Обозначение Як-7А носили самолеты Як-7 завода N153, в которые были внесены следующие изменения:
1. Установлена приемо-передающая радиостанция (с 31-го самолета 16-й серии), в которую входили: приемник РСИ-4 ("Малютка"), передатчик РСИ-З ("Орел"), щиток управления радиостанцией, умформеры РУН-30 и РУ-11-А, антенна. Приемник находился на правой панели приборной доски, а передатчик - за спинкой сидения летчика. Щиток управления радиостанцией - над правым пультом кабины. Антенна - двухлучевая, натянута между мачтой и верхней частью фонаря за спиной летчика. Антенна снабжена амортизатором для обеспечения натяга и целости канатика при различных аэродинамических нагрузках на лучи антенны. Привод снижения введен внутрь полой мачты. Все агрегаты радиостанции соединены между собой экранированными кабелями. Для обеспечения хорошего противовеса радиостанции и устранения помех радиоприему от переменных электрических контактов осуществлена металлизация самолета (с 15-й серии) - все металлические части соединены между собой проводниками (медной лентой, пленкой или проводом).
2. По рекомендациям ЦАГИ улучшена аэродинамика самолета. Хвостовое колесо выполнено частично убирающимся (с 19-й серии). Подкос, жестко соединяющий верхнюю часть костыля с фермой фюзеляжа, заменен пневмоцилиндром уборки костыля. В выпущенном положении костыль удерживался шариковым замком пневмоподъемника, а в убранном - шнуровыми резиновыми амортизаторами. Отверстие в фюзеляже после уборки хвостового колеса закрывалось лобовым щитком.
Установлены дополнительные щитки, полностью прикрывающие вырезы для колес в крыле при убранном шасси. Щитки выпускались под действием пружин, а убирались с помощью специального механизма при нажатии колес.
Сдвижная часть фонаря задней кабины заменена откидывающимся на правый борт фанерным колпаком (с 17-й серии). В закрытом положении колпак обеспечивал плавный переход от фонаря кабины пилота к гаргроту хвостовой части фюзеляжа. Колпак удерживался замком, открываемым из кабины летчика. Изменена конструкция газоотводных труб пулеметов (с 17-й серии). Отверстия в капоте под газоотводные трубы закрыты съемными заглушками на хомутах. Пороховые газы выводились из газоотводных труб вперед.
Взамен звеньеотводов установлены звеньесборники, что позволило ликвидировать отверстия в капоте и зализах и обеспечить сохранение звеньев для повторного использования. Уменьшены радиусы желобов под пулеметы в капоте двигателя.
3. Для сокращения длины разбега установлено управление форсажом двигателя; принудительное открытие дроссельной заслонки нагнетателя, что увеличивало объем воздуха, поступающего в двигатель и, следовательно, увеличивало его мощность. Ручка управления форсажем устанавливалась на левом пульте на одной оси с сектором нормального газа и высотным корректором.
4. Установлена система заполнения бензобаков нейтральным (выхлопным от двигателя) газом (с 14-й серии) по измененной, испытанной в полете и утвержденной НИИ ВВС схеме.
5. Электрические бензиномеры заменены механическими поплавкового типа, установленными на правой и левой консолях крыла на средних бензобаках (с 16-й серии). Указатели бензиномеров размещены под верхней обшивкой крыла и прикрыты плексигласом, позволяющим летчику из кабины следить за стрелками бензиномеров.
6. Произведена перекомпоновка приборной доски (с 31-го самолета 16-й серии). С приборной доски снят плексиглас, служивший для равномерного распределения светового потока на шкалах приборов. Освещение приборной доски производилось отраженным светом при помощи фальшборта. С правой панели сняты вольтамперметр (вследствие отсутствия прибора) и указатель электрического бензиномера с сигнализацией уровня бензина в бензобаках (вследствие замены электрического бензиномера механическим). На левой панели приборной доски кроме сигнализации положения шасси установлена сигнализация положения хвостового колеса.
7. Сделана фиксация подвижной части фонаря в крайнем заднем положении (для предотвращения самопроизвольного надвигания фонаря вперед в полете); установлен цилиндр, обеспечивающий установку щитков крыла в два положения: 0 и 55* (вместо 0; 15 и 55*). Отклонение на 15*, которое предполагалось использовать для сокращения длины и времени разбега и для уменьшения радиуса и времени виража, оказалось ненужным; с левого пульта снята ручка регулировки натяжения плечевых ремней с механизмом регулировки; снята система пневмоперезарядки пушки (с 31-го самолета 15-й серии); оставлена механическая система перезарядки; снят редуктор пневмосистемы, в связи с чем давление воздуха в сети увеличилось с 35 до 50 ат.
Вооружение Як-7А не отличалось от вооружения Як-7 и состояло из мотор-пушки ШВАК с боезапасом 120 снарядов и двух синхронных пулеметов ШКАС с общим боезапасом 1000 патронов. Произведены лишь некоторые конструктивные улучшения в установке оружия.
Завод N153, осваивая серийный выпуск самолетов Як-7А, допустил ухудшение их летных характеристик: по сравнению с УТИ-26-2 максимальная скорость снизилась у земли до 476 км/ч, на высоте 5000 м - до 550 км/ч (на лыжах - 440 и 520 км/ч), время набора высоты 5000 м увеличилось до 6,8 мин. В результате улучшения аэродинамики максимальная скорость Як-7А по сравнению с Як-7 увеличилась во всем диапазоне высот с лыжным шасси на 10 км/ч и с колесным шасси на 20 км/ч (до 495 км/ч у земли и до 571 км/ч на высоте 5000 м); время набора высоты 5000 м составляло 6,42...6,8 мин. Зимой 1941-1942 гг. Як-7А, как и Як-1, выпускался и эксплуатировался с лыжным шасси и с зимней меловой окраской. На лыжах максимальная скорость во всем диапазоне высот уменьшалась на 30...40 км/ч, время набора высоты 5000 м увеличивалось на 0,7...0,9 мин, дальность полета на 0,9 максимальной скорости на высоте 5000 м уменьшалась на 50...60 км. Длина разбега увеличивалась на 100 м, длина пробега уменьшалась на 130...150 м (из-за большего трения лыж о снег).
Ухудшение летных данных Як-7А с лыжным шасси объясняется увеличением сопротивления вследствие недостаточно плотного прилегания лыж к крылу, а также увеличением полетной массы на 73 кг.
Зимняя меловая окраска снижала максимальную скорость на 7...10 км/ч и несколько ухудшала другие летно-технические характеристики.
По технике пилотирования Як-7А с лыжным шасси почти ничем не отличался от Як-1. Что же касается посадки, то она была даже проще, так как в случае ошибок (посадка с креном) самолет почти не "козлил".
Лыжа, изготовленная на заводе N153, имела деревянную конструкцию и состояла из набора лонжеронов, диафрагм, бобышек, полоза, склеенного из 13 планок (ясеневых или из сибирской лиственницы). Каркас лыжи собирался на клею (казеиновом или ВИАМ Б-З), шурупах и оцинкованных гвоздях. Вверху он обшивался фанерой толщиной 3 мм с последующей окраской. По бокам лыжа окантовывалась листовым алюминием толщиной 0,5 мм. На верхней части лыжи устанавливался кабан с лапами, изготовленный из хромансилевых труб, и имелись втулки для крепления к полуоси стойки и замковые механизмы. Лыжа костыля - неубирающаяся, деревянной конструкции.
Головной Як-7А - эталон для серийной постройки на 1942 г. представлял собой серийный самолет Як-7 N 14-11 завода N153, на котором ОКБ А.С.Яковлева осуществило указанные выше измения для восстановления летных характеристик, ухудшившихся в процессе серийной постройки. Самолет был модифицирован в конце 1941 г. и проходил совместные испытания (заводские и государственные) с 16 января по 22 февраля 1942 г. на заводе N 153.
Самолет испытывался с лыжным и колесным шасси до и после внесения в его конструкцию и аэродинамику изменений. Испытания проводила бригада в составе: ведущий летчик И.С.Рыбко (ЛИИ), ведущие инженеры А.Т.Степанец (НИИ ВВС), П.С.Лимар (ЛИИ) и К.В.Тарутин (завод N153).
Было произведено 30 полетов для определения летных характеристик и отстрела вооружения и 288 полетов по кругу с посадками для проверки эксплуатационных качеств лыж. Общий налет - 27 ч 4 мин.
Як-7А выпускался на заводе N153 в январе-мае 1942 г., всего было построено 277 самолетов, в том числе за январь-февраль - 13.
Як-7А прекрасно проявил себя в воздушных боях с истребителями Me-109 и FW-190. Прославленный 434 иап (32 гвардейский) Героя Советского Союза И.И.Клещева сбил с июня по август 1942 г. 90, а всего за время пребывания на Сталинградском фронте 163 самолета противника, т.е. больше, чем иная дивизия.
Як-7А обладал высокой живучестью. После повреждения в бою самолеты вели себя прекрасно. Был случай благополучного возвращения самолета на свой аэродром, когда: были разбит правый элерон, вырван кусок плоскости с обшивкой и нервюрами до элеронов; сорван носок крыла до переднего лонжерона; снесена полотняная обшивка руля поворота и со всей боковины фюзеляжа; отбита половина консоли стабилизатора и часть руля высоты; пробита тяга управления посадочными щитками - самолет производил посадку с одним выпущенным и одним свободно висевшим щитком; многократно пробиты пояса лонжеронов, тяги элеронов и другие жизненно важные конструктивные элементы.
