Родился Сергей Александрович Ярцев 2 сентября 1906 года в городе Тула в семье оружейника - полировщика, никогда не имевшего своего угла и постоянно скитавшегося по частным квартирам. Жили бедно, трудно, но родители все же отдали сына в школу. Мальчику нравилось ходить на уроки, но в девятилетнем возрасте с ним произошло несчастье: играя с ребятишками на улице, он упал, разбил в суставе ногу, перенес серьезную операцию и заболел тяжелой болезнью - туберкулезом костей. Два года провалялся Сережа в постели, пока не поправился. Он вновь пошел в шкоду, уже на костылях.
В 1918 г. мать Сережи заразилась тифом от своих выздоравливающих родственников и вскоре скончалась. Отец, сломленный смертью жены, которую любил самозабвенно, стал пить и совсем перестал обращать внимание на Сергея и его сестренку, далёко не всегда они имели возможности вдоволь поесть. В это тяжелое время начал складываться характер Сергея Ярцева. Никакие трудности не смогли заставить его бросить учебу, он закончил школу первой ступени и в 1922 г. поступил во 2- ю профтехшколу при оружейном заводе. Жить стало немного легче, так как в профтехшколе платили стипендию. Четыре года учебы пролетели для Сергея быстро. Он освоил профессию токаря и практиковался по специальности чертежника - копировщика. В начале 1926 г. Ярцев стал оружейником - его приняли на оружейный завод токарем в цех, где делали стволы для ручного пулемета Максима - Токарева.
И трудовая жизнь начиналась для него нелегко, работать пришлось в три смены, и уставал молодой рабочий здорово. Но через несколько месяцев производство ручных пулеметов было свернуто и Сергея зачислили на временную работу во вновь организованное проектно - конструкторское бюро, которым руководил П. П. Третьяков, создатель русского станкового пулемета. Пригодилась тут Сергею полученная в профтехшколе специальность чертежника - копировальщика.
В том же 1926 г. в бюро Третьякова начали разработку крупнокалиберного пулемета по схеме Дрейзе под руководством И. А. Пастухова, ближайшего помощника Третьякова еще со времени постановки на производство станковых пулеметов Максима. В группу разработчиков был включен, как копировщик, и Ярцев. Он проявил любознательность и искреннее стремление к творчеству, его оценили, стали доверять сначала чертежную работу а потом и разработку некоторых деталей.
Как писал сам Сергей Александрович, новое дело ему очень нравилось, но специального технического образования явно не хватало. Тогда Ярцев поступает в вечерний механический техникум и заканчивает его по специальности техник - механик по холодной обработке металлов.
В ПКБ Сергей Александрович принимал участие в отработке литерной документации на 7,62 мм пулемет Максима образца 1910 года, в разработке конструкции 7,62 мм авиационного пулемета ПВ-1 вместе с П. П. Третьяковым, И. А. Пастуховым, а также летчиком и авиаконструктором А. В. Надашкевичем с Московского авиационного завода, инициатором всей работы. В 1928-1929 годах в связи с установкой на самолеты пулемета ПВ-1 возникла проблема перезаряжания пулемета в полете. Варианты ручек перезаряжания были предложены изобретателями С. В. Владимировым и А. И. Пановым. Предложил свой вариант и Сергей Александрович. Совсем неожиданно именно его ручка после изготовления, детального опробования и многочисленных проверок была рекомендована к запуску в массовое производство и дальнейшей эксплуатации. В 1930 году С. А. Ярцев переключился на работы по проектированию и отработке сверхскорострельного пулемета ШКАС. Это было и большой честью и возлагало на него большую ответственность. В 1931 году Сергей Александрович успешно закончил учебу в техникуме, получив специальность техника-механика по холодной обработке металла.
Работы по пулемету ШКАС явились огромной школой творчества для всего коллектива Проектно-конструкторского бюро, это был один из важнейших периодов в его деятельности. С этого времени, с учетом накопленного опыта в проектировании и достигнутого уровня технологии в производстве, некоторые конструкторы продолжали самостоятельную разработку образцов оружия разных калибров и назначения. В 1935-1936 годах С. А. Ярцев много и напряженно работал в группе И. Н. Гришеля над разработкой 20-мм автоматической пушки "ЦКБ-75", в тесном контакте с инженерами-конструкторами В. И. Дегтеревым, Г. А. Гулиным, Р. И. Козыревым, А. А. Волковым, конструкторами М. А. Колобовой, Т. И. Леонтьевой, чертежницей А. П. Сушкиной, механиками В. А. Алпатовым, И. Н. Архиповым. Он участвовал во всех этапах создания образца вплоть до проведения заводских испытаний, которые прошли исключительно успешно, получил новые навыки и стремление к самостоятельной конструкторской работе. По заданию авиационщиков по договоренности с А. А. Волковым Сергей Александрович приступил к разработке и проектированию специальной 20-мм авиационной пушки ТКБ-180 под новый патрон. В короткие сроки подготовили рабочие чертежи, изготовили матчасть в производстве, провели экспериментальные стрельбы. Но пушка в жизнь не пошла ввиду недоработки боеприпасов.
В 1940 г. несколько ведущих конструкторских организаций страны получили задание на разработку авиационной пушки калибром 23 мм, с начальной скоростью снаряда около 900 метров в секунду и темпом стрельбы 600 выстрелов в минуту. В тульском КБ дело было поручено Волкову и Ярцеву. Изобретатели достали из архива порядком запылившиеся материалы по 20- мм пушке и принялись за проектирование по проверенной схеме. Подготовка проекта, рабочих чертежей и изготовление опытного образца не заняли много времени, они были готовы к 6 маю 1940 года первоначальный индекс пушки был ТКБ-201. Но отработка пушки проходила в очень трудных условиях. Не имели достаточного опыта сами конструкторы, ибо подобные образцы вообще впервые проектировались и изготавливались нашей промышленностью. К тому же новые патроны калибром 23 мм находились еще в стадии опытной доработки, не обладали должной стабильностью при стрельбе. Из - за этого при испытаниях пушки случались затяжные выстрелы и разрывы стволов.
Да и сама пушка, как позже признались авторы, ставила перед ними немало трудных, зачастую казавшихся неразрешимыми задач. Основной задержкой стрельбы был проброс патрона через фиксатор затвора и непостановка патрона на центр ствола. В результате кропотливого труда и тщательных исследовательских работ недостаток этот был ликвидирован.
Были неприятности и с пружинами откатников, предназначенных для уменьшения усилия отдачи. Такие пружины вводились на авиапушках впервые, а значит, надо было тщательно измерить усилие отдачи, чтобы определить необходимые параметры пружины. Но для таких замеров еще не были созданы надежные приборы и не было сколько - нибудь отработанной методики. Начинать конструкторам приходилось практически с нуля. Тем не менее задача была решена, пушка прошла заводские испытания, затем наземные полигонные, и было получено разрешение на установку ее в самолете.
Поскольку к тому времени наши самолеты, для которых предназначалась новая пушка, еще не были запущены в серийное производство, испытания ее проводили на немецкой машине "Мессершмитт -110". Другая жесткость самолетной конструкции повлияла на режим работы амортизаторов, и пушка ТКБ-201, хоть и была проста по схеме, во время летных испытаний показала свой норов - появились задержки во время стрельбы. После долгого анализа причины неполадки были обнаружены и устранены, и на этом предварительный этап летных испытаний закончился. Казалось бы, до принятия пушки на вооружение и ее массового производства осталось совсем немного времени, но жизнь распорядилась иначе. Примерно в одно время с ТКБ-201, имевшей ленточное питание, испытывалась пушка конструкторов Таубина и Бабурина с магазинным питанием. Последнее обстоятельство оказало решающее влияние на исход конкурса и после предварительных летных испытаний, система Таубина - Бабурина была принята к производству. ТКБ-201, как говорится, положили на полку.
Однако дальнейшие испытания серийных пушек Таубина - Бабурина показали, что они не устраивают военных летчиков из - за значительного числа задержек, поломок и прочих недостатков. Последовало правительственное указание о дополнительных испытаниях обеих систем на штурмовике Ил -2.
Волков и Ярцев пережили немало огорчений в течение тех долгих месяцев, пока решалась судьба их детища.
Когда ТКБ-201 была отвергнута, многие говорили, что ее постигнет судьба 20- мм пушки. Только сами конструкторы верили в благополучный исход. И действительно, новые сравнительные испытания все ярче показывали преимущества их пушки. Но на последнем вылете в результате технической неполадки произошел разрыв пушки. Было от чего опустить руки. Однако конструкторы Волков и Ярцев не смирились с обстоятельствами, а продолжали неутомимо доказывать состоятельность своей системы. В оперативном порядке была проведена доработка детали, из - за которой произошел разрыв, изготовлены два новых экземпляра пушки, и ТКБ-201 успешно закончила повторные испытания в воздухе.
16 мая 1941 года Постановлением Правительства пушка была принята на вооружение под индексом ВЯ-23 (Волкова-Ярцева) . Штурмовик ИЛ-2, оснащенный пушками ВЯ-23, обеспечивал эффективное поражение бронированной техники сверху . В 1942 году за разработку 23-мм пушки ВЯ-23 Сергею Александровичу Ярцеву была присуждена Сталинская премия I степени.
В военные годы Сергей Александрович участвовал в освоении, производстве и совершенствовании пушки ВЯ-23 на заводах отрасли, доработке ее по замечаниям производства и воинских частей.
В 1945-1949 годах Ярцев работал над модернизацией пушки ВЯ-23. Пушка ВЯМ-48 была разработана с отсечкой газов, имела вес 52 кг, темп стрельбы 700 выстрелов в минуту, усилия отдачи 1400-1500 кг и другие усовершенствования.
В 1946 году А. А. Волков, С. А. Ярцев, А. Т. Чепелев, В. И. Волков разработали проект 30-мм авиационной пушки.
В 1954-1957 годах в группе, возглавляемой Сергеем Александровичем, проводились работы по созданию 37-мм авиационной пушки ТКБ-504 с темпом стрельбы 800-890 выстрелов в минуту. Она выдержала Государственные наземные испытания, однако, было принято решение о целесообразности вооружения самолетов пушками калибра не более 30 мм, и работы были прекращены.
С большой группой конструкторов в 1960 году Сергей Александрович был переведен в ЦКИБ СОО. Он руководил конструкторским отделом, принимал участие в выполнении ряда научно-исследовательских работ. Им были разработаны экспериментальные образцы 7,62 мм пулемета шквального огня ТКБ-041 с темпом стрельбы 7000 выстрелов в минуту; малогабаритного пулемета под специальный патрон ТКБ-061; 23-мм автоматической пушки ТКБ-0105; 5,6-мм автоматов под специальный патрон ТКБ-590, ТКБ-0106.
В июне 1980 года Ярцев уволился из ЦКИБ СОО. Он являлся пенсионером Союзного значения. Умер Сергей Александрович в июле 1981 года.
