— для улучшения продольной устойчивости и управляемости самолета на Ил-2, также как и на ЦКБ-57, мотор был выдвинут вперед на 50 мм, увеличены на 5° стреловидность по передней кромке консолей крыла и на 3,1% площадь стабилизатора, и переделана компенсация элеронов;
— установлен новый бронекорпус с усиленным бронированием по результатам полигонных испытаний на обстрел — толщина задней бронестенки увеличена до 12 мм, верхние боковые стенки кабины летчика сделаны толщиной 8 мм, вместо 6 мм, а боковые стенки, прикрывающие нижний бензобак, и боковые вертикальные стенки, защищающие маслобак, сделаны 6 мм, вместо 5 мм;
— для стрельбы из стрелково-пушечного и ракетного вооружения установлен прицел ПБП-16, позволяющий также выполнять бомбометание с бреющего полета;
— изменено управление бомболюками — добавлено пневматическое закрепление замка люка;
— установлены держатели для парашютных ракет КАС-4, поставлен компас КИ-10 и
— установлен фотокинопулемет;
— установлена более мощная бензопомпа БНК-10;
— установлены индивидуальные выхлопные патрубки мотора;
— патрубок, всасывающий воздух, выведен в носок крыла;
— на месте кабины воздушного стрелка установлен дополнительный бензобак на 155 кг горючего, в связи с чем общий запас горючего на самолете увеличился до 470 кг.
Первые же стрельбы в воздухе из пушек МП-6 показали полную непригодность, разработанной в ОКБ С. В. Ильюшина пушечной установки — выходящая из пушки патронная обойма, попадая при стрельбе в воздушный поток, заклинивалась и стрельба прекращалась.
Только после установки на консолях крыла обтекателей, защищающих патронные обоймы от воздушного потока, заклинивание последних при стрельбе в воздухе прекратилось.
Большие же по габаритам обтекатели пушек имели и значительную парусность, что сильно ухудшало аэродинамику и маневренность машины.
Кроме того, боекомплект из 162 снарядов на обе пушки был признан недостаточным. Требовалась срочная доработка пушки МП-6 под звеньевое питание. Пока же на опытный Ил-2 были установлены хорошо отработанные, но менее мощные 20-мм авиапушки ШВАК и с ними к 22 февраля 1941 г. новый штурмовик успешно отлетал программу заводских испытаний.
К сожалению, пушки были установлены на месте внешних пулеметов, что нельзя признать правильным. Дело в том, что установка пушек всего на 43 см дальше от оси, проходящей через центр тяжести самолета, в горизонтальной плоскости и на 10 см в вертикальной, чем это можно было бы обеспечить, установив пушки на месте внутренних пулеметов, примерно в 1,5 раза, как показывают расчеты, снизило их боевую эффективность при стрельбе в воздухе.
Снижение эффективности пушек обуславливалось главным образом увеличенной ошибкой прицеливания (более удаленное размещение пушек от линии прицеливания) и увеличением рассеивания снарядов при стрельбе в воздухе (вибрация крыла в этом случае сказывается на кучности стрельбы более сильно и т.д.).
Видимо, только нехваткой времени можно объяснить такое, в общем-то, неграмотное техническое решение, принятое в ОКБ С. В. Ильюшина при совершенствовании Ил-2 — установка пушек на месте внешних пулеметов была значительно проще и требовала минимальных доработок в конструкции штурмовика.
За все время заводских испытаний Ил-2 с АМ-38 шеф-пилотом ОКБ В. К. Коккинаки было выполнено 43 полета и установлено, что летные данные бронированного «Ила» с пушками ШВАК, по сравнению с ЦКБ-57, практически не изменились и остались на приемлемом для боевого применения уровне.
Так, при взлетной массе 5125 кг (вес полезной нагрузки 1245 кг) в полете у земли была достигнута максимальная скорость 422 км/ч, а на высоте 2300 м — 446 км/ч.
При этом максимальная дальность полета у земли с нормальной нагрузкой составила 600 км при средней скорости 357 км/ч, а время подъема на высоту 5000 м — 10 минут. Длина разбега — 250 м, а пробега — 260 м при посадочной скорости — 140 км/ч.
Увеличение максимальной скорости полета на высоте произошло вследствие большей мощности на этой высоте, развиваемой мотором АМ-38, установленным на Ил-2, по сравнению с АМ-38-м, установленным на ЦКБ-57 (1575 л. с.,вместо 1500 л. с. ),а уменьшение дальности полета опытного штурмовика на крейсерской скорости обуславливалось большей полетной массой самолета и увеличенным удельным расходом топлива у нового мотора.
Управляемость и маневренность штурмовика несколько улучшились, но все равно оставались недостаточными.
Были серьезные претензии к работе винтомоторной группы, связанные в основном с недоведенностью мотора АМ-38 (например, плохая приемистость, из-за плохой регулировки карбюратора).
К слову сказать, мотор АМ-38, именно в это время, то есть в феврале 1941 г., проходил очередные 50-часовые совместные стендовые испытания на заводе № 24.
Мотор испытания не прошел, главным образом, из-за прогара фасок у 15 клапанов выхлопа и 7 клапанов впуска, появления трещин в правой головке цилиндрового блока по перемычкам между седлами клапанов впуска и выхлопа у 1 и 6-го цилиндров, трещины хвостовика у стопора ведущей шестерни нагнетателя и т.д.
27 февраля Ил-2 с АМ-38 после устранения дефектов и проведения некоторых доработок был официально передан в НИИ ВВС КА для прохождения государственных испытаний (ведущий инженер Н. С. Куликов и летчик-испытатель А. К. Долгов). Последние начались на следующий же день и продолжались до 20 марта 1941 г.
На машине были установлены: предусмотренная ТТТ радиостанция РСИ-3; две крыльевые пушки ШВАК с боезапасом 420 снарядов; два пулемета ШКАС с боекомплектом 1500 патронов; четыре направляющие под РС-132 или РС-82 (вместо 8 на Ил-2, проходившем заводские испытания) и бомбовая нагрузка — 400 кг бомб (в перегрузку — 600 кг). Вес полной нагрузки самолета возрос до 1320 кг.
Госиспытания показали, что при полетном весе 5310 кг с внутренней подвеской бомб (400 кг) без реактивных снарядов максимальная скорость у земли составила 419 км/ч, что на 57 км/ч выше, чем у двухместного БШ-2 с мотором АМ-35.
При наружной подвеске 2-х авиабомб ФАБ-250 или 4-х реактивных снарядов РС-82 максимальная скорость штурмовика снижалась у земли на 43 км/ч и 36 км/ч в том и в другом случаях, а на высоте 2500 м — на 35 км/ч и 27 км/ч, соответственно.
Управляемость и маневренность машины значительно улучшилась. Вертикальная скорость возросла до 10,3 м/с. За один боевой разворот штурмовик набирал 300 м высоты (скорость выхода в горизонтальное положение 250 км/ч).
Взлет и посадка стали более простыми, с застопоренным хвостовым колесом самолет на пробеге вел себя устойчиво.
Летчики отмечали, что изменение установки мотора и поднятие сиденья летчика обеспечили вполне приемлемые обзор и удобство наводки самолета на цель при стрельбе и бомбометании с бреющего полета.
Вместе с тем указывалось, что изменение центровки самолета на 2% (29,5%, вместо 31,5%) не улучшило продольной устойчивости машины.
При всех возможных эксплуатационных центровках бронированный «Ил» при полете с брошенной ручкой был статически неустойчив, хотя поперечная и путевая устойчивости были вполне удовлетворительными.
Вираж штурмовик выполнял недостаточно устойчиво (с колебаниями по продольной оси).
На левом вираже Ил-2 стремился набрать высоту, а на правом — имел тенденцию к опусканию носа, увеличению скорости полета и крена.
Оптимальной скоростью при выполнении виража или восьмерки с креном до 60° являлась скорость в 280–290 км/ч по прибору, при этом триммер руля высоты должен быть отрегулирован для режима горизонтального полета на этой же скорости.
Ил-2 мог достаточно устойчиво пикировать (как с газом, так и без газа) под углами до 40–45° — стремления к переходу в пикирование под большими углами штурмовик не проявлял. Однако инструкция по технике пилотирования машины не рекомендовала строевым летчикам планировать под углами более 30°.
При плавном выводе из планирования под углом 30° с высоты 400 м и скорости ввода в планирование 260–270 км/ч потеря высоты составляла в среднем около 150 м, а при планировании с высоты более 400 м и скорости ввода в планирование 380–385 км/ч по прибору, потеря высоты на выводе увеличивалась в среднем до 200 м.
Парашютировал «ильюшин» очень устойчиво. Оптимальная скорость парашютирования равнялась 170 км/ч. При выбирании ручки управления на себя и уменьшении скорости полета самолет сваливался на правое крыло и опускал нос.
Однако стоило только летчику отпустить ручку, как самолет сразу же набирал скорость и легко восстанавливал режим горизонтального полета. Потеря высоты при этом составляла 200–300 м.
«Штопорил» Ил-2 также хорошо, без всякого рода сложностей и неприятностей. Вывод самолета из штопора после 1–2 витков проходил без запаздывания после установки рулей на вывод. Потеря высоты за два витка с выходом из штопора составляла 800–900 м, а скорость на штопоре 210–220 км/ч.
Сложности с выводом самолета из штопора возникали лишь после 3-го витка, так как в этом случае появлялась вибрация рулей и ручку управления было трудно удержать в руках.
