Учебные самолёты УТ-23 (самолёт № 23) и УТ-24 (самолёт № 24)
С 10 ноября 1938 года по конец декабря 1939 года в ОКБ Яковлева велась работа над проектом самолёта под номером 23 (в последовательности прежних проектов АИР с приставкой «Я» с 1937 года). Соответственно, он также был известен как Я-23. Перед конструкторами стояла задача создать усовершенствованный учебно-тренировочный самолёт-разведчик на базе серийного УТ-2. В ходе разработки в 1939 году число «23» было изменено на «24» (возможно, это отражало некоторые незначительные изменения в проекте). Отсюда и обозначения УТ-23 и УТ-24 в документах.
Оперативные требования к этому самолёту предусматривали наличие двухместной машины, которая обеспечивала бы переход пилотов с учебно-тренировочного самолёта на боевой, а также могла бы использоваться для повышения квалификации в отдельных подразделениях, оснащённых одномоторными самолётами. Заявленные характеристики включали скорость 270-280 км/ч, скорость при посадке 75-80 км/ч, высоту не менее 7000 м, дальность полета 1000 км, разбег при взлете не более 150-180 км/ч. м и разбег при посадке не должен превышать 180-200 м. Вооружение должно было состоять из одного 7,62-мм пулемёта ШКАС, стреляющего вперёд, с боезапасом 250 патронов, и одного дополнительного пулемёта ШКАС в задней кабине. Бомбовая нагрузка должна была составлять 60–80 кг. с возможностью подвески небольших бомб.
Чтобы соответствовать этим требованиям, конструкторы увеличили количество пулемётов ШКАС, установленных в передней части УТ-23, до двух пулемётов с боезапасом 225 патронов. В задней части кабины должна была использоваться башня МВ-3, разработанная Георгием Можаровским и Иваном Веневым, с круговым обстрелом.
28 апреля 1941 года НКОП издал приказ об отмене разработки нескольких типов самолётов. Одним из них был учебно-тренировочный УТ-23.
Гоночный самолёт (обозначение неизвестно)
Среди спортивных самолётов, которые разрабатывались в ОКБ Яковлева в 1930-х годах, был интересный проект гоночного самолёта с очень приятными обтекаемыми формами. Это был свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом и хвостовым колесом. Его аэродинамическая компоновка явно была продиктована желанием достичь максимально возможной скорости. Длина самолёта составляла 7,5 м, а размах крыльев — всего 7 м. Двигатель с аккуратным обтекателем (возможно, 12-цилиндровый V-образный двигатель воздушного охлаждения Renault 12 или его советская лицензионная копия М-12) приводил в движение трёхлопастной винт.
Стремясь минимизировать лобовое сопротивление, конструкторы полностью утопили кабину в фюзеляже, сделав фонарь заподлицо с верхней обшивкой, тем самым лишив пилота нормального обзора вперёд (увеличенные передние боковые окна, очевидно, мало чем могли помочь). Такая компоновка гоночных самолётов была в моде в 1930-х годах.
Проект учебно-тренировочного самолёта 1940 года.
Единственным источником информации об этом проекте, не имеющем специального обозначения, является чертёж общего вида, подготовленный в ОКБ Яковлева. На нём изображён двухместный моноплан с низкорасположенным крылом, в котором курсант и инструктор сидят рядом. Крылья с подкосами имели заметную стреловидность передней кромки и прямую заднюю кромку. Хвостовое оперение было скреплено проволокой. Самолёт имел убирающееся основное шасси и хвостовой костыль. Мощность обеспечивалась одним двигателем М-16 мощностью (согласно чертежу) 72 л. с. Очевидно, это был четырёхцилиндровый двигатель с горизонтальным расположением цилиндров, разработанный под руководством Сергея Дмитриевича Колосова в 1939 году и предназначенный для сверхлёгких самолётов. Во время испытаний двигатель выдавал только 65 л. с. вместо 70 л. с., указанных заказчиком. От разработки двигателя пришлось отказаться, поскольку в 1941 году завод, специализировавшийся на двигателях малой и средней мощности, перешёл на производство двигателей Климова М-105 для боевых самолётов.
01-26 двухместный истребитель
В документе НКАП от 9 сентября 1940 года упоминается проект Яковлева под обозначением 01-26 (двухместный истребитель; также пишется как 01-26 М-1ОСП или 0И26-М105П, что указывает на использование двигателя М-105П). Проект упоминается в обзоре новых типов самолётов, которые находились на стадии проектирования, создания прототипа или испытаний в 1939–1940 годах. 01-26 включён в список самолётов под названием «Прототип самолёта 1940 года» с пометкой «Задание отменено». Рядом с 01-26 в списке указан УТЛ-26. двухместный учебно-тренировочный вариант истребителя 1-26 (будущего Як-1). Это означает, что 01-26 (очевидно, связанный с 1-26) не является учебным самолётом. Предположительно, это двухместный истребитель на базе 1-26.
Тяжёлый истребитель с двигателем МБ-100
Весной 1941 года Александр Сергеевич Яковлев приступил к разработке истребителя с новым двигателем большой мощности. Работа была санкционирована приказом НКАП от 21 апреля 1941 года, согласно которому Яковлеву было поручено спроектировать и построить «два прототипа одноместного тяжёлого истребителя с двигателем МБ-100 мощностью 2000 л. с.». Первый прототип должен был быть представлен на государственные приемочные испытания к 1 января 1942 года, второй — к 1 марта 1942 года. В заказе была указана максимальная скорость 675 км/ч и вооружение, состоящее из четырёх 23-мм пушек и четырёх 12,7-мм пулемётов, а также бомбовая нагрузка в 200 кг в конфигурации с перегрузкой. Также была указана броневая защита.
Двигатель MB-100, разрабатывавшийся с 1939 года, представлял собой X-образный двигатель с жидкостным охлаждением, в котором четыре ряда цилиндров от двигателей Климова М-т 03 (позже М-105) были объединены для привода общего коленчатого вала. В результате получился огромный 24-цилиндровый двигатель большого сечения, который должен был развивать мощность в 2200 л. с. на взлёте. Двигатель был разработан группой инженеров во главе с А. М. Добротворским, которые были арестованы по ложному обвинению и работали заключёнными в конструкторском бюро, подконтрольном НКВД. Первые два прототипа МБ-100 должны были быть готовы к 1 декабря 1941 года, но из-за начала войны работы затянулись, и двигатели не были готовы к установке на истребитель Яковлева к установленному сроку. Это привело к пересмотру первоначального задания и переходу на новый тип двигателя.
Тяжёлый истребитель с двигателем М-250
19 апреля 1942 года был подготовлен проект постановления Государственного комитета обороны под названием «Об утверждении плана строительства опытных самолётов на 1942 год», который должен был подписать Сталин. Одним из пунктов был «одноместный облегчённый самолёт конструкции Яковлева с двигателем М-250». Его технические характеристики включали максимальную скорость 700 км/ч на высоте 5000 м, запас хода 800 км и эксплуатационную высоту 10 000 м. Вооружение должно было состоять из двух 20-мм пушек, двух 12,7-мм пулемётов, бомбовой нагрузки до 200 кг и шести неуправляемых ракет РС-82 калибра 82 мм (3,23 м). Истребитель должен был быть представлен на государственные приемочные испытания к 1 февраля 1943 года. Была сделана пометка: «Двигатель М-250 должен быть установлен на более мощный самолёт Яковлева вместо предыдущего двигателя М-100».
Двигатель М-250 разрабатывался с июля 1939 года группой конструкторов под руководством Скубачевского и Добрынина. Его 24 цилиндра были сгруппированы в шесть блоков по четыре цилиндра, расположенных в четыре ряда по радиусу. Предполагалось, что мощность двигателя на взлёте составит 2500 л. с. Стендовые испытания первого прототипа начались 22 июня 1941 года (в первый день войны). Последующие разработки затянулись, не в последнюю очередь из-за эвакуации ОКБ на восток, и двигатель М-250, выпущенный в небольшом количестве прототипов, так и не был установлен на истребитель Яковлева. О конфигурации планера истребителя ничего не известно.