Як-ЗУ со звездообразным двигателем воздушного охлажденияАШ-82ФH А.Д.Швецова и винтом ВИШ-105В4 диаметром 3,1 м представлял собой одноместный фронтовой истребитель и являлся модификацией серийного самолета Як-З ВК-105ПФ2.
Модификация преследовала двоякую цель: во-первых, замену капризного, ненадежного в эксплуатации двигателя ВК-107А более мощным, надежным и доведенным АШ-82ФH и, во-вторых, создание истребителя, который по всем показателям превосходил бы все находившиеся на вооружении ВВС истребители с двигателями как жидкостного, так и воздушного охлаждения.
Для достижения этой цели помимо установки наиболее мощного из имевшихся двигателей (взлетная мощность 1850 л.с.) предусматривалось максимально возможное облегчение конструкции и улучшение аэродинамики самолета.
Кроме изменений ВМГ (новая моторама, капоты, выхлопная система, маслосистема и др.) на самолете осуществлены следующие основные мероприятия: размах крыла увеличен с 9,2 до 9,4 м за счет удлинения стыковочных узлов лонжеронов (площадь крыла увеличилась на 0,5 м2); крыло по отношению к фюзеляжу смещено вперед на 219 мм для увеличения противокапотажного угла; установлены мягкие бензобаки взамен металлических; емкость бензобаков увеличена на 110 л; изменены обводы средней части фюзеляжа; для улучшения обзора вперед кабина пилота поднята вверх на 84 мм; фанерная обшивка и опалубка фюзеляжа, полотняная обшивка элеронов, деревянные стабилизатор и киль, а также стальные тяги руля высоты заменены дюралевыми; для обеспечения легкости хода ручного управления последнее смонтировано целиком на шариковых подшипниках;, для предотвращения отсоса посадочных щитков и щитков шасси, а также самопроизвольного выпадания хвостового колеса в полете все они снабжены дополнительными замками, удерживающими их в убранном положении.
Вооружение состояло из двух синхронных пушек Б-20С с боезапасом по 120 снарядов. Спецоборудование было аналогично оборудованию серийного Як-З ВК-105ПФ2.
В результате по сравнению с Як-З ВК-105ПФ2 полетная масса увеличилась на 113 кг и составляла по расчету 2792 кг; масса пустого - 2273 кг, полезная нагрузка 519 кг (пилот - 90 кг, бензин - 340 кг, масло - 35 кг, боезапас - 54 кг).
Hесмотря на это, полетная масса являлась рекордно малой для самолетов с двигателями сравнимой мощности. Hапример, она была меньше соответственно на 192 и 473 кг, чем у опыт- ного Як-З ВК-107А смешанной конструкции и Ла-7 АШ-82ФH. Установка на Як-З двигателя АШ-82ФH при одновременном уменьшении полетной массы и улучшении аэродинамики должна была существенно улучшить его летные характеристики. По расчету скорость по сравнению с серийным Як-З ВК-105ПФ2 на расчетной высоте возрастала на 65 км/ч до 705 км/ч (на высоте 6100 м), а время набора высоты 5000 м уменьшалось на 0,55 мин до 4,0 мин. Однако смещение крыла вперед, положительно сказавшееся на устойчивости и управляемости в полете, привело к недопустимому уменьшению противокапотажного угла: до 21°20' - при задней центровке и до 18°- при передней центровке, что делало самолет опасным на рулежке и посадке.
Як-ЗУ построен ОКБ А.С.Яковлева по постановлению ГКО в одном экземпляре с 20 января по 23 апреля 1945 г. (постройка начата в Hовосибирске и закончена в Москве), проходил заводские испытания с 29 апреля по 9 июня 1945 г. на Центральном аэродроме Москвы. Первый вылет состоялся 12 мая 1945 г. Было произведено 19 полетов общей продолжительностью 8 ч 40 мин. Ведущий летчик-испытатель П.Я.Федрови, ведущий конструктор В.В.Барсуков, ведущий инженер по испытаниям А.М.Дружинин и механик А.М.Гусев.
Были получены скорость 682 км/ч на высоте 6000 м и время набора высоты 5000 м - 3,9 мин.
После завершения заводских испытаний самолет был 15 июня 1945 г. возвращен в ОКБ для доработки, в процессе которой было установлено металлическое крыло взамен деревянного; увеличена эффективность триммера руля высоты; увеличен противокапотажный угол до 25° за счет увеличения выноса шасси на 80 мм и увеличения угла установки щкворней; произведена герметизация капота двигателя и выполнены некоторые другие работы. Полетная масса благодаря металлическому крылу должна была снизиться с 2792 до 2740 кг.
Доработку закончили 25 сентября 1945 г. Самолет получился в общем удачным. Однако к концу войны он был уже не нужен, поэтому испытаний не проходил и все работы на нем были прекращены.
Самолет одиннадцать месяцев простоял в цеху, а затем был передан летно-испытательной станции ОКБ "на хранение", где впоследствии был списан.
Hа основе Як-ЗУ была создана машина иного назначения - тренировочный самолет Як-У ("учебный истребитель") с двигателем воздушного охлаждения АШ-21, в серии получивший наименование Як-11.
