя, а с двумя крыльевыми баками. В марте 1943-го началось производство и «четырехбакового» Як-9 под индексом Як-9Д («дальний»). Як-9 и Як-9Д выпускались одновременно в больших количествах с марта 1943-го по июнь 1945 года.

Летчики 27-го ИАП рисуют стенгазету. Крайний слева — будущий Герой Советского Союза Аркадий Ковачевич

Еще одной распространенной модификацией Як-9 стал Як-9Т («танковый»), также выпускавшийся с марта 1943-го по июнь 1945 года. На нем вместо мотор-пушки ШВАК установили 37-мм пушку НС-37. Боекомплект этого орудия составлял всего 30 снарядов, стрельба длинными очередями была невозможна из-за сильной отдачи, зато при удачном попадании одного снаряда было достаточно для уничтожения вражеского самолета. Масса секундного залпа «танкового „Яка“» достигла 3,74 кг. Масса машины по сравнению с обычным Як-9 увеличилась почти на 150 кг, но летные характеристики понизились незначительно. С целью сохранения центровки кабину пилота сдвинули назад на 40 см.

Командир эскадрильи 5-го ГвИАП Герой Советского Союза Алексей Иванович Орлов

Такое же расположение кабины отличало модификацию Як-9М («модифицированный»). По вооружению и запасу топлива этот самолет был аналогичен Як-9Д. На нем усилили конструкцию крыла и внедрили ряд усовершенствований, в частности механизм аварийного сброса фонаря кабины, пневмомеханический механизм перезарядки пушки, автомат регулировки температуры воды АРТ-41, противопыльный фильтр на всасывающем патрубке карбюратора и т. д. От всего этого взлетная масса возросла до 3095 кг, а двигатель остался прежним — ВК-105ПФ. В результате летные данные ухудшились по сравнению с Як-9Д, Як-9Т и даже с Як-9 образца 1942 года. Тем не менее в мае 1944-го самолет запустили в массовое производство и выпускали вплоть до июля 1945 года.

Все самолеты Як-3 и Як-9 оснащались приемо-передающими радиостанциями. Таким образом, по степени радиофикации советские истребители к 1944 году наконец-то догнали Люфтваффе, хотя германские радиостанции вплоть до конца войны оставались более надежными и обладали более широким диапазоном настроек.