Le R27-300 a tourné au banc pour la première fois en 1962. La tuyère était équipée d'un dispositif de pivotement actionné par un moteur hydraulique de sorte qu'elle pouvait être inclinée de 95° vers le bas pour l'atterrissage ou le décollage. Comme le X-14, le Yak-36 était équipé d'un dispositif de buses d'éjection d'air comprimé pour le contrôle en vol stationnaire, mais néanmoins plus complexe que sur le X-14.

Début 1961, les lignes générales de l'avion sont fixées, et l'appareil est désigné au début "Isdelzlye V" (V comme vertikalnyi) puis Yak-36. Les constructeurs en chef était S Mordovin et A Sidorov, l'ingénieur en chef V N Pavlov, et les responsables du programme d'essai en vol étaient K B Bekirbayev et V N Gorshkov. Yakovlev étaient assisté par des spécialistes du LII : Y Garnayev (qui avait été chef pilote sur le Turbolyot), et les aérodynamiciens A Kvashnin et Y Snezhko. Un budget est attribué pour la construction d'un fuselage d'essais structuraux et de trois avions complets, le n° 36 pour les essais statiques, et les n° 37 et 38 pour les essais en vol.

Bien que le Yak-36 fut conçu uniquement comme appareil de recherche, les trois avions avaient deux points d'emport sous les ailes pouvant supporter 600 kg de charge. Le n°37 emportait du matériel de mesure sur ces points d'emport, tandis que le n°38 avait des pylônes pour des lances roquettes UB-16-57. Les petites ailes delta avaient un profil SR-12, un angle de bord d'attaque de 37 degrés, et un dièdre négatif de 5°. Chaque aile avait deux longerons et des nervures alignées parallèlement au fuselage.

Le fuselage avait une section transversale presque circulaire, légèrement aplati en dessous. En avant du longeron principal, la partie supérieure du fuselage était constituée d'un compartiment d'équipements de mesure suivi de l'habitacle pressurisé avec un pare-brise moulé et une canopée articulée sur le coté. La partie inférieure était entièrement occupée par les deux moteurs et leurs prises d'air, les équipements annexes des moteurs causant de grands renflements avec des auvents de refroidissement.

Derrière l'habitacle, le fuselage abritait les réservoirs de carburant d'une capacité de 3080 litres, suivi de l'empennage. La dérive et les empennages horizontaux étaient monobloc et actionnés par des moteurs hydrauliques.

Le train d'atterrissage en tandem comportait une roulette de nez se rétractant dans un compartiment entre les prises d'air, des balancines se rétractant dans des carénages à l'extrémité des ailes et un train principal à roues jumelées se rétractant dans un compartiment à l'arrière du fuselage.

Le problème le plus important était la stabilité de l'appareil, particulièrement à proximité du sol. Le contrôle de l'appareil en vol stationnaire était assuré par des buses d'éjection d'air comprimé (prélevé au niveau des compresseurs des moteurs) situées dans les saumons d'aile, dans un carénage sur le cône arrière et à l'extrémité de la grande perche de nez. Les buses de nez et de queue était double et indépendantes pour le contrôle en lacet et en roulis. La panne d'un moteur causerait une chute rapide, mais on espérait que les buses maintiendrait l'attitude de l'appareil pour permettre une éjection saine du pilote.

Sources :

Air & Cosmos n° 1354 du 25 Nov 1991 et n° 1392 du 21 Sept 1992)
Yakovlev Aircraft since 1924 de B. Gunston et Y. Gordon
Soviet X-Planes de B. Gunston et Y. Gordon
Russian Aviation Museum