Как следствие, штурмовик в серию не запускался. Было рекомендовано довести самолет и предъявить его на повторные госиспытания с убирающимися шасси.
Несколько позже, 4 декабря 1939 г., Кочеригин, в это время конструктор завода № 156, и директор завода Ленкин предъявили в НКАП эскизный проект глубокой модификации самолета «Ш» — штурмовик БМШ (большая модификация штурмовика) М-90 (ОКБ-2). Проект был разработан по заданию М. Кагановича. В основу проекта был положен штурмовик Ш-1 М-88 постройки завода № 1.
Целью предлагаемой модификации являлось, прежде всего, увеличение максимальной скорости полета самолета, при устранении всех замеченных недостатков и общее улучшение самолета в целом, за счет облегчения и упрощения эксплуатации машины, а также удешевления ее в массовом производстве.
Центроплан был ферменной конструкции, но полки сварных лонжеронов из хромомолибденовых труб заменены хромансилевыми профилями Т-образного сечения. Решетка же лонжеронов состоит из набора труб, прикрепленных к полкам через кницы на болтах.
Для удешевления и упрощения производства консоли крыла вместо дюралевой конструкции со стальными сварными лонжеронами из труб, заменены на консоли деревянной конструкции с хромансилевыми лонжеронами из Т-образных открытых профилей до половины длины и на концах — деревянными коробчатого типа. Закрылки и элероны оставлены дюралевой конструкции.
Обшивка крыльев деревянная, обеспечивающая при незначительном утяжелении конструкции прекрасную полировку внешних поверхностей и сохранение хорошей аэродинамической формы.
Фюзеляж, как и прежде, деревянный, по типу монокок.
С целью повышения эффективности охлаждения мотора была изменена форма передней части капота. Для уменьшения интерференции и лобового сопротивления стандартный масляный радиатор и всасывающие патрубки были введены в общий контур капота.
Управление самолетом оставлено жестким на шарикоподшипниках. Кроме основного управления, имелось дублированное в кабине летнаба.
Общий фонарь летчика и летнаба заменен отдельными фонарями, что помимо увеличения углов обзора и обстрела у летнаба, дало уменьшение общего миделя фюзеляжа, упрощение в целом производства и экономию веса.
Летчик был передвинут вперед на 50 мм, что улучшало ему обзор.
Кабина летчика стала просторнее за счет удаления из фюзеляжа двух масляных баков, которые заменены одним маслобаком емкостью 65 л, расположенным теперь за мотором перед противопожарной перегородкой. Последнее стало возможным вследствие того, что мотоустановка была удлинена на 50 мм.
Кроме того, имелся специальный воздуховод для притока свежего воздуха, поступление которого в кабину летчик мог регулировать по собственному усмотрению.
Благодаря удлинению моторной установки и перемещению кабины летчика вперед центровка самолета стала более передней, что благоприятно сказалось на продольной устойчивости самолета.
Для улучшения условий боевой работы стрелка турельная установка была сделана подъемной по образцу турели завода № 32, что при сохранении имеющихся у нее углов обстрела, обеспечивало хорошую аэродинамику самолета как в опущенном, так и в поднятом положении.
Для входа в кабину стрелка предусматривался специальный люк в верхней части фюзеляжа впереди экрана турели. Кольцо и экран турели вырезаны в передней части для обеспечения работы стрелка с прицелом ОПБ-1 и возможности пользования вторым управлением.
Смотровой люк в кабине стрелка был увеличен для улучшения обзора и облегчения использования его для выхода из кабины в случае аварии и при обслуживании самолета на земле. Предполагалось, что экран турели будет легко сбрасываться в случае аварии.
Шасси БМШ одностоечного типа полностью убирающееся в крыло с амортизатором крепилось к фюзеляжу и центроплану через специальную ферму. Такая конструкция позволяла перевозить самолет со снятыми консолями крыла на его колесах.
Подъем и выпуск шасси производился от масляной помпы. Замок шасси автоматически закрывался и открывался. Аварийный выпуск шасси обеспечивался механической системой.
Колеса стандартные тормозные размером 750x250 мм. Костыль, как и на самолете Ш-1, колесного типа с колесом 300x125 мм, но только ориентирующееся, стопорящееся в среднем положении и убирающееся в полете.
Основная бомбовая нагрузка у БМШ была расположена внутри фюзеляжа.
Предполагалось, что уменьшение надстроек на фюзеляже и улучшение аэродинамических форм благоприятно отразится на увеличении скорости полета, так как на малых скоростях самолет «Ш» показал хорошую устойчивость.
С целью повышения путевой устойчивости на БМШ был увеличен киль и предполагалось увеличение поперечного V крыла.
Для повышения продольной устойчивости самолета была увеличена площадь стабилизатора (на 12%). Руль направления остался дюралевой конструкции, обшитый полотном, снабжен триммером, управляемым из кабины летчика.
Состав вооружения штурмовика предусматривал четыре варианта в зависимости от боевого назначения самолета: легкий штурмовик, штурмовик с увеличенной дальностью полета, пушечный штурмовик и пушечный штурмовик с увеличенной дальностью полета.
В варианте легкого штурмовика самолет имел вооружение в составе крыльевых пулеметов ШКАС (2000 патронов), одного оборонительного ШКАСа на турели (500 патронов) и внутренней бомбовой нагрузки 200 кг (бомбы калибра 2,5 и 10 кг).
Штурмовик с увеличенной дальностью полета имел четыре крыльевых пулемета ШКАС с увеличенным до 4100 боезапасом патронов, один оборонительный ШКАС на турели (750 патронов) и бомбовую нагрузку 100 кг (бомбы калибра 10 кг).
Состав вооружения пушечного штурмовика включал 2 крыльевые пушки ШВАК с боезапасом 240 снарядов, 2 крыльевых пулемета ШКАС (по 500 патронов на ствол) и бомбовую нагрузку 200 кг (бомбы калибра 2,5 и 10 кг).
Пушечный штурмовик сувеличенной дальностью полета отличался уменьшенной бомбовой нагрузкой до 100 кг (бомбы калибра 10 кг) и увеличенным запасом снарядов (до 360 шт) к пушкам ШВАК и патронов (до 1700 шт.) к пулеметам ШКАС.
В качестве резервного двигателя (в случае неподачи М-90 в сроки, обеспечивающие выпуск опытной машины в мае-июне 1940 г.) на БМШ предусматривалась установка мотора М-88 с турбокомпрессором.
Предполагалось, что после предварительных испытаний и доводки опытного самолета с М-88 ТК последний будет заменен на М-90 для окончательной проверки летных данных. При этом, если мотор М-90 окажется все же нереальным, то предлагалось заменить его на М-81 ТК.
По расчетам БМШ М-88 ТК при полетном весе 3700 кг мог иметь максимальную скорость у земли 417 км/ч (на форсаже — до 440 км/ч), на высоте 4000 м — 495 км/ч, на высоте 8000–10 000–522 км/ч.
Вертикальная скорость у земли составляла — 9,52 м/с, а на высотах 2000–3000 м — 10,21 м/с. Время набора высоты 1000 м — 1,7 мин, а 5000 м — 8,4 мин. Посадочная скорость — 108,5 км/ч. Практический потолок — 11 000 м. Разбег — 388 м, пробег — 220 м. При установке мотора М-90 максимальная скорость на расчетной высоте увеличивалась до 580 км/ч, а при установке М-81 — до 560 км/ч.
Несмотря на одобрение проекта, руководство НКАП никаких действенных шагов для его реализации не предприняло. Самолет не строился.
К лету 1940 г. С. А. Кочеригин разработал проект малой модификации штурмовика типа «Ш» — ММШ с мотором М-81. Эскизный проект рассматривался в НИИ ВВС КА и в целом получил положительную оценку. Проект был утвержден Я. В. Смушкевичем 27 июня 1940 г.
За основу проекта ММШ был взят самолет Ш-2, на котором вместо М-87А был установлен мотор М-81 мощностью 1280 л. с. Вместо шести протектированных бензобаков оставлено только четыре.
В турели под капотом мотора был установлен маслорадиатор увеличенных размеров. Капот имел заднюю регулируемую щель.
Крыло деревянной конструкции с уменьшенной до 18 кв. м площадью (вместо 24,15 кв. м). Соответственно были уменьшены размеры горизонтального и вертикального оперения.
Центровка самолета стала более передней — 25,5% вместо 30,6% САХ. Состав вооружения предусматривал установку только четырех крыльевых пулеметов ШКАС и бомбовой нагрузки 200 кг (в перегрузку — 400 кг).
По расчетам, при полетном весе 3800 кг ММШ М-81 мог развить у земли скорость до 450 км/ч, а на расчетной высоте 5000 м — до 520 км/ч. Нагрузка на крыло равнялась 211 кг/кв. м. Нагрузка на мощность — 2,97 кг/л. с. Мощность, отнесенная к площади крыла — 71 л. с. /кв. м. Время набора высоты 6000 м не превышало 11 минут. Посадочная скорость — 140 км/ч. Скоростная дальность полета — 685 км, а максимальная — 905 км. Разбег при взлете составлял 400 м, пробег на посадке — 300 м.
Специалисты НИИ ВВС считали, что заявленные конструктором летные данные вполне реальны. В выводах по эскизному проекту было записано: «…учитывая, что самолет фактически уже построен, необходимо его довести и испытать».
Отметим, что несмотря на то, что позже этот пункт был зачеркнут и вместо него записано: «…нецелесообразно продолжать работы», из архивных документов следует, что ММШ М-81 был построен, испытан и рекомендован в серию в качестве ближнего бомбардировщика. Самолет получил обозначение ББ-21 и был принят к серийному производству на заводе № 292. Однако вскоре, вместо ББ-21, заводу поручили внедрять истребитель И-28, а затем и Як-1…
