Надо сказать, что двигатели М-82, огромное количество которых имелось на моторном заводе, позволили не только резко улучшить характеристики боевой машины, но и способствовал более ритмичному выпуску Ла-5. В то время как в поставках двигателей М-105, использовавшихся на истребителях «Як», бомбардировщиках Пе-2 и Ер-2 были постоянные перебои.
Месяц спустя, на основании постановления ГКО (от 6 сентября) и приказа НКАП от 8 сентября 1942 года истребителю присвоили обозначение Ла-5.
Несмотря на то, что осенью 1942 года Ла-5 во все возрастающих количествах шли на фронт, их летные характеристики оставляли желать лучшего. Конструкторы и технологи постоянно искали пути повышения качества своей продукции и пытались добиться ее соответствия постановлениям правительства. В соответствии с октябрьским приказом НКАП, предписывалось построить две машины с полетным весом 3000 кг и вооружением из одной пушки ШВАК и пулемета БС. Первый истребитель требовалось передать на государственные испытания к 1 ноября, а второй — спустя 19 дней, что и было выполнено, но с некоторой задержкой.
Во время войсковых испытаний Ла-5 выяснилось, что летчики в бою эксплуатировали мотор, что называется на полную «катушку». Во время боя им некогда было заниматься регулировкой температуры двигателя и масла, переключать скорости нагнетателя, да и двигатель подчас работал свыше допустимого времени на предельных оборотах. Видимо, это обстоятельство послужило причиной довольно быстрого появления форсированного мотора М-82Ф.
Взлетная мощность М-82Ф, по сравнению с предшественником, не изменилась, но существовавший кратковременный максимальный режим стал фактически номинальным. Это, казалось бы, небольшое новшество позволило не только улучшить летные характеристики машины, но и легче стало вести бой на повышенном режиме работы мотора, меньше отвлекая летчика для контроля работы силовой установки.
Государственный Комитет обороны 16 ноября 1942 года обязал завод № 21 предъявить на испытания Ла-5 с полетным весом 3100 кг, а спустя 23 дня потребовал установить на истребитель мотор М-82Ф.
В ответ на это Дементьев, Швецов и Лавочкин сообщали 5 декабря:
«На основании вашего указания были проведены на заводе № 21 на серийном Ла-5 аэродинамические улучшения по герметизации капотов и внешней отделке. В ходе испытаний, проведенных (…) 24—25 ноября сего года, были получены у земли на номинальном режиме (наддув 950 мм) — 518 км/ч и повышенном режиме (наддув 1140 мм) — 550 км/ч…
Испытания на высоте не проведены из-за отсутствия летной погоды.
На основе проведенных в последнее время на заводе № 19 работ с мотором М-82 выявилась возможность применения повышенных режимов, как на 1-й, так и на 2-й скоростях нагнетателей.
На первой скорости нагнетателя может быть установлено 10-ти минутное непрерывное пользование наддувом (1140 мм). Применение этого наддува увеличивает мощность мотора у земли на 300 л.с. и повышает скорость самолета до 2000 м на 30 км/ч.
На 2-й скорости нагнетателя может быть разрешено 10-ти минутное повышение наддува с 950 мм до 1050 мм. Это позволит на высоте 3500—5000 м получить прирост мощности до 120 л.с. и повысить скорость самолета на 15 км/ч и максимальную скорость на расчетной высоте на 5—8 км/ч.
Кроме того, применение повышенных режимов заметно улучшает вертикальную скорость и маневренность…
Просим разрешить в течение декабря сего года выпустить в опытную боевую эксплуатацию 100 Ла-5 с применением повышенных режимов мотора».
В конце 1942 года из сборочного цеха горьковского авиазавода выкатили и 21 ноября предъявили на государственные испытания Ла-5 № 39210101 с мотором М-82Ф. Обращает на себя внимание его обозначение тип «39»; все предшествовавшие машины Ла-5 и Ла-5Ф покидали завод как тип «37». Новый самолет был облегченным трехбаковым истребителем с уменьшенным гаргротом. В его арсенале были пушка ШВАК и пулемет БС. Все изменения, внесенные в него, были предварительно «обкатаны» на самолетах № 37210850 и № 37210871. В частности, на самолете № 37210850 дополнительно улучшили герметизацию капота и противопожарной перегородки, устранили люфты и щели в элеронах и рулях, улучшили внешнюю отделку и ряд других доработок. В итоге самолет показал у земли скорость 565 км/ч, на высоте — 590 км/ч.
На заводе и в КБ постоянно велась борьба за снижение веса самолета, но стабилизировать его не удавалось. Только облегчили планер почти на 140 кг, в том числе и за счет перехода на металлические лонжероны крыла, как пришлось вновь возвращаться к деревянным из-за нехватки металла.
В ходе госиспытаний усовершенствованного Ла-5Ф № 39210101, завершившихся в январе 1943 года, получили максимальную скорость 600 км/ч на высоте 6300 м и 582 км/ч на высоте 3600 м. Это был наивысший результат для Ла-5 с мотором М-82Ф, при этом самолет стал, как бы, переходным от Ла-5Ф к Ла-5ФН.
На капотах серийных самолетов с новыми двигателями появилось специфическое обозначение — буква «Ф» в светлом кружочке, а в серийном производстве он остался типом «37». Отличиями Ла-5Ф стали трехбаковая топливная система и более тонкая бронеспинка (8,5 мм). Это, в совокупности с неполной заправкой топливом, позволило снизить полетный вес истребителя и улучшить его маневренность, особенно на вертикалях.
Одновременно предпринимались меры по облегчению управления самолетом.
В декабре 1942 года летчики-испытатели В.Л. Расторгуев и А.Г. Кубышкин облетали в Горьком три Ла-5 № 1050. № 1063 и № 1091 с измененным управлением элеронами и рулями высоты. В результате было установлено, что управляемость Ла-5 стала заметно лучше, чем у машин первых серий. Перекладывание из левого виража в правый и наоборот происходило быстро и легко. Управление рулем высоты стало заметно легче при выполнении петли и боевого разворота
Когда правительство поручило заводу № 99 освоить серийный выпуск Ла-5, то для оказания технической помощи в Улан-Удэ откомандировали из Горького 50 специалистов. Кроме того, на московский завод № 381 ив Улан-Удэ горьковские самолетостроители в 1942 году поставили россыпью 40 комплектов Ла-5.
В 1943 году на заводе в Горьком организовали поточное производство Ла-5 и в сутки из сборочного цеха выкатывали до 16 машин. Поточная линия позволила увеличить не только производительность труда, но и качество контроля сборки машин. Теперь контролер не бегал за самолетом, а рабочие стали более ответственно подходить к сборке машин.
Ла-5 был, безусловно, значительным достижением отечественной авиапромышленности, но он появился с опозданием. К тому времени у противника имелся Bf 109G-2 сначала «пятиточечный», а затем облегченный «трехточечный» — с пушкой и двумя пулеметами.
Возросшая мощность мотора «Мессершмитта» сделала свое дело, значительно улучшилась не только горизонтальная, но и вертикальная скорость.
Испытания Bf 109G-2 в НИИ ВВС и последующие бои под Сталинградом показали почти полное превосходство «немца», за исключением горизонтального маневра, над Ла-5, особенно на высотах до 3000 м. Как здесь не вспомнить распавшийся «триумвират». Если бы Гудкову не чинили препятствий с Гу-82 в тот последний предвоенный год, то и ЛаГГ-3 с мотором М-82, сотни экземпляров которого не востребованными лежали на складах авиамоторного завода, мог бы уже в 1942-м сказать заметное слово на фронтах Великой Отечественной войны.
Несмотря на высокие летные характеристики, Ла-5 имел немало так и не устраненных дефектов и среди них, по образному выражению военного летчика, а впоследствии известного писателя Анатолия Маркуши «летчиков мучила африканская жара в кабине, а подошвы сержантских кирзачей спекались и трескались после десяти полетов».
На Ла-5 дефектов было не меньше, чем у его предшественника, и о многих уже говорилось. Тем не менее, стоит привести некоторую статистическую информацию. Например, с июля по октябрь 1942 года, когда первые Ла-5 попали на фронт, выяснилось, что произошла одна лишь катастрофа. Отмечались 14 поломок шасси, в основном, хвостовой опоры и 203 простоя машин. Последние были связаны, главным образом, с трещинами в кольцевом капоте двигателя, с прогаром выхлопных патрубков, течью бензо- и маслобаков, а также люфтом руля высоты.