Первым из истребителей нового поколения в январе 1940 года вышел на испытания самолет авиаконструктора А.С. Яковлева И-26, позднее переименованный в Як-1. Он имел смешанную конструкцию, в которой примерно поровну были представлены древесина и металл. Крыло цельнодеревянное, неразъемное, с сосновым лонжероном и работающей фанерной обшивкой. Каркас фюзеляжа – сварная ферма квадратного сечения из тонкостенных стальных труб с внутренними перекрестными расчалками, составлявшая единое целое с моторамой. Сверху и снизу за кабиной каркас был опрофилирован фанерными гаргротами для придания ему обтекаемой формы. Борта фюзеляжа обшиты полотном. Стабилизатор и киль так же, как и крыло, имели деревянный силовой набор и фанерную обшивку. Из дюраля выполнялись только каркасы рулей и элеронов (обшивка – полотно), съемные капоты двигателя, тоннель водорадиатора, зализы крыла и оперения, крышки люков, посадочные щитки, а также щитки, закрывающие стойки шасси в убранном положении.
Для своего времени конструкция машины была весьма архаичной и в целом соответствовала конструктивно-силовой схеме, разработанной немецким авиаконструктором Энтони Фоккером еще в годы Первой мировой войны. Та же трубчатая расчалочная ферма фюзеляжа с фанерно-полотняной обшивкой и относительно толстое цельнодеревянное свободнонесущее крыло.
Изначально И-26 проектировался под 1250-сильный мотор М-106, однако двигателестроителям так и не удалось довести его до требуемой степени надежности. Яковлеву пришлось установить на прототип своего истребителя менее мощный, но более надежный и отработанный в производстве двигатель М-105П, развивавший 1110 л.с. на высоте 2000 метров и 1050 л.с. – на 4000 метров. Таким же двигателем (или М-105ПА той же мощности) оснащались и первые серийные экземпляры Як-1.
Из положительных качеств Як-1, выгодно отличавших его от И-16, помимо существенного повышения летных данных, необходимо отметить хорошую устойчивость, легкость и простоту пилотирования, делавшие самолет доступным даже для летчиков невысокой квалификации. Яковлеву удалось найти баланс между маневренностью, устойчивостью и управляемостью, недаром он до войны специализировался в основном на учебных и спортивных машинах. К тому же взлет и посадка на «яке» были проще и безопаснее, чем на «ишаке» и на «миге».
Як-1 образца 1941 года имел взлетную массу 2950 кг (без радиостанции и оборудования для ночных полетов – около 2900 кг). Удельная нагрузка на мощность составляла 2,73 кг/л.с., а на площадь несущей поверхности – 171 кг/ кв.м. Таким образом, даже без радиосвязи самолет получился заметно тяжелее Bf 109Е и F, отставая от них по энерговооруженности за счет большего веса и менее мощного мотора. В результате Як-1 проигрывал «мессершмиттам» в скороподъемности на всем диапазоне высот, а более аэродинамичному Bf 109F – еще и в скорости, хотя и не столь фатально, как И-16. Такова была неизбежная плата за простоту и дешевизну.
Несмотря на то, что время виража «яка» примерно такое же, как и у «мессера», маневренный бой для его пилота был все же более сложен и требовал повышенного внимания. Дело в том, что Bf 109 за счет автоматических предкрылков имел меньшую скорость сваливания, он устойчивее держался на крутых виражах и вертикальных фигурах пилотажа.
Отставанием ЛТХ недостатки раннего «яка» не исчерпывались. Первые серийные машины, поступавшие в авиачасти в 1941 году, были еще очень «сырыми», недоработанными и страдали множеством «детских болезней». Вот перечень конструктивных и производственных дефектов серийных истребителей Як-1 образца 1941 г., взятый из книги инженера-конструктора А.Т. Степанца «Истребители Як» (М., «Машиностроение», 1992):
– перегрев воды и масла при работе двигателя на номинальной мощности;
– выбивание масла из суфлера, уплотнений вала редуктора и других уплотнений двигателя (в полете маслом забрызгивало весь фюзеляж вплоть до хвостового оперения);
– неравномерная и неполная выработка горючего из правой и левой групп крыльевых бензобаков;
– трещины на всасывающих и выхлопных патрубках;
– утечки сжатого воздуха из пневмосистемы;
– перекос и заклинивание патронной ленты правого пулемета;
– частые перегорания сигнальных ламп;
– самопроизвольное (от вибрации) выворачивание болтов и шурупов.
Остановимся на первом пункте. На практике он означал, что из-за плохой работы системы охлаждения летчику периодически приходилось в полете сбрасывать газ и давать мотору «передышки» на несколько минут, полностью открыв заслонку радиатора, иначе двигатель в любой момент мог перегреться и заклинить. Чем это грозило в воздушном бою, говорить не приходится.