27 июля 1944 года оба Пе-2И начали второй этап государственных испытаний. Почти за три месяца было выполнено 49 полетов. Ведущими по испытаниям были инженер Г.В. Грибакин и летчик А.М. Хрипков. В облетах машины принимали участие штурманы Ромашко и Филиппов.
Варианты бомбовой загрузки самолета Пе-2И
В акте по результатам второго этапа государственных испытаний, утвержденном 21 ноября 1944 года, отмечалось, что «самолет пикирует устойчиво под углами до 70 град. На виражах поведение самолета устойчиво… При выполнении глубоких виражей (60–65 град.) на штурвале возникают ощутительные нагрузки. Выполнение предельного виража является трудным и требует для сохранения высоты и выдерживания скорости навыка и тренировки…
Самолет пилотируется на одном моторе с полетным весом около 9000 кг на высотах до 5000 метров с затяжеленным винтом неработающего мотора. С незатяжеленным винтом при этом же весе самолет пилотируется на одном моторе на высотах до 2000 метров… При полете на одном моторе нагрузки полностью снимаются триммером руля поворота».
Особое место в ходе испытаний занимал воздушный бой Пе-2И с немецким трофейным истребителем Bf109G-4 с мотором DB-601, который пилотировал летчик-испытатель Поминальный. Он производился на высотах до 7000 м и продолжался 50 минут.
Штурман-испытатель Ромашко в своем донесении отмечал:
«На наборе высоты 3000 м и на боевом курсе при скорости самолета Пе-2И, равной 0.8 Vmax, истребитель не сделал ни одной атаки. При разворотах для повторного захода на бомбометание истребителю удавалось, срезая круг, производить одну кратковременную атаку сбоку. При попытке повторить атаку истребитель оказался в хвосте, в конусе обстрела задней пулеметной установки. При наборе высоты 7000 м и снижении с газом, Ме-109Г-4 имеет преимущество в вертикальной скорости и может делать даже повторные атаки с хвоста, под углами, немного превышающими углы обстрела задней стрелковой установки самолета Пе-2И.
В горизонтальном полете на максимальной скорости до высоты 7000 м Ме-109Г-4 отстает от самолета Пе-2И.
Уход от истребителя и отражение атак при снижении с газом невозможны, так как Ме-109Г-4 может произвести и повторные атаки, не подставляя себя под огонь заднего пулемета…».
В своих выводах летчик Поминальный отмечал: «Самолет истребитель Ме-109Г-4 имеет преимущество над самолетом Пе-2И по вертикальным скоростям и может атаковать последний только при наборе высоты или снижении.
В горизонтальном полете самолет Пе-2И на всех высотах до 7000 м имеет преимущество в максимальной скорости над истребителем и последний не может атаковать его, если будет своевременно замечен экипажем самолета Пе-2И».
В заключении «Акта по результатам государственных испытаний…» говорилось, что необходимо «… ускорить выпуск пяти головных самолетов Пе-2И для проведения войсковых испытаний. Считать целесообразным, учитывая возможность улучшения в дальнейшем скоростных данных истребителей противника, отработать на самолете Пе-2И вариант усиления оборонительного стрелкового вооружения…».
Данную рекомендацию реализовали в 1945 году на самолете Пе-2М, переделанном из второго экземпляра Пе-2И. На бомбардировщике пулеметное вооружение тремя пушками Б-20. Установили новый измененный фонарь летчика и штурмана, а в задней части фюзеляжа появилась кабина стрелка-радиста с бронезащитой и улучшенным обзором. Для сохранения требуемых запасов продольной устойчивости увеличили стреловидность передних кромок крыла и площадь его концевых обтекателей. Шасси получили новые амортизаторы с увеличенным ходом, попутно устранили ряд дефектов, выявленных в ходе государственных испытаний Пе-2И.
3 марта 1945 года заместитель главного конструктора Нуров в докладе заместителю наркома авиационной промышленности А.С. Яковлеву сообщал, в частности: «В настоящее время на самолете закончены все производственные работы по модификации, и машина подготовлена к проведению наземных и летных испытаний.
Докладывая об изложенном, прошу Вашего разрешения на проведение заводских испытаний по утвержденной программе на Центральном аэродроме имени Фрунзе…».
Надо сказать, что программу испытаний Пе-2М Мясищев утвердил 14 февраля, назначив ведущими летчика Ф.Ф. Опадчего, инженера А.И. Никонова и техника В.П. Белоусова.
После завершения государственных испытаний первый экземпляр самолета передали в ЛИИ, а второй – на завод № 482.
Пользуясь случаем, отмечу, что в мае 1944 года в ЛИИ прошел испытания единственный из поставленных в Советский Союз самолет «Москито» фирмы «Де Хевилленд» с моторами «Мерлин 21», выпущенный в 1942 году. При близких полетных весах английский «Москито» без оборонительного вооружения при примерно одинаковой дальности развивал скорость почти на 90 км/ч меньше, чем Пе-2И.
10 июля 1944 года В.М. Мясищев сообщал наркому А.И. Шахурину, что «все эксплуатационные дефекты, отмеченные в Акте ГК НИИ ВВС о результатах государственных испытаний самолета «Дневной бомбардировщик» типа Пе-2И с ВК-107А проработаны для устранения при серийном запуске самолета».
В письме также отмечалось, что было изменено передаточное число редуктора между валом двигателя и воздушным винтом, введен режим «форсаж», увеличивший мощность силовой установки на 100 л.с., облегчена конструкция самолета на 300 кг, увеличена на 1,2 м2 площадь крыла и улучшена форма мотогондол.
Схема самолета Пе-2И
Внедрение Пе-2И в серию потребовало изменить около трети чертежей Пе-2И соответственно его производственной оснастки.
К февралю 1945 года первый доработанный экземпляр Пе-2И испытали в ЛИИ. Изменение передаточного соотношения редуктора двигателя, использование режима «форсажа» на взлете, облегчение планера и другие изменения способствовали улучшению взлетно-посадочных характеристик и увеличению дальности полета.
Спустя два месяца эту машину передали в НИИ ВВС, где подтвердили полученные в ЛИИ длину разбега 420–480 м при взлетном весе 8980 кг (с 500 кг бомб), а при весе 9480 кг (с бомбовой нагрузкой 1000 кг) разбег не превышал 500 м.
Схема бомбардировщика Пе-2М
Специалисты НИИ ВВС отмечали большие нагрузки на штурвал, но не рекомендовали пользоваться триммером для упрощения управлением самолетом. В то же время, учтя рекомендации ЦАГИ и ЛИИ, ввели дополнительную сервокомпенсацию руля высоты.
В этом же году ОКБ-482 предложило проекты Пе-2И с двигателями АМ-39Ф в вариантах «Москито» с облегченным оборонительным вооружением и фронтового бомбардировщика.
