Уже через 30 суток первый АМ-42 «выкатили» на заводские испытания, в процессе которых были получены весьма обнадеживающие результаты. На взлетном режиме мотор развил мощность 1978 л. с. при числе оборотов вала n=2510 об/мин и давлении на всасывание 1325 мм. рт. ст. При этом расход топлива не превысил 306 г/л. с. ч.
Разработка мотора в столь сжатые сроки не могла не сказаться на его качестве: требовалась тщательная доводка всех агрегатов и узлов.
Только в мае 43-го АМ-42 удовлетворительно прошел совместные 50-часовые испытания, на которых была получена взлетная мощность 1940 л. с. при n=2518 об/мин и давлении наддува 1738 мм. рт. ст.
При этом расход топлива, в сравнении с первым вариантом мотора, возрос до 336 г/л. с. Номинальная мощность 1766 л. с. обеспечивалась при n=2350 об/мин, давлении на всасывании 1340 мм. рт. ст. и удельном расходе топлива 304 г/л. с. в час.
В отчете об испытаниях указывалось, что:
«…конструкция поддона с клапанами позволила значительно улучшить отсос масла из картера и сократить теплоотдачу в масле; введение коленчатого вала с противовесами обеспечило возможность форсировки мотора по оборотам без развития коренных опор».
За время испытаний были обнаружены следующие основные дефекты мотора:
сильное замасливание мотора из-за течи масла в соединениях,
поломка крышки подшипника распределительного вала через 48 часов режимной работы,
обрыв шпилек крепления крышки компрессора,
поломка пружин упругой шестерни редуктора,
поломка большой шестерни редуктора,
растрескивание и выкрашивание свинцовой бронзы во вкладышах главных шатунов и коренных опор,
поломка пружинящих колес и раскисание резины нижнего уплотнения цилиндров,
поломка стопоров поршневых колец,
отказ свечей на взлетном режиме,
сильное качание стрелки бензинометра на взлетном режиме,
обрыв ушка стакана тахометра,
неравномерное распределение смеси по цилиндрам, особенно на 0,75 номинального режима.
В выводах комиссии отмечалось, что мотор АМ-42 испытания прошел удовлетворительно и является «современным мотором, ценным для штурмовой авиации».
Наряду с этим, Главному конструктору А. М. Микулину и директору завода № 24 М. С. Жезлову вменялось в обязанность
«… в кратчайшие сроки устранить выявленные конструктивные недостатки и дефекты мотора, проверить работу мотора на самолетах Ил-2М, отработать ВМГ самолета и предъявить самолет в НИИ ВВС на специальные летные испытания мотора в течение 50 часов».
В мае 1943 г. в соответствии с Постановлением ГКО от 07. 02. 43 г., в ОКБ С. В. Ильюшина был построен тяжелый штурмовик Ил-АМ-42, получивший впоследствии обозначение Ил-8 АМ-42.
В течение зимы и весны 43-го в ОКБ параллельно разрабатывались сразу два варианта новой машины: штурмовик-бомбардировщик с дальностью полета около 1100 км и разведчик-корректировщик с несколько меньшими полетной массой и дальностью полета, но с более мощным радиосвязным оборудованием. В остальном оба самолета различий практически не имели.
С целью быстрейшего запуска нового штурмовика в серийное производство его компоновочная схема, площадь крыла и конструктивные решения многих узлов и агрегатов остались такими же, как и на Ил-2 АМ-38Ф, но по многим своим геометрическим параметрам (длина фюзеляжа, площади оперения, рулей и т. д.) и конструкции новая машина являлась совершенно новым самолетом.
По сравнению с Ил-2 АМ-38Ф Ил-8-й, также как и упоминавшийся выше Ил-2М АМ-42, имел несколько большие размеры.
Внешняя аэродинамика штурмовика Ил-8, в сравнении с Ил-2, была улучшена: масляный радиатор поместили рядом с водяным в воздушном канале, который был выполнен по типу самолета Ил-2, всасывающий патрубок мотора на новом штурмовике расположили на левом борту фюзеляжа.
С целью повышения продольной устойчивости и улучшения управляемости крыло самолета было смещено назад. Было введено взлетное положение щитков.
Бронирование Ил-8-го было усилено. Мотор с агрегатами, водяной и масляный радиатор прикрывались броней толщиной 4 и 6 мм.
Кабина пилота имела броню толщиной 4, 6, 7 и 8 мм. Со стороны задней полусферы летчик защищался бронеплитой толщиной 8 мм, а спереди — 62-мм прозрачным бронестеклом. Сверху на фонаре кабины пилота устанавливались бронелисты толщиной 6 и 8 мм.
Штурман-стрелок, в отличие от Ил-2, был полностью забронирован. С боков его защищали бронелисты толщиной 5 и 6 мм, а со стороны задней полусферы — 12-мм бронеплита площадью 1,07 кв. м. Общий вес металлической брони на штурмовике (без узлов крепления) составил 1110 кг.
Снизу фюзеляжа для входа в кабину штурмана-стрелка был сделан люк. Лонжероны крыла нового штурмовика были металлические, обшивка — дюралюминовая.
Хвостовая часть на первом экземпляре нового штурмовика выполнялась деревянной, а на втором — металлической.
Стрелково-пушечное вооружение первого экземпляра Ил-8 состояло из двух пушек ВЯ с боезапасом по 150 снарядов на ствол и двух пулеметов ШКАС, имевших боекомплект на 1500 патронов.
На втором экземпляре Ил-8 устанавливалось металлическое крыло с двумя пулеметами ШКАС и двумя пушками НС-37.
Новый штурмовик отличался в лучшую сторону от обычного Ил-2 АМ-38Ф еще и правильным размещением пушек на самолете. Последние устанавливались на Ил-8-м ближе к оси самолета на том месте, где на Ил-2 размещались пулеметы ШКАС.
Пулеметы же, наоборот, ставились там, где обычно устанавливались пушки. Сами же пушки целиком размещались в крыле штурмовика.
В центроплане крыла Ил-8 АМ-42 располагались 4 бомбоотсека, размеры которых допускали размещение внутри самолета 600 кг нормального бомбового груза. При этом мелкие авиабомбы укладывались в эти отсеки на створки бомболюков как в бункера.
После сбрасывания бомб створки люков закрывались с помощью пружин. Два наружных держателя позволяли подвешивать бомбы массой от 50 до 500 кг.
Бомбовая нагрузка нового штурмовика в перегрузочном варианте на внутренних и наружных держателях достигала 1000 кг. То есть, была такой же как и у основного фронтового бомбардировщика ВВС КА того времени Пе-2, но при существенно лучшей броневой защите.
Нормальная же бомбовая нагрузка самолета Ил-8 в варианте с пушками НС-37 ограничивалась 400 кг, в перегрузку — 1000 кг (две бомбы ФАБ-500).
Оборонительное вооружение самолетов состояло из пулемета УБК (три магазина по 50 патронов) на турели ВУ-8 с увеличенными углами обстрела (вверх — 48°, вниз с бортов — 13°, вправо — 60°, влево — 65°).
Кроме того, на втором экземпляре Ил-8 для защиты нижней задней полусферы в хвостовой части машины устанавливалась оборонительная кассетная установка ДАГ-10 с десятью авиационными гранатами АГ-2, управление сбросом которых осуществлялось как из кабины летчика, так и из кабины стрелка.
Авиационная граната АГ-2 была разработана еще в 1937–38 гг. А. Ф. Турахиным и представляла собой малоразмерную авиабомбу, разрывающуюся в воздухе.
Граната АГ-2, выпадая из кассетного держателя, задевала выступом крышки парашютной коробки косынку колодца, выбрасывала тормозной парашют и через три секунды, отстав от самолета, взрывалась перед атакующим самолетом противника. По замыслу конструктора, внезапно возникающее перед самолетом противника черное облако дыма и плотная завеса из осколков должны были заставить его отказаться от атаки.
Первый полет опытного штурмовика Ил-8 АМ-42 (№ 1) состоялся 10 мая 1943 г. под управлением летчика-испытателя В. К. Коккинаки. После этого начались заводские летные испытания.
Собственно говоря, испытывался и доводился не столько самолет, сколько его еще далеко несовершенная винтомоторная группа. 24-му заводу, несмотря на проводимую обширную доводочную работу, долго не удавалось добиться надежной работы мотора.
В процессе заводских испытаний Ил-8-го на машине пришлось заменить пять (!) моторов АМ-42, прежде чем удалось обеспечить их устойчивую работу в полете. В этой связи испытания нового штурмовика затянулись до 26 ноября 1943 г.
Начиная с июня 43-го на АМ-42 дважды, проводилось торсиографирование. Первое торсиографирование показало, что от пружин в шестернях редуктора необходимо отказаться в пользу жесткой шестерни редуктора.
Повторное торсиографирование мотора, но уже с жестким редуктором, подтвердило правильность сделанной доработки мотора.
По окончании работ по торсиографированию АМ-42 совместным приказом Наркома авиапромышленности А. И. Шахурина и Главного инженера ВВС КА А. К. Репина № 551/0200 от 16 сентября 1943 г. была назначена Государственная комиссия для проведения испытаний мотора АМ-42.
Ввиду того, что в АМ-42 были внесены существенные конструктивные изменения по сравнению с мотором, первоначально предъявленным на государственные испытания, Госкомиссия посчитала необходимым вначале провести по специально разработанной программе предварительные длительные испытания тех конструктивных узлов мотора, которые переделывались заново (например, всасывающая система, поршневая группа и т. д.), и длительные внутризаводские испытания самого мотора на надежность с новыми деталями и только после этого допустить мотор к государственным испытаниям уже по нормальной программе.
