Последним крупносерийным поршневым мотором Климова стал ВК-107А. Он не был столь востребован, как М-105, но в какой то мере стал ступенькой к реактивной авиации.

М-107 являлся дальнейшим развитием М-105 с форсированием по оборотам и разрабатывался в варианте М-107П (пушечный) с ноября 1939 года. По заданию предусматривался непосредственный впрыск топлива, и он действительно использовался в первоначальном проекте. Позже Климов перешел к новой концепции. Его новый мотор имел очень оригинальную систему питания - часть воздуха шла после нагнетателя прямо в цилиндры, карбюратор же подавал туда обогащенную смесь. Для этого ввели четырех клапанный механизм газораспределения (вместо трехклапанного) с усиленным приводом. Сначала цилиндр через один клапан наполняли чистым воздухом, вытесняя остатки выхлопных газов, затем через другой подавали смесь; два клапана выхлопные. На новом двигателе также усовершенствовали блоки и редуктор. За основу брали не М-105, а опытный М-106.

Номинальная мощность М-107 первоначально определялась в 1300 л.с., максимальная - 1400 л.с. Исходным заданием требовалось получить максимально 1300 л.с. на бензине с октановым числом 95 и 1500 л.с. при 100-октановым (в СССР тогда отсутствовавшем). Вес составлял 765 кг, на 100 кг больше определенного техническими требованиями. На этом двигателе предусматривалась установка пушки ШВАК.

Проектирование завершили к концу января 1940 года и приступили к изготовлению опытных образцов. В марте их дважды ставили на испытания и дважды снимали из-за поломок. К осени уменьшили степень сжатия с 7,5 до 6,75. По планам предполагалось к 1 мая 1941 года довести ресурс до 100 часов и приступить к серийному производству, выпустив до конца года 2000 моторов. Однако стендовые испытания выявили тряску, выбросы и падение давления масла, выход из строя свечей, разрушение коренных подшипников коленчатого вала, прорыв газовых уплотнений. Проблемой также была высокая теплонапряженность мотора, который быстро перегревался.

После некоторой доводки М-107 успешно отработал 50 часов. За 1941 год изготовили всего 29 двигателей, использованных для различного рода испытаний. В 1941-1942 годах изготовили 686 М-107, но ни на одном серийном самолете они не устанавливались.

В 1942 году возникла модификация М-107А с поворотными лопатками (лопатками Поликовского) в направляющем аппарате нагнетателя. Номинальная мощность возросла до 1500 л.с., максимальная до 1600 л.с., вес прибавился незначительно - до 769 кг. М-107А предназначался для истребителей, в развале блоков могли устанавливаться пушки ШВАК калибра 20 мм, Н-37, Б-20М, НС-23 и Н-45.

Но при высокой удельной мощности “жили” двигатели недолго. К концу 1942 года по плану требовалось довести ресурс до 100 часов. Фактически в декабре на заводских испытаниях доказали, что двигатель с усиленным коленчатым валом может проработать 50 часов. Тем не менее М-107А запустили в серию без государственных испытаний. Представители ВВС указывали, что завод ещё не смог избавиться от поломок коленчатого вала и шатунов, ненадежности зажигания и карбюраторов. Этот мотор выпускался в Уфе с октября 1942, до конца года успели собрать 41 экземпляр. Темпы были невысоки: октябрь - десять штук, ноябрь - семь…

В мировой практике встречались случаи, когда авиадвигатель запускали в серию и при небольшом ресурсе. Так, “Сейбр” английской фирмы “Нэпир” начали ставить на истребители “Тайфун” при официальном ресурсе 30 часов, а реально эти моторы тогда работали не более 25 часов. Позже ситуацию выправили и довели продолжительность работы двигателя до приемлемых пределов.

Видимо надеялись, что и с М-107А произойдет нечто подобное. В апреле 1943 г. на заводских испытаниях действительно получили 100 часов. Но надежность серийной продукции оставалась невысокой, ресурс её в среднем составлял всего 55-60 часов. Соответственно выпуск наращивали медленно. Когда М-105ПФ собирали сотнями в месяц, с М-107А счет шел на десятки.

Однако их собирали, а самолеты с новым двигателем не летали. Многие конструкторы рассчитывали использовать новый мощный мотор, но не могли справиться с его высокой теплоотдачей.

Первым удалось добиться удовлетворительного охлаждения М-107А на самолете конструкторскому бюро Яковлева. В конце 1942 года оно установило этот мотор на истребитель Як-9. Под Новый год П.Я. Федрови впервые поднял его в воздух. На испытаниях получили скорость 680 км\ч, значительно улучшилась скороподъемность. Но в НИИ ВВС с самолетом в первом же полетом произошла авария. Мотор “обрезал” на высоте 2000 метров. Появилась тряска, а затем из под капота пошел дым. Летчик П.Я. Стефановский стал планировать к аэродрому Набережная близ Щелково. Пытаясь пролететь под проводами высоковольтной линии, он зацепил концом крыла за снежный бугор. Самолет перевернулся и превратился в кучу обломков. Стефановский сильно пострадал, но остался жив. Комиссия решила, что загорелась пропитавшаяся маслом теплоизоляция.

Лишь в декабре 1943 построили образец истребителя Як-9У с М-107А, в развале блоков размещалась пушка МП-20. 28 декабря самолет вышел на заводские испытания, а в январе 1944 года его передали НИИ ВВС. Данные там определили выдающиеся, в отчете написали “является лучшим из известных отечественных и иностранных истребителей”. С февраля 1944 года такие машины стали строить серийно.

С 8 марта 1944 года мотор переименовали в ВК-107А. В апреле-ноябре 1944 его испытывали на Як-3, а в апреле 1944 - на опытном скоростном бомбардировщике Пе-2И. Самолет Яковлева отличался прекрасной скороподъемностью и отличной маневренностью, его скорость достигала 720 км\ч. Правда испытатели честно признавали целую кучу дефектов, не позволяющих эксплуатировать машину в строевых частях ВВС.

Пе-2И показал 654 км\ч, но в производство его не запустили, сделав только четыре Пе-2М, фактически “гибридов” типа И и серийного бомбардировщика. В ходе их испытаний ни один мотор не отработал более 54 часов, после чего начиналась “стрельба шатунами”.

Серийные истребители Як-9У тоже не очень обрадовали летчиков. Максимальные обороты мотора ограничили, опасаясь перегрева, тем самым снизив мощность. Скорость у земли упала до 560-580 км\ч (у опытного была 600 км\ч). Страшная жара в кабине стояла не только летом. При наборе высоты температура охлаждающей жидкости и масла превышала допустимые значения.

На фронт ни одного такого истребителя послать не решились. Завод понемногу доводил ВК-107А. С конца 1944 года ввели вторую маслопомпу, улучшив смазку на больших высотах. В начале следующего года стали точнее обрабатывать вкладыши подшипников и заменили верхнее поршневое кольцо, с марта - усилили шатуны, в июле немного доработали коленчатый вал.

В марте 1946 выпуск Як-9У прекратили. Но ВВС нуждались в истребителях, и с сентября 1946 стали строить цельнометаллические Як-9П с теми же моторами ВК-17А. Як-3 с новым двигателем тоже запустили в серию во второй половине 1945 года и примерно с такими же результатами.

Из-за конструктивных недостатков производство ВК-107А несколько раз приостанавливали, например в сентябре-декабре 1945 и в апреле-октябре 1946. В конце 1945 года с него сняли инжектор маслосистемы, работавший при запуске и прогреве мотора, в 1946 изменили передаточное отношение редуктора, опять ограничили максимальные обороты и ввели дополнительную маслопомпу (по типу так и не пошедшего в серию мотора ВК-108). Это позволило на поверочных испытаниях продемонстрировать ресурс в 100 часов.

Двигатели ВК-107А вместе с самолетами поставляли на экспорт в Албанию, Венгрию, Китай, Польшу и Югославию. Но репутация у них была незавидная. Эти моторы считались капризными, ненадежными и быстро выходили из строя. Поэтому их снимали и заменяли на М-105ПФ.

Но ВК-107А интересен также тем, что стал переходным этапом от поршневой авиации к реактивной. ВК-107Р являлся модификацией для привода компрессорного воздушно-реактивного двигателя. ВРДК (первоначально назывался Э-3020), спроектированного в 1943-1945 годах в ЦИАМ. Привод осуществлялся от коробки агрегатов через удлиненный вал. Без включенной реактивной части комбинированная мотокомпрессорная силовая установка немного теряла в мощности по сравнению с обычным ВК-107А; номинальная - 1450 л.с., максимальная - 1650 л.с. Кроме того, на этом этапе ВРДК являлся “мертвым грузом”. Предполагалось, что истребитель будет барражировать в заданной зоне на поршневой тяге. Обнаружив самолет противника, летчик включит ВРДК, обеспечив быстрый разгон. С включенным реактивным двигателем установка должна была обеспечить 2800 э.л.с. (по другим данным даже 3000 э.л.с.). “Эквивалентные лошадиные силы” (э.л.с.) суммируют мощность поршневого мотора и эффект от реактивной тяги. Таким же способом сейчас оценивают мощность турбовинтовых двигателей.

Заводские испытания установки на стенде проходили с марта 1945, в июле 1946 продемонстрировали ресурс в 35 часов. Однако уже в марте - мае 1945 года ВК-107Р летал на самолете И-250("Н") А.И. Микояна и М.И. Гуревича, а в апреле - июле того же года - на И-107 (Су-5) П.О. Сухого. Первый из них потом построили небольшой серией, эти истребители недолго стояли на вооружении ВВС Северного флота.

“Полуреактивный” ВК-107Р производился на заводе №466 в Горьком с использованием моторов ВК-107А, поставлявшихся с завода №26, со второй половины 1945 года. Сделали их немного - всего 27 комплектов.

Мотор М-107 (ВК-107) уже не имел никакого французского прототипа. Его характеристики существенно выросли, но доводка двигателя затянулась настолько, что использовать оснащенные им самолеты на фронте уже не решились. ВК-107 не смог получить ту известность, что имел М-105. Но зато в заслуги ему можно поставить шаг в сторону реактивной техники.