Yak-3RD
Yak-3RD是一款单座实验战斗机（文献中也可见Yak-3R记载），采用混合动力装置，是基于系列Yak-3 №1820飞机的改进型，配备VK-105PF2发动机。Yak-3RD的主要区别在于，除了VK-105PF2活塞发动机外，还配备了由格鲁什科设计的RD-1液体火箭发动机作为推进器（关于RD-1发动机和为什么开发这一系列战机更多细节可见”拉沃契金的混合动力活塞战斗机“一文）。推力300公斤的RD-1发动机安装在机身尾部、垂直尾翼下方的专用支架上，并由一个便于拆卸的整流罩覆盖，该整流罩不突出于机身外形轮廓。
Yak-3RD
煤油和氧化剂（浓硝酸）储存在两具专用油箱内，V.B.沙夫罗夫记载这些储箱位于驾驶舱下方的机身内部。而Крылья Родины 1981年第6期则认为储箱位于机翼内。50公斤煤油和200公斤硝酸的储备可保证RD-1在最大推力状态下连续工作3分钟。泵组安装在发动机后方。飞行员座舱地板下设置有煤油与硝酸过滤器、加注阀、放油塞以及用于收集渗漏硝酸的储液箱。整个管路系统均进行了密封处理。采用电点火的RD-1发动机启动装置安装于机身尾部。
无论采用哪种说法，各资料均一致提到一个严重问题：向发动机输送硝酸的管路长期出现故障。硝酸蒸汽极具腐蚀性。它会从管路接头渗出并侵蚀飞机结构，降低附近部件强度。这种情况导致了后续的爆炸和其他严重事故。地勤人员经常遭受手部化学灼伤。由于当时航空领域刚开始接触此类化学推进剂，因此相关经验极其有限。
RD-1KhZ №018，装于Yak-3 №1820
由于安装了RD-1，对Yak-3结构进行了以下主要改动。
机体方面——机翼内设置了四个（原为两个）舱口，用于布置燃油箱和RD-1推进剂储箱；方向舵下部被切除；为保持方向舵面积，其弦长有所增加；升降舵中部也进行了部分切削；舵面帆布蒙皮改为硬铝蒙皮。
动力装置方面——VK-105PF2发动机增设专用传动机构，用于驱动RD-1发动机的泵组；两个机翼燃油箱及供油箱容量分别缩减至260升和12升（正常燃油储备为200公斤）；水散热器与油散热器合并为一个总成，并安装在原水散热器通道内；发动机进气管改为单侧布置，并引至左侧机翼前缘整流段。
武器方面——原有1门ShVAK机炮和2挺同步UBS机枪被替换为1门23毫米NS-23轴炮，备弹60发。由此Yak-3RD的飞行重量增加至2980公斤。
Yak-3RD于1944年12月由雅科夫列夫设计局制造，仅生产1架。工厂试飞于1944年12月22日至1945年5月15日期间进行，期间共完成21次飞行，累计飞行时间7小时11分钟，其中8次飞行使用了RD-1火箭发动机。飞机安装的RD-1 №009液体火箭发动机累计工作18分50秒，共启动40次，其中3次为空中启动。试验过程中发现，火箭发动机电点火系统未达到设计指标，无法保证所需工作高度。因此将RD-1 №009更换为采用化学点火的RD-1KhZ №018。后者累计工作6分钟，共启动10次，其中1次为空中启动。1945年5月14日，在一次空中启动过程中发生回火，导致发动机喷管损毁。顺带一提，同批次其余安装RD-1发动机的载机（La-7，Pe-2）均发生了发动机爆炸问题。
在地面调校时，RD-1和RD-1KhZ的推力为300公斤；但在飞行高度上实际平均少15公斤推力。与原型Yak-3 VK-105PF2相比，计算速度增益时应扣除约40 km/h，这是安装火箭发动机后所带来的速度损失。（改装前原机在5000米高度的速度为650 km/h。）因此，在国家国防委员会要求达到780 km/h速度指标的情况下，1945年5月11日实际上获得了782 km/h的速度，飞行高度为7800米，速度增加了高达182 km/h。由于随着高度增加，火箭助推器带来的速度增益持续提高，因此在10000米高度时，该增益理论上可达到约340 km/h。在助推器工作的情况下，Yak-3RD仅需3分钟即可爬升至5000米高度。Yak-3RD在最大速度上仅略逊于1944-1945年间最好的涡轮喷气式战斗机，而在爬升率、机动性、航程和飞行时长方面则优于它们。
部分数据列于下表
| 翼展，米 | 9.20 |
| 机长，米 | 8.50 |
| 机高，米 | 2.42 |
| 机翼面积，平方米 | 14.85 |
| 空重，公斤 | 2382 |
| 正常起飞重量，公斤 | 2980 |
| 发动机 | 1 × VK-105PF2 + RD-1 |
| 功率，马力 | 1 × 1240 |
| 最大速度（海平面），公里/小时 | 732 |
| 最大速度（高空），公里/小时 | 782 |
| 实用升限，米 | 11800 |
| 机组人数 | 1 |
| 武器 | 1×NS-23，备弹60发 |
1945年5月，飞机被送回设计局车间，更换了火箭发动机，并进行了全面技术检查，排除了发现的缺陷。1945年8月14日，为准备空中阅兵，试飞重新开始。在8月15日第二次飞行中，火箭发动机正常启动后10～15秒，推力下降，同时煤油压力下降。几秒钟后，驾驶舱充满了喷溅的汽油及其蒸气，飞行员的面部和眼睛被汽油喷到，严重影响了操纵。飞行员关闭火箭发动机，并成功降落在中央机场。地面检查发现高压煤油管路的旁通管断裂，故障随后得到排除。8月16日飞行中，在关闭火箭发动机后，飞机爬升至2500米高度，完成一个矩形航线转弯后转入滑翔，滑翔角逐渐增大。在俯冲过程中，飞机最初几乎垂直下降，而接近地面时俯冲角约为45～50°，最终撞地坠毁。飞行员拉斯托尔古耶夫遇难。
事故原因最终未能查明，但可以确认的是，未发生火箭发动机爆炸、火灾或飞机空中解体。调查委员会报告推测，事故原因可能是飞行员失去了操纵能力，或者升降舵操纵系统发生故障。
随着战后涡轮喷气发动机的出现，为活塞飞机加装液体火箭助推器的研究失去了现实意义，因此相关工作被终止。
资料来源
- В.Б. Шавров, “История конструкций самолетов в СССР,1938-1950гг.”;
- Сайт «Уголок неба». 2009 г. страница: «Яковлев Як-3РД»;
- Истребителю Як-3 50 лет, Авиация и Космонавтика, 2018, 02;
- Рожденные для боя, Авиация и Космонавтика, 2020, 03;
- Война в воздухе, 31-34;
- Jakovlev Jak-3RD, Letectvi + Kosmonautika, 1982, 09;
- “Яки” на фронтах Великой Отечественной, Аэрокосмическое Обозрение, 2005, 05;
- Як-3РД, Крылья Родины, 1981, 6;