Воздушный бой 16 июля показал, что Як-3 могли успешно вести бой с численно превосходящим противником. Бой начался, когда десять наших истребителей встретились с восемью Bf.109 и четверкой FW.190. Затем силы постепенно наращивались с обеих сторон. Под конец 18 Як-3 противостояли 24 самолетам противника. В итоге 18 «мессершмиттов» и «фоккеров» остались лежать на нашей земле. Мы же потеряли одну машину, другой «як» получил повреждения.
Лишь два примера. Майор Околелов встретился в бою с Bf.109 на высоте 2700 метров. Немец, почувствовав опасность, стал уходить пикированием. Наш летчик, преследуя его на полном газу мотора, сократил дистанцию с 700–600 до 50 метров и, находясь на высоте 500 метров, когда пилот «мессершмитта» стал выходить в горизонтальный полет, одной очередью сбил противника.
В тот же день старший лейтенант Чижиков догнал Bf.109 на горке с высоты 1300 метров, но выпущенная пулеметно-пушечная очередь прошла мимо. Противник тем временем с переворота перешел в пикирование в надежде оторваться от преследования. Пикируя за неприятелем, Чижиков с дистанции 50 метров сбил его.
Эксплуатация Як-3 не представляла трудностей для технического состава, и переход, например, с Як-9 на Як-3 не требовал длительного переучивания.
В то же время был выявлен ряд конструктивных и производственных дефектов истребителя. В частности, зафиксировано 13 случаев поломки шасси. Тросов управления рулем поворота хватало лишь на 10–15 часов налета, после чего их следовало менять. Сиденье пилота с трудом поддавалось регулировке по высоте. Пневмосистема была недостаточно герметичной. Отмечались и другие дефекты, снижавшие боеготовность полка.
Подготовка одиночного самолета и пары к повторному боевому вылету с участием механика, моториста и оружейника (с одним бензозаправщиком на эскадрилью) и полным обеспечением другими техническими средствами занимала 35–40 минут, звена (четыре машины) — 35–40 минут, а эскадрильи и полка — до часа.
Три самолета вышли из строя из-за недоброкачественного проклея обшивки крыла к лонжеронам и нервюрам. Причем на одном из них (№ 0208) сорвало обшивку во время воздушного боя при выводе из пикирования после атаки на скорости 580–600 км/ч по прибору. Обшивку сорвало с обеих консолей крыла площадью по 1,5 м2. Тем не менее летчик смог совершить благополучную посадку на своем аэродроме.
После осмотра самолетов полка на аэродроме отставание обшивки обнаружилось и на других машинах. Это был первый случай срыва обшивки на Як-3. Тогда же обнаружилось и растрескивание лакокрасочного покрытия на половине самолетов полка.
Средняя продолжительность полета на Як-3 с учетом 20 % остатка горючего составляла 40–45 минут.
Отмечалось, что радиостанция РСИ-4 на Як-3 работала лучше, чем на Як-1 и Як-9. При этом практическая дальность радиосвязи на высотах 3000–4000 метров с наземной радиостанцией РСБ составляла 50–60 км. В отдельных случаях она достигала 100 км. Связь между самолетами обеспечивалась на расстоянии 15–20 км, а в отдельных случаях — 25–30 км. Но при работе автомата регулировании температуры двигателя АРТ-41 создавались сильные помехи, снижавшие слышимость почти в два раза.
После завершения войсковых испытаний в 91-й иап прибыли Як-3 № 0310, 4012, 1913 и 2413. Их летные данные оказались хуже, чем у машин, проходивших испытания. Так, максимальная скорость у земли снизилась до 540 км/ч по прибору (вместо 562 км/ч), ухудшились скороподъемность и управляемость. Связано это было главным образом с установкой второго пулемета БС. Негативно сказалась и плохая подгонка зализов крыла и оперения, а также плохая герметизация фюзеляжа.
32-й иап, входивший в состав той же 256-й иад, переучился на Як-3 с 5 августа по 12 октября 1944 года и перелетел на аэродром Ясенки и оттуда начал боевую работу во Львовской операции.
