Серийный истребитель Пе-Збис, 1942г.
Стремление улучшить боевые, и эксплуатационные качества самолета привело к созданию второго варианта Пе-Збис, который и стал серийным. Работа производилась в Иркутске в конце 1941 - начале 1942 гг. В серию Пе-Збис запустили в апреле 1942 г. (в том же месяце из деталей, привезенных из Москвы, собрали еще 11 Пе-3, доведя их общее количество до 207 единиц), а на испытания в НИИ ВВС опытный самолет второго варианта (зав. номер 40143900) попал только в конце мая. Контрольные полеты проводил летчик М. Нюхтиков.
Отличия машины от первого варианта Пе-Збис заключались в следующем: пулеметы УБК изъяли из носовой части фюзеляжа и разместили под центропланом на месте прежнего бомбоотсека Пе-2. Оба УБК закрепили на общей раме, закрытой легким открывающимся вбок люком. Передняя часть рамы имела цапфы, относительно которых могла поворачиваться при обслуживании пулеметов. При освобождении задних узлов крепления пулеметы вместе с патронными ящиками опускались казенной частью вниз, что существенно упрощало процесс подготовки вооружения. Боекомплект правого пулемета состоял из 230, а левого - из 265 патронов; вместо турели, разработанной для первого опытного Пе-Збис заводом №39, у штурмана смонтировали серийную установку конструкции завода №22 (так называемую «установку Топорова», она-же ВУБ-1, она-же Б-270, в литературе, в том числе и у многоуважаемого В.Б. Шаврова, ошибочно именуемая «ФТ»). Питание пулемета УБК (на турели устанавливался именно крыльевой, с механизмом пневмоперезарядки, а не турельный вариант пулемета) было ленточным, боекомплект состоял из 200 патронов.
В кабине экипажа в качестве вынужденной меры для улучшения условий работы штурмана в полете сняли противокапотажную раму. Усилили бронирование: спереди летчика прикрыли отдельными бронеплитами толщиной от 4 до 6,5 мм, бронеспинку сиденья пилота выполнили из стали толщиной 13 мм, забронировали нижний люк кабины экипажа для защиты от случайного выстрела из УБК в момент посадки в самолет. При этом общая масса брони возросла до 148 кг. От остекления в носовой части фюзеляжа оставили лишь небольшой смотровой люк перед штурманом для осуществления прицеливания при бомбометании с горизонтального полета и по паре небольших трапециевидных окон по бортам. Перенос оружия в центроплан потребовал уменьшения емкости фюзеляжного бензобака №7 на 100 л. Для изоляции бака и предохранения его от нагрева ввели асбестовую перегородку, которая одновременно служила экраном, предохранявшим пулеметы от подтекания на них бензина. Для повышения путевой устойчивости (только на опытном самолете) площадь килей увеличили на 15%. Установили противообледенительную систему на винты и лобовое стекло фонаря.
Центр тяжести самолета, особенно при посадке с опустевшими баками, заметно сместился вперед из-за размещения в носовой части пушки и брони. Это привело к уменьшению противокапотажного угла и невозможности эффективного торможения - самолет так и норовил «встать на нос» (то же наблюдалось на доработанных в частях Пе-3). С целью устранения недостатка подкосы основных стоек удлинили (по предложению летчика-испытателя Коккинаки), в результате колеса в выпущенном положении сместились вперед на 60 мм. Этого оказалось достаточно для некоторого улучшения поведения истребителя при посадке.
Нормальная полетная масса второго варианта Пе-Збис составляла 8002 кг. Максимальная скорость полета по сравнению с машиной первого варианта немного уменьшилась: у земли до 438 км/ч, а на высоте - до 527 км/ч. За боевой разворот самолет набирал 540 м, время виража на высоте 1000 м составляло 30 с, а 5000 м истребитель набирал за 9,65 мин. Эти летно-технические данные можно считать типовыми для серийного Пе-Збис производства 1942 г.
Заводские номера серийных машин были шестизначными, например, 400105, что означало - Пе-Збис (изделие 40), пятый самолет (05) первой серии (01). В 1942 г. завод №39 выпустил 121 Пе-Збис. Еще 13 машин дали фронту в начале 1943 г. Это были остатки серии, поскольку с осени 1942 г. предприятие перешло на выпуск бомбардировщиков Ил-4.
Любопытно, что из-за относительно небольшого объема производства Пе-Збис использовался на заводе №39 в качестве «отладочной» машины. В его конструкцию вносились и опробовались многочисленные мелкие (и не очень) изменения, которые впоследствии - в случае, если полезный эффект от внедрения убедительно подтверждался - применялись на Пе-2 массового выпуска. Так, именно на серийных Пе-Збис появилась и прошла отладку верхняя установка бомбардировщика ВУБ-1, новый фонарь кабины пилота, основные стойки шасси с увеличенным выносом вперед, усовершенствованная бензосистема и система нейтрального газа. Дело дошло до того, что завод №39 по опыту эксплуатации Пе-Збис планировал (но не успел) оснастить Пе-2 предкрылками!
Опытный высотный истребитель Пе-2ВИ, 1943 г.
Главный конструктор авиазавода №22 по самолету Пе-2 А. Путилов был человеком увлекающимся. Он отлично помнил о том, что «пешка» первоначально создавалась как высотный истребитель, и решил довести ее в этом варианте до серийного производства. Формально такое задание никто не отменял: ведь еще в 1941 г. СНК обязал КБ Петлякова изготовить пять Пе-2 в варианте выоотного истребителя с гермокабинами и передать их на государственные и войсковые испытания. Однако внедрение бомбардировочной модификации на четырех заводах(планировался и пятый, в Харькове), а затем война спутала все карты.
Лишь во второй половине 1942г. Путилов, сменивший Изаксона на посту главного конструктора (Петляков, как известно, погиб в катастрофе в январе 1942 г.), смог снова приступить к реализации давних идей. В декабре 1942 г. ОКБ-22 получило официальное «добро» от НКАП на постройку высотного двухмоторного истребителя. Сроки, как всегда в войну, были очень жесткими: первый полет планировался на конец февраля следующего года.
В конце января 1943 г. макет истребителя Пе-2ВИ с моторами М-105ПД (нагнетатели В.А. Доллежаля) предъявили комиссии НИИ ВВС. Собственно, ей продемонстрировали макет гермокабины (одноместной, только для летчика), винтомоторную группу с М-105ПД на опытном Пе-2 (зав. номер 12/138), дистанционно управляемую оборонительную установку ДЭУ-1 с пулеметом УБК, почти готовый планер самолета Пе-2ВИ без моторов, а также чертежи и схемы. Площадь крыла самолета в будущем собирались увеличить на 2,5 кв.м. Комиссия утвердила макет, внеся ряд мелких изменений.
К маю 1943 г., после преодоления многочисленных неувязок и трудностей, Пе-2ВИ (зав. номер 15/161) был готов к полетам. Нужно отметить, что к этому времени моторы М-105ПД не удалось довести, поэтому они частенько отказывали и не обеспечивали требуемой высотности. Путилов решил второй экземпляр машины оснастить другим вариантом силовой установки - моторами М-82НВ с турбокомпрессорами ТК-3. Опыт создания Пе-2 с этими моторами в КБ уже имелся: накануне успешно прошел испытания опытный самолет зав. номер 19/31.
В первых полетах Пе-2ВИ с М-105ПД выявились дефекты гермокабины, в которой уже на рулежке быстро нарастала температура и запотевали стекла. Впрочем, Путилов рассчитывал быстро управиться с недостатками, а пока доложил «наверх»: высотный истребитель, созданный на базе Пе-2, уже летает. Результат доклада оказался ошеломляющим.
В то время авиация флота испытывала большую нужду в дальнем двухмоторном истребителе для прикрытия северных конвоев, операций легких сил на Черном море и т.п. По прошествии полугода с момента прекращения производства Пе-Збис разведывательные полки ВВС КА также нуждались в пополнении, поскольку по дальности полета серийный вариант Пе-2 «разведчик» уступал «тройке». Как всегда, самолеты нужны были «еще вчера». Поэтому 28 мая 1943 г. ГКО своим постановлением обязал завод №22 приступить со следующего месяца к серийному выпуску… истребителей Пе-3. Никаких гермокабин, никаких дистанционно управляемых пулеметов, никаких нагнетателей Доллежаля: использовать только серийно выпускающиеся моторы и оборудование. Детально ознакомившись с тактико-техническими требованиями, Путилов понял: ему фактически приказали организовать постройку Пе-2И образца 1941 г., но с моторами М-105ПФ.