Испытания шли долго и сложно. С 17 июня по 12 августа было произведено 54 полета общей продолжительностью более 40 часов...
Прежде всего приведу несколько цифр, которые характеризовали основные летно-тактические данные Як-9У ╧ 25-021. При полетном весе 3194 кг истребитель развивал максимальную скорость 562 км/ч у земли и 654 км/ч на второй границе высотности 5150 м. Высоту 5000 м Як-9У набирал за 5,24 мин.
Эти данные были получены при использовании боевого режима (3200 об/м) для горизонтального полета и номинального режима (3000 об/м) при наборе высоты. Однако, при теплой летней погоде, которая стояла в июне-июле очень быстро перегревались вода и
масло.
Так, при наборе высоты летчику приходилось увеличить скорость относительно наивыгоднейшей и сократить обороты до 2800 в минуту - иначе, чтобы охладить воду и масло приходилось постоянно выполнять так называемые площадки, даже при полностью открытых заслонках радиаторов. При номинальном режиме в горизонтальном полете истребитель развил максимальную скорость 545 км/ч у земли и 629 км/ч на высоте 4900 м, а на набор потолка в 5000 м он тратил 6,11 мин.
Летчик-испытатель В.И.Хомяков считал, что в целом мотор работал удовлетворительно.
Его основными претензиями были: жара и отсутствие вентиляции в кабине, быстро утомлявшие пилота, а также сильная вибрация всех приборов, установленных на приборной доске, из-за тряски мотора. Совершенно недостаточной оказалась дальность радиосвязи самолета с землей. При полете на высоте 1000 м можно было разобрать передаваемую информацию лишь на расстоянии 35-40 км, в то время как по техническим условиям эта величина должна была составлять не менее 80-100 км.
В заключении говорилось, что головной серийный самолет Як-9У прошел государственные испытания неудовлетворительно. На нескольких листах военные инженеры и летчики НИИ ВВС изложили перечень основных претензий к самолету, особо подчеркнув те, которые необходимо было устранить в срочном порядке, до поступления серийных самолетов в действующую армию.
26 июня 1944 г., до окончания государственных испытаний головного серийного самолета завода ╧166, вышел совместный приказ наркома авиапромышленности и командующего ВВС ╧414/0011, где определялись основные мероприятия по устранению дефектов новых истребителей. Условно можно разделить приказ на пять разделов. Тот, который адресовался моторостроителям - В.П.Баландину и В.Я.Климову - требовал в первую очередь устанавливать на моторах уплотнения на носках валов редукторов и дополнительные маслопомпы. От А.С.Яковлева и директоров серийных заводов требовалось внести шесть существенных изменений в конструкцию, направленных на улучшение работы масло- водосистем и обдува потоком воздуха подкапотного пространства. Срочно включались в работу представители советской науки и, прежде всего, из ЛИИ. Опять же, А.С.Яковлеву поручалось к 10 июля 1944 г. подготовить к испытаниям эталон для серии Як-9У.
И, наконец, в эксплуатации для всех самолетов вводились некоторые ограничения, из которых главным было запрещение использовать боевой режим работы мотора (3200 об/м).