В.С. Ильюшин 19 мая 1939 года выкатил на заводские испытания модификацию дальнего бомбардировщика ДБ-3 с двигателями М-88. Первые же полеты показали, что из-за многочисленных дефектов винтомоторная установка непригодна к эксплуатации. Поэтому на государственные испытания был представлен самолет с двигателями М-87Б и более низкими, чем мечталось, характеристиками. При взлетной массе 7660 кг с 1000 кг бомб на высоте 5400 м удалось достичь скорости 445 км/ч, а максимальная дальность составила 3500 км. Машина, как уже говорилось, стала технологичнее, удобнее в эксплуатации и заметно «живучее». Кроме бронеспинки сиденья летчика, стали бронировать и место стрелка. Несколько эффективнее стало оборонительное вооружение (хотя пулеметы УльтраШкас распространения не получили: они рассыпа́лись от собственной скорострельности). Верхняя стрелковая установка была оснащена экранированной турелью МВ-3 конструкции Г.М. Можаровского и И.В. Веневидова. Колпак турели был снабжен аэродинамическими компенсаторами, уравновешивающими действие воздушного потока и значительно уменьшающими усилия, необходимые для вращения турели. Нижняя установка МВ-2 имела выдвигающийся пулемет с перископическим прицелом, благодаря которому стрелок получал обзор нижней части задней полусферы. Правда, стрелок по-прежнему оставался в «единственном экземпляре» (второго ввели в штат во второй половине 1941 года). Довольно долго в Техническом совете НКАП спорили о том, какого типа предпочтительнее использовать антиобледенительную систему – химическую товарища Фейгельсона или термическую товарища Зуева. В итоге сошлись на той, что скопировали с Ju-88.
Бомбардировщик стал называться ДБ-3ф (Ил-4) .
Директора заводов № 39 и № 18 за два месяца до начала государственных испытаний получили приказ перестроить производство под технологически новые машины и уже в четвертом квартале 1939 года построить 870 ДБ-3 с моторами М-87 и М-88, а с января 1940 года полностью перейти на выпуск модифицированных машин. Запуск в массовую серию конструктивно недоведенного бомбардировщика с капризными «саморазрушающимися» двигателями привел к тому, что на протяжении шести месяцев авиапромышленность выдавала самолеты, практически непригодные к использованию. Несмотря на все ухищрения производственников, военные категорически не хотели принимать машину «Ф», а 7 мая 1940 года начальник ВВС и вовсе приказал прекратить оформление и оплату самолетов, сделанных заводами № 39 и № 18, «как неполноценных». На следующий день грянул приказ НКАП, в котором, в частности, говорилось:
Одновременно нарком А.И. Шахурин написал докладную И.В. Сталину, обещая исправить все недостатки и представить на государственные испытания «улучшенный образец» бомбардировщика. Иосиф Виссарионович велел Наркомату обороны временно принимать у заводов самолеты «с пониженными данными». Однако авторитет С.В. Ильюшина как Главного конструктора в глазах партийного и военного генералитета падал. В июле 1940 года было принято решение о запуске в серию на заводе № 18 дальнего бомбардировщика В.Г. Ермолаева, в августе – об остановке производства двигателей М-88. Зимняя война выявила еще целый букет «детских болезней». Летчики Байдуков и Юмашев писали Шахурину:
По мотору М-87Б – полно (разрушение редуктора за 17 ч, заклинение вала за 29 ч, прогар поршня за 20 ч, заедание сектора газа из-за обмерзания заслонки радиатора, забивается всасывающий патрубок на рулежке, обледенение жалюзи, свечи низкого качества, альфометры врут, маслорадиаторы замерзают, перегрев мотора на земле и переохлаждение на крейсерской скорости).
По самолету ДБ-3: 1. Задняя центровка (продольная неустойчивость); 2. Бензин перетекает из бака в бак, что неприятно в слепом полете; 3. Бензобаки одной группы имеют неодинаковую выработку; 4. Лыжи сильно примерзают, нужно 8 – 10 чел. качать и форсаж при страгивании; 5. Гироскопы от трубок Вентури работают очень вяло даже на 220–240 км/ч; 6. Трубки Вентури при обледенении выходят из строя, и при отказе автопилота слепой полет невозможен; 7. Приборы расположены скверно; 8. Освещение кабин не позволяет видеть некоторые приборы; 9. При полностью включенном освещении отсвечивает на лобовое стекло; 10. Рычаги шасси, форсажа и винта поставлены вразнобой; 11. Скверно стопорятся рычаги форсажа и легкого шага; 12. Антиобледенители винтов капризны, отвлекают штурмана, который качает; 13. Нейтральным газом не обеспечены все группы бензобаков; 14. При обледенении лед пробивает стекло кабины штурмана; 15. При обледенении штурманская кабина настолько обмерзает, что шторки заедают, а пулемет не стреляет; 16. Хвостовая огневая точка не обеспечивает защиты; 17. Так как берут 4 члена экипажа, надо дополнительный кислородный прибор и телефон».
Чрезмерная задняя центровка ДБ-3ф делала самолет неустойчивым и трудным в пилотировании, отработанные газы двигателей поступали в кабину пилота, на разворотах сами собой открывались створки бомболюка, прицел ОПБ-1М мешал штурману стрелять из нижнего пулемета, абсолютное большинство машин выпускалось без автопилота, радиовысотомера и радиокомпаса. Герой Советского Союза А.И. Молодчий вспоминал:
«Автопилота на самолете нет, а по своей природе Ил-4 неустойчив, каждую секунду норовит завалиться в крен, уйти с курса, задрать или опустить нос. Нужно беспрерывно крутить штурвал… Гул моторов, однообразные движения штурвалом то вправо, то влево, на себя, от себя укачивают, прямо-таки убаюкивают. И летчик как будто и с открытыми глазами сидит, но приборов не видит. Его сознание на миг отключается. Спит человек. Сон этот длится секунду, может, две, но тут же, мгновенно очнувшись, кажется тебе: спал вечность! А поэтому руки начинают бессознательно крутить штурвал, и не всегда в ту сторону, куда нужно… Все это хорошо знали, но выдержать постоянное напряжение в длительных полетах не могли. Это было выше физических сил. Насколько штурмовик был хорош, настолько наш бомбардировщик, мягко говоря, был не очень хорош».
В акте по результатам очередных государственных испытаний, проходивших в сентябре – октябре 1940 года, констатировалось: «Самолет стоит ниже Ю-88, До-215 и «Норт Америкен», и надежность также ниже».
В конце концов назрел принципиальный вопрос о боевой ценности бомбардировщика С.В. Ильюшина и замене его на что-нибудь более приличное. Но оказалось, что выбирать не из чего. В ноябре был возобновлен выпуск доведенных до ума моторов М-88Б, ими стали оснащаться все серийные ДБ-3ф. Дефекты самолета медленно, но устранялись. Он потяжелел почти на тонну, поэтому скорость выросла незначительно и составила около 400 км/ч на высоте 4500 м и 335 км/ч у земли; потолок – 10 000 м, дальность полета – 3300 км, предельная бомбовая нагрузка – 2500 кг (1000 кг – на внутренней подвеске). По совокупности параметров самолет не уступал большинству зарубежных аналогов, созданных во второй половине 30-х годов, обладал высокой энерговооруженностью и великолепной скороподъемностью. Еще одним козырем Ильюшина была высокая технологичность машины, благодаря которой ДБ-3ф/Ил-4 выпускали до конца Второй мировой войны.
Конкуренцию ДБ-3ф перед войной пытался составить «сверхдальний» ДБ-240 (Ер-2) – переделка в бомбовоз двухмоторного пассажирского самолета «Сталь-7» конструкции Р.Л. Бартини с крылом типа «обратная чайка». После того как в январе 1938 года «фашистского шпиона» арестовали, машину хотели просто сжечь, но затем передумали. 29 июля 1939 года постановлением Комитета обороны № 227 было утверждено техническое задание на бомбардировщик, развивающий максимальную скорость 500 км/ч, с дальностью полета 5000 км – дабы иметь возможность бомбить Мальту или самое логово «поджигателей войны» – Лондон – смотря по обстоятельствам. В грузовом отсеке должны были помещаться четыре бомбы калибра 250 кг или такое же количество 500-кг фугасок. В то время как в фюзеляже «ила» можно было подвесить лишь десять бомб ФАБ-100 или ФАБ-50.
Работу поручили ОКБ-240 под руководством В.Г. Ермолаева, организованному в системе Гражданского Воздушного Флота. Ему предстояло превратить смешанную конструкцию в металлическую, сохранив общую схему, размеры, другие параметры, и представить первый экземпляр машины не позднее 10 апреля 1940 года. Выдающихся летных данных намечалось достичь путем установки двух двигателей М-106 мощностью 1350 л.с. Однако М-106 к требуемому сроку довести не удалось. Помешали серьезные эксплуатационные дефекты: тряска на переходных режимах работы, детонация топлива, освинцовывание свечей, дымление, выброс масла и так далее, и так далее, и так далее (с М-106, на который вначале возлагали большие надежды, промучились до конца 1942 года, потом махнули рукой). Конструкторам пришлось удовольствоваться менее выгодным мотором М-105 с взлетной мощностью 1100 л.с. и высотностью 4000 м.
Первый полет ДБ-240 состоялся 14 мая 1940 года. Самолет продемонстрировал неплохие летные данные, но до заветных 500 км/ч весьма не дотягивал: «пустой» бомбардировщик при взлетной массе 7076 кг развивал максимальную скорость полета 473 км/ч. Стрелковое вооружение состояло из носовой и люковой установок с 7,62-мм пулеметами ШКАС и верхней турели с 12,7-мм пулеметом Березина. Бомбардировочное вооружение включало две наружные балки с возможностью подвески бомб калибра от 100 до 1000 кг. Внутри бомбоотсека была смонтирована пара кассетных бомбодержателей, предназначенных для подвески четырех бомб ФАБ-250 или ФАБ-500, а также четыре бомбодержателя для подвески 12 бомб ФАБ-50 или ФАБ-100. Максимальная бомбовая нагрузка – 4000 кг (две ФАБ-1000 снаружи и четыре ФАБ-500 на внутренней подвеске). Экипаж – 4 человека.
На основании бодрых докладов Ермолаева и начальника ГУ ГВФ В.С. Молокова, опираясь на, мягко говоря, слегка подтасованные отчеты, не дожидаясь государственных испытаний (даже окончания заводских испытаний ждать не стали), правительством было принято решение о развертывании серийного производства ДБ-240 на Воронежском авиазаводе № 18. Постановление Комитета обороны от 29 мая 1940 года предписывало выпустить в том же году 70 бомбардировщиков, а в 1941 году построить 800 самолетов.
После рекордно-зачетных полетов на максимальную дальность ДБ-240 в конце сентября 1940 года поступил на испытания в НИИ ВВС, в ходе которых военные поняли, что им подсовывают не совсем то, что было заказано (в чем нет ничего удивительного, если вспомнить, что в проект закладывались более мощные моторы). По скорости полета самолет оказался не лучше ДБ-3ф. Потолок «Ера» составил 7700 м, а ильюшинская машина легко забиралась гораздо выше. Время набора высоты 5000 м превышало 30 минут, у Ил-4 – 17,5 минуты. Лишь дальность полета да емкость бомбового отсека выделяли ермолаевский бомбардировщик в лучшую сторону, однако с полной бомбовой и топливной загрузкой он едва мог оторваться от земли. Причем для взлета 13-тонной машины требовалось наличие бетонной полосы длиной не менее 1200 м. В докладе главного инженера ВВС генерал-лейтенанта Репина отмечался длинный перечень технических недостатков самолета, главными из которых были названы: недостаточная продольная и поперечная устойчивость, слишком тяжелое управление, ненадежная работа тормозов и бомбосбрасывателей, несоответствие размера колес основных стоек шасси полетной массе самолета, отсутствие протектора на бензобаках, перегрев масла и воды, трещины выхлопных коллекторов. Ввиду отсутствия крупнокалиберных пулеметов БТ в верхней установке пришлось установить еще один ШКАС. Между тем завод № 18, преодолевая трудности и «узкие места», осваивал выпуск серии, выкатывая из цехов непригодные к эксплуатации машины.
В ноябре 1940 года В.Г. Ермолаев получил приказ переоборудовать свой бомбардировщик под моторы жидкостного охлаждения АМ-35А, АМ-37 и авиационные дизели М-40Ф. Срочно. Вслед за этим последовало решение правительства о прекращении производства Ер-2 с двигателями М-105. Уже готовые и еще находящиеся «на стапеле» машины предписывалось, после устранения дефектов, усугубленных «исключительно небрежной и поспешной сборкой самолетов», передать в войска с ограничением взлетного веса 12 000 кг. Однако проходили месяцы, а выпихнуть «еры» с территории завода в войска никак не удавалось. Первые экземпляры ВВС приняли только в июне 1941 года, семидесятый – в сентябре. К началу войны ни один из бомбардировщиков «нового типа» так и не поступил на вооружение строевых частей. В конце концов были сформированы два полка ДБА, укомплектованные на начало августа 60 машинами. Об их оценке членами экипажей можно судить по докладу комиссара 420-го полка старшего политрука Докаленко: