Ответственными за проведение государственных летных испытаний SEV-2PA-L в НИИ ВВС были назначены: ведущий инженер - военинженер 3 ранга Таракановский, ведущий летчик - майор Супрун, ведущий штурман - майор Пистолькорс и ведущий техник - воентехник 1 ранга Боровков. Целью испытаний было: "1. Определить летно-технические данные и боевые свойства двухместного истребителя "Северский". 2. Выявить принципиальную возможность использования самолета "Северский" в качестве дальнего разведчика. 3. Произвести испытания винтомоторной группы, вооружения и оборудования самолета и выявить заслуживающие внимания образцы конструкции для дальнейшего использования их на самолетах отечественного производства". С первого же дня Супрун приступил к испытаниям, но после полетов 21 марта для снятия характеристик максимальной скорости полета и скороподъемности механики обнаружили прогар поршня цилиндра двигателя. Мотор пришлось демонтировать и отправить на ремонт в ЦАГИ.
Полеты в НИИ ВВС возобновились 31 мая. На SEV-2PA-L установили полное штатное оборудование и вооружение, лыжное шасси заменили на колесное. После мартовской неудачи Супрун стал внимательно следить за режимом работы двигателя. Мотор постоянно перегревался, что усугублялось летней жарой. После завершения скоростных и высотных испытаний и опробования бортовой радиостанции летчик перегнал "Конвой Файтер" назад в Восьмое отделение ЦАГИ для переделки системы охлаждения двигателя. Ремонт продолжался с 15 по 21 июня. Советские мотористы увеличили площадь сечения насадков труб обдува агрегатов, расширили отверстия выхода воздуха из капота и заменили изогнутый вход воздуха в желоб обдувки масляного радиатора на прямой. После пробных полетов в ЦАГИ Супрун вернулся на SEV-2PA-L в Чкаловскую и до конца июня успел провести испытания маневренности самолета. В следующем месяце он закончил испытания пилотажных характеристик и взлетно-посадочных свойств.
Для объективности оценки, кроме Супруна, самолет 2РА-1_опробовали летчик Стефановский и летнабы Пистолькорс, Щербаков и Шауров. В целом их мнение было положительным и свелось к следующему: "Несмотря на значительную удельную нагрузку, взлетно-посадочные свойства самолета остаются весьма хорошими... Толчков и подпрыгиваний на взлете нет, и отрывается самолет удивительно плавно... Набор высоты самолет делает устойчиво. Усилие на ручку полностью снимается соответствующей установкой триммера руля высоты. Триммер очень чувствителен... Траектория планирования с открытыми щитками делается очень крутой и расчет на посадку облегчается. Обзор при планировании хороший... Маневренность у самолета на высотах до 4000 м хорошая, эффективность для выполнения всех фигур вполне достаточная. Перегрузки на виражах меньше, чем на самолете И-16. Виражит самолет устойчиво. Перевод с одного виража на другой быстрый при небольших усилиях на ручке. Вибраций не наблюдается. Боевые развороты самолет выполняет хорошо. Петли самолет выполняет очень медленно и с большим радиусом. Высота петли примерно 550 м. Правый иммельман делает несколько быстрее, чем левый. Одинарный переворот самолет делает очень быстро и резко. Пикирует устойчиво и скорость набирает быстро. Тенденции к затягиванию в пикирование нет. Нагрузки на ручку незначительны. Достигнута скорость пикирования 570 км/ч. Выходит из пикирования легко, но высоты на выводе теряет больше, чем самолет И-16".