– остекление в носовой части фюзеляжа ликвидировали, оставив лишь небольшой смотровой люк перед штурманом для осуществления прицеливания при бомбометании с горизонтального полета;
– перенос оружия в центроплан потребовал уменьшения емкости бензобака № 7 и запаса горючего на 100 л. Для изоляции бака и предохранения его от нагрева ввели асбестовую перегородку, которая одновременно служила экраном, предохранявшим пулеметы от подтекания на них бензина;
– площадь килей увеличили на 15 % для повышения путевой устойчивости (только на опытном самолете);
установили противообледенительную систему на винты и лобовое стекло фонаря кабины;
– вместо регуляторов постоянных оборотов винта Р-3 с электродистанционным управлением, недостатком которых была возможность раскрутки винтов при выходе из пикирования, смонтировали агрегаты Р-7 со штурвальным управлением из кабины пилота.
Центр тяжести самолета, особенно при посадке с опустевшими баками, заметно сместился вперед из-за размещения в носовой части фюзеляжа пушки и брони. Все это привело к уменьшению противокапотажного угла и невозможности эффективного торможения – самолет так и норовил "встать на нос".
С целью устранения недостатка подкосы основных стоек удлинили, в результате чего колеса в выпущенном положении сместились вперед на 60 мм. Этого оказалось достаточно для некоторого улучшения поведения истребителя на посадке.
Нормальная полетная масса Пе-3бис составляла 8002 кг. Максимальная скорость полета по сравнению с машиной первого варианта немного уменьшилась: у земли до 438 км/ч, а на высоте до 527 км/ч (из-за компенсатора турели, увеличенных килей и подфюзеляжиых пулеметов). За боевой разворот самолет набирал 540 м, время виража на высоте 1000 м составляло 30 с, а высоту 5000 м истребитель набирал за 9,65 мин.
Эти летно-технические данные можно считать типовыми для серийного Пе-3бис производства 1942 г. Заводские номера серийных машин были шестизначными, например, 400105, что означало – Пе-3бис (40), пятый самолет (05) первой серии (01). В некоторых документах второй "ноль" в заводском номере не указывался, так как количество серий Пе-3бис не превысило десятка.
В июле 1942 г. завод № 39 перевыполнил программу, установленную правительством, и занял второе место в социалистическом соревновании среди авиационных предприятий страны. Праздничное настроение, однако, оказалось изрядно подпорчено.
В течение десяти дней в этом месяце над Иркутском шли непрерывные дожди, поэтому на залитом водой, раскисшем аэродроме скопилось более сотни необлетанных самолетов. По распоряжению директора завода на летное поле выехали все имевшиеся в городе пожарные машины, немедленно приступившие к откачке воды. Спустя двое суток первые "пешки" поднялись в воздух.
В 1942 г. завод № 39 выпустил 121 Пе-3бис. Еще 13 машин в варианте дальних разведчиков закончили постройкой и сдали в строевые части в начале 1943 г. На этом производство Пе-3бис было прекращено.
Моторы М-105Р, необходимые для этих самолетов, долго искали по всей стране, поскольку на пикировщики Пе-2 к тому времени стали монтировать менее высотные, но несколько более мощные М- 105ПФ.
С осени 1942 г. предприятие перешло на массовый выпуск дальних бомбардировщиков Ил-4.
Первые серийные Пе-3бис (20 единиц) в июне 1942 г. поступили на вооружение 9-го ббап. Затем настал черед 2- го, 4-го и 40-го отдельных дальних разведывательных полков. Несколько самолетов получила 9-я разведывательная эскадрилья, а позднее – 1 -й и 39-й полки ВВС. В морской авиации небольшое количество Пе-3бис (не более десятка) передали в состав 65-го авиационного полка.
Истребители с радиолокаторами "Гнейс-2"
По оценкам НИИ радиопромышленности, выполненным в 1940 г., авиационный радиолокатор, созданный на основе технологии того периода времени, вместе с источниками питания и кабелями должен был весить не менее 500 кг. Размещение такой массивной аппаратуры на одноместном истребителе было явно невозможным. К тому же работа станции требовала непрерывного обслуживания (при тогдашнем уровне радиотехники об автоматизации и речи не могло идти), которое отвлекало бы летчика от пилотирования.
Выход напрашивался сам собой – установка бортовой РЛС могла быть реализована только на многоместном самолете. По предложению летчика-испытателя НИИ ВВС СП. Супруна в качестве носителя решили использовать самолет Пе-2.