Возможности Ил-2 с НС-37 в воздушном бою с немецкими самолетами, по сравнению с обычными серийными "Илами", снизились. Строевые летчики указывали, что прикрывающая группа истребителей должна быть увеличена в сравнении с общепринятыми нормами. Приемы же воздушного боя Ил-2 с НС- 37 практически не отличались от приемов, применяемых Ил-2 с пушками ШВАК или ВЯ. Однако ввиду того, что при стрельбе из НС-37 на кабрировании резко падала скорость штурмовика, оборонительный "круг" получался более растянутым, что требовало от летчиков большей собранности и внимательности.
Сами же пушки НС-37 зарекомендовали себя как мощное и эффективное оружие.
Летчики 568-го шап 2-го шак 1-й ВА, где проходили войсковые испытания Ил- 2 с НС-37, с 15 по 26 сентября уничтожили 6 танков и САУ, 99 автомашин, 10 повозок и подавили огонь 6 батарей. Свои потери составили 3 самолета.
В материалах по войсковым испытаниям Ил-2 с НС-37 в 17-й ВА отмечались случаи уничтожения танков Pz. V "Panther", а для поражения штурмового орудия StuG IV или истребителя танков Jgd Pz IV/70 было достаточно 3-х попаданий снарядов в моторную часть, где толщина брони была 17 и 20 мм соответственно, и т.д.
Таким образом, Ил-2 с НС-37 при удачном стечении обстоятельств был способен успешно поражать как все средние немецкие танки этого периода, так и штурмовые орудия и истребители танков на их основе.
Однако большая сила отдачи при стрельбе из этих пушек создавала значительные трудности при ведении огня по точечным целям, каковыми являлись танки, САУ и т.д. как для летного состава, имеющего боевой опыт, так и для молодых летчиков, только что вставших в строй.
Расчеты, основанные на результатах полигонных испытаний и анализе боевого опыта, показывают, что хорошо подготовленный летчик-штурмовик в типовых условиях атаки с планирования под углом 30" при стрельбе из пушек НС-37 с дистанции порядка 300-400 м мог обеспечить в одном заходе вероятность поражения среднего немецкого танка типа Pz. IV Ausf G не более 0,04-0,07, а бронетранспортера типа SdKfz 251 – не выше 0,08-0,17.
То есть для уничтожения одной единицы бронетехники вермахта стрельбой из пушек НС-37 необходимо было выделять как минимум полтора десятка бронированных "Илов".
Другими словами, уменьшение нормальной бомбовой нагрузки Ил-2 с НС- 37 с 400 кг до 100 кг не компенсировалось, при существующих условиях ведения прицельной стрельбы в бою, увеличением мощности пушечного огня, особенно, в сравнении с эффектом, получаемым от применения противотанковых кумулятивных авиабомб ПТАБ-2,5-1,5.
По общему мнению летного состава, летавшего на Ил-2 с НС-37, штурмовик при атаках малоразмерных целей не имел преимуществ перед Ил-2 с пушками меньшего калибра (ШВАК или ВЯ) с нормальной бомбовой нагрузкой в 300-350 кг ПТАБ. В то же время, применение Ил-2 с НС-37 по большим площадным и объемным целям: складам боеприпасов, скоплениям танков, артиллерийским и зенитным батареям, железнодорожным эшелонам, малотоннажным судам и т.д., могло быть вполне успешным.
В заключение акта по войсковым испытаниям Ил-2 с АМ-38ф с пушками НС-37 указывалось, что новый штурмовик по совокупности боевых качеств войсковые испытания прошел неудовлетворительно. В отчете рекомендовалось потребовать от С.В.Ильюшина, А.Э.Ну- дельмана и А.С.Суранова "установить на Ил-2 37-мм авиапушки, оснащенные дульным тормозом и в этом виде предъявить самолет на повторные войсковые испытания".
В связи с неудовлетворительными результатами войсковых испытаний Ил- 2 с НС-37 ГКО Постановлением № 4154 от 12 ноября 1943 г. прекратил их серийный выпуск и обязал завод № 30 к 15 января 1944 г. осуществить полный переход к производству Ил-2 с пушками ВЯ, не снижая при этом достигнутого заводом уровня производства штурмовиков.
Таким образом, с января 1944 г. все авиазаводы НКАП выпускали Ил-2 только с пушками ВЯ-23.
По поводу судьбы уже выпущенных "Илов" с 37-мм авиапушками ОКБ-16 (по состоянию на 7 декабря 43-го таких самолетов было выпущено 947 штук и к моменту окончания серийного производства планировалось выпустить еще 228 машин) С.Ильюшин, В.Коккинаки и А.Кузнецов в письме на имя наркома авиапромышленности А.Шахурина от 08.12.1943 г. указывали, что "…Основная масса указанных самолетов по настоящее время простаивает без всякого использования и надлежащего ухода, подвергаясь в саоихдереаянных частях загниванию. …Для того чтобы самолеты, стоящие а настоящее время бездействия, не подвергались дальнейшему разрушению, аносим предложение о немедленной передаче самолетоа Ил-2 с пушками 37 мм а действующие части… сформировав на их основе специальные противотанковые авиаполки, которые включить, "по одному третьему полку", в состав штурмовых авиадивизий Красной Армии.
Однако и на зтот раз командование ВВС КА и руководство страны не посчитало целесообразным усилить наступательные возможности и противотанковую оборону частей Красной Армии, введя в бой специализированные штурмовые авиаполки, основной целью которых являлась бы только борьба с бронетехникой вермахта.