L'appareil n° 36 est terminé à l'automne 1962 puis est testé dans la soufflerie T-101 du TsAGI dans toutes les configurations de vol. Ces tests permettent notamment à Yakovlev de mettre au point les cloisons anti-réingestion d'air chaud des réacteurs, phénomène observé sur beaucoup de VTOL qui pose non seulement des problèmes de stabilité et de contrôle mais aussi réduit sérieusement la poussée.

Fin 1962, les essais au sol commencent au LII de Zhukovskii sur l'avion solidement entravé. Il y avait peu de problèmes avec les réacteurs soufflant à travers une grille sur un banc d'essai spécial, mais avec un sol normal, il y avait une telle réingestion de gaz chaud que l'appareil ne pouvait même pas se soulever de quelques centimètres. Pourtant, en théorie, la puissance installée excédait de deux fois la masse de l'appareil à vide.

Ce problème à été résolu en équipant le n°37 de deux cloisons parallèles disposées perpendiculairement à l'axe du fuselage. Youri Garnayev réalise le premier vol sous entraves le 9 janvier 1963. A la même époque, Valentin Mukhin rejoint l'équipe Yakovlev comme pilote d'essai ainsi que D A Koloturskii comme mécanicien de support. Le 23 juin 1963, Garnayev réalise le premier vol libre stationnaire du Yak-36. Ces vols stationnaires étaient assez erratiques, en raison de variations de poussée intempestives des moteurs et du manque d'efficacité des buses d'éjection d'air comprimé.

Le premier vol conventionnel du premier avion VTOL à réaction Soviétique est réalisé par Mukhin le 27 juillet 1964 avec l'appareil n° 38. Les vitesses de décollage et d'atterrissage conventionnel étaient d'environ 250 km/h. Peu après, les appareils sont modifiés en agrandissant les entrées d'air, en montant les cloisons anti-réingestion sous le fuselage, en remodelant les tuyères des moteurs, et en ajoutant deux ailerons sous la queue.

Les cloisons gauches et droites sous le nez étaient inclinées de 35 degrés en position ouverte et actionnées hydrauliquement. Ces cloisons détournaient les gaz chauds des entrées d'air pendant les décollages et atterrissages VTOL. Les tuyères des moteurs R27-300 étaient complètement remodelées. Le Yak-36 était également équipé d'un système automatique d'éjection appelé SK-E (Sistema Katapultirovaniya Ekstremalnaya) qui déclenchait l'éjection du pilote quand le système détectait un paramètre anormal comme une attitude trop inclinée ou une cadence de descente trop élevée en vol stationnaire. Ce système sera installé dans des versions successives sur tout les VTOL Yakovlev et fonctionnera de manière satisfaisante. Le siège éjectable était un modèle Yakovlev KYa-1 (Krieslo Yakovleva) de type zéro/zéro.

En Juillet 1964, Mukhin remplace Garnayev comme chef pilote du Yak-36 en raison de l'accident qui avait blessé ce dernier aux commandes du Kamov Ka-22 Vintokril. Mukhin réalise le premier vol stationnaire à partir d'une surface sans grille le 27 septembre 1964. Il constate que la poussée des moteurs augmentait nettement une fois l'appareil hors des effets de sol et de réingestion des gaz chauds.

Le 7 février 1966, l'appareil n°38 décolle verticalement, fait une transition vers le vol horizontal puis atterri de manière conventionnelle. Enfin, le 24 mars 1966, une transition complète est accomplie, avec un décollage vertical suivi d'un vol à grande vitesse puis d'un atterrissage vertical. Cette première transition d'un VTOL Soviétique , près de dix ans après la première transition de l'histoire pour un jet (en Novembre 56 par le Ryan X-13), montre le retard qu'avait accumulé les Soviétiques dans cette technique.

En octobre 1966, Garnayev et Mukhin font des démonstrations avec les appareils n°37 et 38 devant le premier secrétaire Brejnev et d'autres VIP à Kubinka. Peu après, Garnayev est tué aux commandes d'un Mi-6 alors qu'il combattait des feux de forêt en France (!?), laissant Mukhin chef pilote pour le programme Yak-36. L'appareil n°38 a réalisé quelques essais sur le porte hélicoptère Moskva puis le programme à été stoppé en faveur du Yak-38. L'appareil d'essai au sol n°36 est aujourd'hui visible au musée de Monino près de Moscou.

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