От Пушкино самолет противника пошел в направление на Истру, я шел под ним, продолжая медленно набирать высоту. На высоте 11 650 м по прибору давление бензина упало до нуля, мотор прекратил работу и снова заработал на высоте 10 800 м. Я вновь перешел в набор высоты и набрал 11 400 м…

В это время самолет противника, дойдя до Истры, развернулся курсом 90 градусов и пошел на Москву. В этот момент мой мотор «запарил», температура воды была 112 градусов. Козырек и фонарь покрылись слоем льда, я потерял противника и вынужден был снижаться на 46-й минуте полета. Посадку произвел в 16 часов 55 минут… Набирать большую высоту оказалось невозможным при данном техническом состоянии самолета».

Высотный истребитель Як-9ПД № 01–29 с мотором М-105ПД. Октябрь 1943 года

ГКО постановлением от 12 июня отметил, что достигнутая на истребителях Як-9 с мотором М-105ПД боевая высота 12 км недостаточна для борьбы с высотными разведчиками противника, и обязал НКАП увеличить ее до 13–14 км.

На основании приказа НКАП, подписанного двумя днями позже, предписывалось, в частности, А. С. Яковлеву увеличить боевую высоту Як-9 с двигателем М-105ПД до 13 км, выпустив машину к 1 августа 1943 года. Для этого выделялся один из самолетов, находившихся на боевом дежурстве в авиации ПВО. Аналогичное задание получили ОКБ С. А. Лавочкина и А. И. Микояна.

Однако уложиться в заданный срок, а главное, быстро решить поставленную задачу не удалось, и немецкие разведчики продолжали безнаказанно летать над столицей.

Подтверждением тому является донесение командования Западного фронта командующему артиллерией Красной Армии Н. Н. Воронову и наркому А. И. Шахурину, где, в частности, отмечалось:

«28 августа 1943 г. с 08.40 до 10.10 противник произвел разведку г. Москвы и окрестностей одним высотным разведчиком (…) Ю-86Р1 на высоте 12 000–13 000 м… Для перехвата противника разновременно было поднято 15 истребителей , из них: три Як-9 и два «Спитфайра»…

Из всех поднятых истребителей только один – старший лейтенант 16-го иап Семенов на «Спитфайре» (невысотном. – Прим. авт.) поднялся до 11 500 м и вел огонь по противнику с кабрирования, находясь ниже противника на 500 м и сзади на 200 м.

Летчик Семенов израсходовал 30 снарядов и 450 пуль , после чего пушка и пулеметы отказали из-за обледенения. Противник вел ответный огонь с правого борта и снизу трассирующими пулями.

В районе Москвы и на обратном пути противника преследовали летчики 12-го гвардейского иап – младший лейтенант Наливайко (Як-9), набравший только 11 000 м…»

На пятом экземпляре Як-9 в июле заканчивали работы по улучшению маслосистемы и увеличению размаха крыла на один метр для повышения потолка до 12 км. При этом гермокабина отрабатывалась совместно с заводом № 482 (разработчиком) на Як-7 в ЛИИ. Летные испытания доработанного Як-9ПД (пока без гермокабины) начались в Летно-исследовательском институте 29 июля. В одном из первых полетов на высоте 11 км «обрезал» мотор, как оказалось, из-за плохой регулировки смеси высотным корректором.

К началу октября удалось подняться на 12 500 метров, но длительный полет на этой высоте оказался невозможен из-за сильного перегрева двигателя и падения давления масла. По высотному же варианту Як-9 с двигателем М-106, оснащенным двухскоростным нагнетателем, работа не проводилась из-за отсутствия мотора.

В конце августа 1943 года разведывательные полеты Ю-86Р над Москвой прекратились, но актуальность проблемы не исчезла. В сентябре – октябре 1943 года ЦИАМ передал в строевые части ПВО семь двигателей М-105ПД, включая два резервных, необходимых для постоянной эксплуатации самолетов Як-9ПД.

Для выпуска истребителя с еще большей площадью крыла и потолком 13 500 метров ЦИАМ обязали к 4 октября изготовить и передать на завод № 115 два мотора с высотностью 9500 метров. Однако довести двигатель не удалось, и ОКБ-115 вынуждено было приостановить работы по новому крылу.

В 1945 году испытывались Як-9 с высотным двигателем ВК-105ПВ, оснащенным нагнетателем ЦИАМ Э100, и с гермокабиной А. А. Щербакова. Но эти работы так и не вышли из стадии экспериментов.

Несмотря на все усилия, самолетостроители так и не смогли решить задачу создания высотного истребителя-перехватчика, причиной тому был низкий технологический уровень отечественного моторостроения и смежных отраслей промышленности.

В 1943 году в авиации ПВО числилось 108 Як-9, в 1944-м – 671, а в 1945-м – 876 машин.

Пытались поднять потолок и у истребителя Як-3, для чего в 1944 году разработали два варианта – «ПД» и «ПВ». Судьба Як-3ПД и Як-3ПВ тесно связана между собой и переплелась самым причудливым образом. Первым, в конце апреля 1944 года, под общим руководством К. В. Синельщикова был предложен проект высотного истребителя-перехватчика Як-3 с мотором М-105ПД с двухступенчатым нагнетателем, обеспечивающим высотность свыше 10 800 метров, и небольшими изменениями в винтомоторной группе. Самолет планировалось вооружить двумя облегченными 20-мм пушками (одной в развале цилиндров, а другой – синхронной) Березина. По расчетам, Як-3 в таком варианте должен был иметь полетный вес 2650 кг и развивать скорость 715 км/ч на высоте 10 800 метров.

К тому времени опасность налетов немцев на Москву миновала, и создание высотного Як-3 притормозили, занявшись более важными работами. Продолжить начатое ОКБ смогло только во второй половине сентября 1944 года. Переоборудование серийного Як-3 под мотор ВК-105ПД (ведущий – инженер К. Н. Мкртычан) началось 15 сентября 1944 года, а спустя три дня приступили и к переделке другого Як-3 (№ 4419, эталон 1945 года) под мотор ВК-105ПВ (ведущий – инженер Леканов).

Як-9 № 270166019 завода № 301 с двигателем ВК-105ПВ с двухступенчатым нагнетателем Э-100 конструкции ЦИАМ. Ноябрь 1945 года

Двигатель ВК-105ПВ представлял собой ВК-105ПФ, оборудованный опытным двухскоростным нагнетателем, применение которого повышало границы высотности мотора на первой скорости с 300 до 1800 метров, а на второй скорости – с 2200 до 4200 метров без изменения мощности мотора.

Двигатель ВК-105ПД представлял собой тот же базовый ВК-105П, но с двухступенчатым нагнетателем Э-100 конструкции Доллежаля с турбомуфтой, позволявшей плавно изменять высотную характеристику, а нагнетатель – повышать его высотность.

Первым на заводские испытания вышел Як-3 с ВК-105ПВ. Полеты, проходившие с 29 сентября по 7 октября 1944 года (ведущие – инженер Н. И. Макеев и летчик В. Л. Расторгуев), показали, что, несмотря на значительно меньший полетный вес (ниже расчетного, 2678 и 2719 кг соответственно), достичь расчетной скорости 675 км/ч не удалось. Из-за потери мощности на второй скорости нагнетателя максимальная скорость не превышала 656 км/ч на высоте 5525 метров. По сравнению с серийным Як-3 модифицированный истребитель имел превосходство в скорости на высоте от 2 до 24 км/ч, уступая 3 км/ч у земли. В то же время на второй скорости нагнетателя мотор нормально работал только на полных оборотах. При его дросселировании возникала опасная тряска. По этой причине самолет отправили в ЛИИ для доводки силовой установки, но ничего из этого не вышло.