Второй прототип И-26 поднялся в воздух в апреле 1940 года. Самолет отличался наличием маслорадиатора, отсутствием створок ниши хвостового колеса и переработанным хвостовым оперением. В июне 1940 года после завершения программы заводских испытаний самолет передали в НИИ ВВС в Москве.
Одна из первых серийных машин И-26 (Як-1), выпущенная заводом № 115. Довоенные самолеты вооружались 20-мм пушкой IШВАК и двумя 7,62-мм пулеметами ШКАС. Вооружение размещалось в носовой чисти фюзеляжа. Боевой опыт показал, что имеющейся пушки и двух пулеметов недостаточно. Первые И-26 не имели бортовой радиостанции.
Недостатков, которые могли вызвать аварию, было довольно много. Прежде всего самолет имел недостаточную прочность. Конструктивные расчеты были сделаны для массы 2300 кг, в то время как масса самолета в действительности составляла 2600 кг. Многие узлы оказались тяжелее, чем предполагалось изначально. Было необходимо облегчить машину, хотя бы уменьшив емкость топливных баков. Вооружение самолета состояло из пушки и четырех пулеметов. Малая механическая прочность самолета заставила отказаться на время испытаний от исполнения фигур высшего пилотажа и пикирования.
Недостаточно проработанной оказался механизм уборки шасси. На скоростях превышающих 220 км/ч, наиболее оптимальных при наборе высоты, шасси не убиралось. Чтобы убрать шасси приходилось некоторое время лететь горизонтально со скоростью 200 км/ч. Убиралось и выходило шасси рывком, что создавало риск для самолета. Замки стоек были ненадежны: убранные шасси имели тенденцию самопроизвольно выходить, а выпущенные шасси — складываться.
Як-1 во время продувки в аэродинамической трубе в ЦАГИ, 1941 г.
Неприятности доставлял и двигатель М-105П, который был еще сыроват. Плохое уплотнение системы смазки приводило к тому, что во время полетов самолет забрызгивался маслом почти до самого хвоста. Свечи приходилось менять почти перед каждым вылетом. Водяной и масляный радиатор оказались малоэффективными и негерметичными.
К длинному списку недостатков следует добавить и недоведенный винт ВИШ-52П. За три месяца испытаний на прототипе сменили пять двигателей и большое количество пропеллеров.
За месяц перед гибелью И-26-1, 23 марта 1940 года в воздух поднялся второй прототип — И-26-П. На этом прототипе планировалось устранить замеченные недостатки, прежде всего касавшиеся двигателя. Второй прототип получил пропеллер ВИШ-61А, системы водяного и масляного охлаждения приведены к норме, капот двигателя вместо четырех частей стал состоять из шести. Вместо четырех ШКАСов, на И-26-П установили только два.
Переднюю кромку крыла усилили с 5 до 8 мм, увеличили толщину обшивки верхней поверхности крыла с 2,5 до 3 мм в районе переднего лонжерона.
Заводские испытания начались 14 апреля 1940 года. Состоялся 31 полет. 26 мая второй прототип передали на государственные испытания. Однако в НИИ ВВС отказались принять машину. Причина была простая — самолет, по-прежнему, был сыроват. Кроме того, обязательную программу заводских испытаний выполнили лишь на 65 %. Однако комиссия наркомата авиационной промышленности утвердила передачу самолета на государственные испытания, определив, что характеристики машины в целом соответствуют техническому заданию.
Впрочем, многочисленные технические недостатки не могли скрыть основного достоинства самолета — его хороших летных качеств. Второй прототип показал максимальную скорость 595 км/ч.
Начало государственных испытаний должно было ускорить доводку машины, а также позволило определить годность самолета к использованию в линейных полках. Испытания начались 1 июня 1940 года и длились до 15 июня. Было проведено 52 полета общей продолжительностью 21 час 11 минут. Летные характеристики самолета были определены так: скорость у земли 490 км/ч, максимальная скорость 585,5 км/ч, время набора 5000 метров -6 минут, практический потолок 10 200 метров, дальность полета 700 км. Время выполнения виража на высоте 1000 метров — 24 секунды. При боевом развороте на высоте 1000 метров, самолет дополнительно набирал 800 метров высоты. Летчики-испытатели подтвердили, что машину могут пилотировать летчики линейных полков, имеющие среднюю квалификацию. Однако государственных испытаний самолет не прошел: было выявлено 123 недостатка, обязательных к устранению.
Другие прототипы: И-30-I и И-200 — также не прошли государственных испытаний.
25 января 1940 года началась сборка третьего прототипа: И-26-1П, которая растянулась до 17 сентября. Столь долгий срок сборки машины объяснялся, во-первых, перегруженностью конструкторского коллектива работами над первыми двумя прототипами, и, во-вторых, желанием устранить в третьей машине все недостатки, выявленные в двух первых.
Третий прототип оказался заметно лучше своих предшественников. Прежде всего он имел более прочный планер. Прочность передней кромки крыла достигла 107 %. Чтобы шасси можно было убирать на скорости 220 км/ч, давление в пневмоприводе подняли с 40 до 50 атмосфер. Испытания первых двух прототипов показали, что стреляные пулеметные гильзы и пушечная лента бьются о хвостовое оперение, этот недостаток был устранен. Одновременно боекомплект увеличили с 120 до 135 снарядов к пушке и с 380 до 750 патронов на ствол пулемета.
Были усилены детали шасси. Фонарь кабины получил резиновые амортизаторы, облегчающие открытие кабины во время полета. В конструкцию самолета внесли множество других изменений, упрощающих его эксплуатацию и техническое обслуживание.
После того, как прочность самолета достигла запланированной величины, было дано добро на совершение на прототипе фигур высшего пилотажа. Заводские испытания самолета продолжались с 18 сентября по 12 октября 1940 года. Прототип выполнил комплекс фигур высшего пилотажа, а также совершил пикирование на скорости до 650 км/ч.
На этот раз в НИИ ВВС быстро согласились на передачу самолета на государственные испытания, которые начались 13 октября 1940 года. Третий прототип в целом оказался заметно лучше первых двух машин, хотя и у него было что улучшать. В частности, по-прежнему, отмечался перегрев масла, требовалось доработать пневматическую систему и шасси. Доделки требовало и вооружение самолета. 16, 17 и 19 октября самолет проводил опытные стрельбы, в ходе которых отмечался отказ оружия. Главной причиной отказа была ненадежная работа механизма досыла патрона у пулеметов. Однако этот недостаток удалось оперативно устранить, и 24 октября самолет вернулся на аэродром, полностью отстрелявшись.
В первые дни войны немецкой авиации удалось уничтожить множество советских самолетов, стоявших плотными рядами на аэродромах. Однако советские летчики быстро усвоили урок и в дальнейшем располагали самолеты свободно и маскировали их ветвями.
И-26 возвращается с вылета летом 1941 года. К 22 июня 1941 года было построено 399 «Яков». Обратите внимание на характерные створки главного шасси и фонарь. Трехцветный камуфляж: черно-зеленый и голубой. Машина оборудована посадочными огнями.
Военных очень беспокоило отсутствие на самолете радиостанции. Они требовали, чтобы радиостанцию установили на самолете еще во время испытаний, в то время как конструкторы полагали оснастить самолет радиостанцией позднее. Нежелание устанавливать радиостанцию на самолет во время испытаний станет понятным, если учесть, что масса самолетной радиостанции в то время достигала 50 кг.
Спор был решен 1 января 1941 года, когда правительственным распоряжением вводилось обязательное оснащение серийных самолетов радиостанцией РСИ-4. Опасения военных полностью подтвердились — несколько сотен первых серийных машин радиостанцию не получили.
В протоколе, подписанном техническим советом НИИ ВВС под председательством генерала А.И. Филина, сообщалось, что пробы вооружения, пикирование со скоростью до 635 км/ ч, вход и выход из штопора, а также пилотирование прошли успешно.