Серийные ЛаГГи-3 оказались тяжелее прототипа. Кроме того, поверхность серийных истребителей не полировалась в отличие от И-301. Все это привело к заметному падению скорости. Кроме того, в августе 1941 года Лавочкина обязали оснастить самолет узлами для крепления подвесных баков, а в зимний период оборудовать истребитель лыжным шасси. Многочисленные попытки Лавочкина и Горбунова уменьшить массу самолета к успеху не привели. В результате в 1944 году выпуск ЛаГГов-3 свернули. Яки оказались более технологичными, в их конструкции скрывался потенциал для дальнейшего совершенствования самолета, что позволяло повышать летные характеристики истребителя с течением времени. Як обладал хорошей маневренностью. Самыми легкими и быстрыми были ЛаГГи-3, выпускавшимися заводом № 31. На них стояла 20-мм пушка ШВАК и пулемет БС калибра 12,7 мм. Например, истребитель № 6011 с двигателем М-105ПФ, по мощности примерно равным двигателю, стоявшему на Яке-7Б, развивал на 25–30 км/ч больше, имел большую дальность и потолок. Минусом ЛаГГа-3 была его низкая живучесть при обстреле.
Сравнивая самолет ЛаГГ-3 с МиГом-3, следует отметить, что у последнего было только одно достоинство — он был быстрее на высотах более 3000 м. Он обладал большей скороподъемностью и мог вести маневренный бой на высотах более 10 000 м, что было совершенно нереально для ЛаГГа-3. И это не удивительно, ведь МиГ-3 изначально проектировался как высотный истребитель-перехватчик. Летные характеристики и вооружение ЛаГГа-3 были выше, так как МиГ-3 нес только пулеметы.
В 1940 году прототип И-301 во многом превосходил немецкий серийный Bf-109E-7. Но к лету 1941 года на фронте появился новый истребитель Bf-109F-2, который отличался облагороженной аэродинамикой, бронированием, мощным двигателем и вооружением в виде пушки MG 151 калибра 15 мм, установленной под капотом. На основе конструктивных испытаний советский ЛаГГ-3 29-й производственной серии завода № 21 советский истребитель практически не уступал Bf-109F-2 на высотах до 4000 м. Дополнительный пулемет калибра 7,92-мм практически не давал никакого преимущества, но зато немецкий самолет был оборудован автоматом управления жалюзи воздухозаборника, что освобождало пилота от необходимости управлять жалюзи вручную. Это было особенно важно во время боя. Конструкция фонаря Bf-109 не позволяла открывать его в полете, но высокое качество плексигласа не ограничивало видимость из кабины (советский плексиглас, напротив, быстро становился матовым). В аварийной ситуации немецкий пилот мог сбросить фонарь, тогда как на ЛаГГе-3 система аварийного сброса отсутствовала. Все это заставляло советских пилотов летать с открытым фонарем, на чем терялась скорость. Летные качества ЛаГГа-3 удалось исправить лишь в 1943 году благодаря титанической работе, проделанной Горбуновым. Но предпринятых мер оказалось недостаточно, самолет снова отставал от немецких истребителей. Самолет с двигателем М-105 был вооружен 23-мм пушкой и крупнокалиберным пулеметом, развивая при этом скорость до 618 км/ч. Но для зимы 1943/44 гг. этого было совершенно недостаточно. Радикально летные качества удалось повысить, поставив на самолет звездообразный двигатель М-82, в результате чего появился сперва ЛаГГ-3/М-82, а затем и Ла-5, но это уже совсем другая история.
Окраска и обозначения
Окраска ЛаГГов-3 была в значительной степени унифицирована и мало отличалась от окраски советских истребителей других типов. Деревянная конструкция самолета с широким применением клея ВИАМ Б-3 требовала особого способа окраски. В местах, где клей выступал на поверхность, нитролак держал очень слабо. Прототип И-301 был покрыт лаком № 1 на смоляной основе. Фактически, это был тот же клей ВИАМ Б-3, но сильнее разведенный. Лак состоял из фенолформальдегидной смолы, контактного катализатора Петрова, игравшего роль отвердителя, и этанола или ацетона. Без дополнительных пигментов лак имел красно-коричневый или вишневый цвет. С целью уменьшить сопротивление воздуха, наружную поверхность самолета отполировали. Благодаря такой внешней отделке прототип И-301 получил прозвище «самолет-рояль». Но такая отделка была весьма трудоемкой. При температуре 16–20°С фенолформальдегидный лак сох 3–4 ч, а при 25°С — около 2 ч, то есть значительно дольше, нежели обычный нитролак. Кроме того, фенолформальдегидный лак был ядовит. Все это, а также яркий цвет, исключающий возможность камуфляжа, делал фенолформальдегидное покрытие невозможным на серийных боевых самолетах.
Первые серийные самолеты были выкрашены в соответствии с указом НКАП от 23 мая 1940 года. Указ определял следующую схему окраски: верхние и боковые поверхности самолета окрашивали в зеленый цвет (защитный или светло-зеленый), а нижние поверхности покрывали светло-голубой краской. Для окраски самолетов с деревянной обшивкой использовались нитролаки (аэролаки) АII Св З (зеленый) и АII СВГ (светло-голубой). После высыхания лак образовывал блестящую поверхность, отражающую солнечные лучи. Такая окраска демаскировала самолет, что в мирное время не имело значения.
В августе 1940 года в НИИ ВВС исследовались различные схемы окраски самолетов. Камуфляжные схемы, разработанные для самолетов СБ, И-16 и И-153, включали от двух до пяти цветов.
По результатам испытаний в ноябре 1940 года предложенные схемы признали обязательными. Но промышленность не могла немедленно дать достаточное количество красок, которые по своим свойствам если не соответствовали, то хотя бы в достаточной степени приближались к новым требованиям. Армия требовала пигменты, которые имитировали бы естественный фон, образуемый растительностью, и были бы неотличимы от него не только в видимом диапазоне, но и в инфракрасном диапазоне, а также при применении светофильтров. При этом требовались краски разных оттенков, матовые и быстросохнущие. В течение долгого времени единственным доступным компромиссным решением были быстросохнущие эмали АМТ, которые появились в первой половине 1941 года.
Истребитель ЛаГГ-3 3-й производственной серии в разрезе. 1. Винт ВИШ-61П. 2. Выравнивающий бачок. 3. Бак гидравлической системы. 4. Климовский двигатель M-105П. 5. Пулемет ШКАС калибра 7,62 мм. 6. Гидроаккумулятор. 7. Пулемет БС калибра 12,7 мм. 8. Боекомплект пушки ШВАК. 9. Маслобак. 10. Прицел ПБП-1а. 11. Кресло пилота. 12. Аккумулятор 12А5. 13. Кислородный баллон. 14. Баллон со сжатым воздухом. 15. Отверстия для регулировки хвостового колеса. 16. Весовой балансир руля направления. 17. Триммер. 18. Навигационный огонь. 19. Хвостовое колесо. 20. Радиостанция РСИ-4. 21. Фотоаппарат АФА-1 (на разведывательных самолетах). 22. Регулируемый выпуск туннеля водяного радиатора. 23. Водяной радиатор. 24. 20-мм пушка ШВАК. 25. Топливный бак. 26. Боекомплект к пулемету БС. 27. Регулируемый выпуск канала маслорадиатора. 28. Маслорадиатор. 29. Трубка Вентури.
Летом 1941 года на заводе № 21 в Горьком на самолеты ЛаГГ-3 начали накладывать многоцветный камуфляж, состоящий из пятен следующих цветов: песочно-коричневого (умбра или охра), серого (мышиного), зеленого и черного. Этот камуфляж был разработан в НИИ ВВС в 1941 году. Нитроцеллюлозные лаки отличались большей матовостью по сравнению с прежними аэролаками АII. Камуфляж наносили уже после завершения сборки с помощью пульверизатора. Форма и расположение пятен определялись по эскизам, данным в трех проекциях. Данный камуфляж успели нанести только на 28 истребителей, среди которых оказался и самолет 3-й производственной серии (выпуск 10 июня 1941 года, заводской номер 3121376), который стал образцом для позднейших серий. 14 июля 1941 года во время скоростных испытаний этот самолет разбился.
По данным, предоставленным В. В. Чеботаревским, работавшим в годы войны в лаборатории красок и лаков Всесоюзного института авиационных материалов СССР, новый камуфляж был эффективен даже на малых расстояниях. Несмотря на это обстоятельство, все 28 самолетов были вскоре перекрашены по стандартной схеме. Вместо многоцветного камуфляжа они получили двухцветный стандартный камуфляж. В этом виде их и передали заказчику. 30 июня 1941 года появился приказ НКО СССР «О маскировке самолетов, взлетных полос, аэродромных сооружений». В приказе говорилось: