Опытный истребитель И-28 с двигателем М-105ПД, иначе называвшийся "Як-5 образца 1940 года" (До присвоения И-28 наименования Як-5 в заводских и некоторых других документах он именовался также "самолет N28", И-28-H, И-28-В, И-26В (высотный))., являлся высотным истребителем-перехватчиком и предназначался для использования в системе ПВО.
И-28 спроектировали и построили с 10 июля по 29 октября 1940 г., т.е. за три с половиной месяца. Hа нем был установлен опытный двигатель М-105ПД с нагнетателем Э-100 конструкции В.А.Доллежаля.
По результатам испытаний М-105ПД, проведенных позднее, в феврале-марте 1941 г., его мощность была существенно выше, чем у М-105П.
Приводной центробежный нагнетатель Э-100 имел две ступени сжатия. Первая ступень соединялась с коленчатым валом двигателя не непосредственно, а с помощью трех турбомуфт, производивших включение и выключение первой ступени сжатия, а также плавное изменение числа оборотов крыльчатки нагнетателя с изменением высоты полета. Вторая ступень сжатия - невыключающаяся была непосредственно соединена с коленчатым валом двигателя (с постоянным передаточным числом).
Вторая ступень сжатия поддерживала номинальное давление наддува до первой расчетной высоты, затем должна была включаться первая ступень. Непрерывное изменение с высотой числа оборотов крыльчатки первой ступени обеспечивало оптимальную характеристику мощности при номинальном значении давления наддува от первой до второй расчетных высот.
Передача крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведомый вал турбомуфты осуществлялась с помощью масла. Числа оборотов ведомого вала турбомуфты и крыльчатки нагнетателя зависели от степени заполнения турбомуфты маслом: чем большее количество масла подавал насос турбомуфты в ее полости, тем большее число оборотов развивала крыльчатка нагнетателя, и наоборот.
Включение и выключение первой ступени сжатия и изменение ее числа оборотов с высотой должно было производиться автоматически с помощью специального регулятора, однако ввиду отсутствия отработанного автомата эта операция производилась вручную, что доставляло летчику большие неудобства в полете и, самое главное, приводило к неполному использованию номинальной мощности двигателя.
Двигатель М-105ПД, по сравнению с М-105П, обладал двумя важными преимуществами: а) являлся более высотным: 1-я граница высотности соответствовала высоте 2350м против 2000 м и вторая - 6650 м против 4000 м; б) имел значительно более благоприятную характеристику. График изменения мощности по высоте двигателя М-105ПД представлял собой ломаную линию с двумя максимумами мощности на 1-й и 2-й границах высотности, причем, в отличие от М-105П, у которого на высоте переключения скоростей нагнетателя имелся провал мощности, у М-105ПД мощность между границами высотности плавно уменьшалась, а выше 2-й границы высотности - прямо пропорционально уменьшению атмосферного давления с ростом высоты.
Поскольку скорость полета самолета и мощность двигателя изменяются по высоте примерно по одному и тому же закону, то такая характеристика М-105ПД должна была обеспечить И-28 полное преимущество перед Як-1 с М-105П в максимальной скорости и других данных не только на больших, но и на средних высотах, где обычно происходили воздушные бои, благодаря чему И-28 мог успешно использоваться не только как высотный истребитель для работы в системе ПВО, но и как фронтовой истребитель.
В конструктивном отношении и по схеме И-28 аналогичен И-26 и УТИ-26-2 и отличается от последних в основном тем, что конструкции фюзеляжа и оперения металлические, а деревянное крыло снабжено автоматическими предкрылками. Размах крыла 9,74 м против 10,0 м у И-26. Концы крыла менее закругленные, так как на крыле размещены предкрылки достаточно большой длины.
Шасси И-28 конструктивно выполнено, как у УТИ-26-2, размеры колес: основных - 650х200 мм и хвостового - 300x125 мм. Соотношение между площадями руля высоты и стабилизатора такое же, как на УТИ-26-2, что обеспечивало достаточный запас руля высоты на посадке.
В связи с установкой двигателя М-105ПД некоторым изменениям по сравнению с И-26 подверглись моторама, маслобак, а также бензо- и маслопроводка. Остальные агрегаты И-28 тождественны И-26, к тому времени уже прошедшему госиспытания. Hа самолете установлена радиостанция РСИ-З.
Вооружение И-28 аналогично И-26-2: два синхронных пулемета ШКАС (1500 патронов) и одна мотор-пушка ШВАК (120 снарядов).
Самолет, построенный в единственном экземпляре, 29 октября 1940 г. передали на летную станцию ОКБ. Hаземные испытания и доводка производились по конец ноября 1940 г. бригадой в следующем составе: ведущий летчик П.Я.Федрови, ведущий инженер В.В.Барсуков, механик М.М.Щипанов.
Первый вылет состоялся 1 декабря 1940 г. В полете двигатель работал ненормально - дымил, трясся, давал перебои, выбрасывал масло. Через 20 мин после взлета самолет совершил вынужденную посадку с выключенным двигателем. Техническая комиссия установила, что авария двигателя произошла вследствие разрушения трубки, подводящей масло в двигатель.
После установки нового М-105ПД самолет был передан в ЛИИ для испытаний и доводки двигателя. Эти испытания продолжались до конца 1942 г., так и не увенчавшись успехом из-за недостатков двигателя.
Работы ОКБ А.С.Яковлева по созданию высотных истребителей, начатые в 1940 г. на И-28, были продолжены в 1942 г. на Як-7, и в 1944 г. был создан высотный истребитель Як-9ПД (Як-9ПВ).
