Получив 29 сентября 1942 года официальное задание на разработку нового мотора, ОКБ А. А. Микулина и опытное производство 24-го завода в срочном порядке приступили к изготовлению деталей для пяти моторов. Уже через 30 суток первый мотор АМ-42 «выкатили» на заводские испытания. Были получены весьма обнадеживающие результаты. На взлетном режиме мотор развил мощность 1978 л. с., что было почти на четыре сотни «лошадей» больше, чем «выдавал» серийный АМ-38. На номинальном режиме АМ-42 показал мощность 1762 л. с.
Разработка мотора в такие короткие сроки не могла не сказаться на качестве его проектирования и изготовления: требовалась тщательная доводка всех агрегатов и узлов. Первый мотор прошел внутризаводские 50-часовые испытания лишь к 9 января 1943 года. Однако все последующие моторы снимались с испытаний из-за многочисленных дефектов: разрушение шестерни редуктора, прогар клапанов, поломка шатунов, задир поршней и т. д.
Только в мае 1943 года АМ-42 удовлетворительно прошел совместные 50-часовые испытания. В ходе испытаний была получена мощность 1940 л. с. – на взлетном и 1766 л. с. – на номинальном режиме.
В выводах комиссии отмечалось, что мотор АМ-42 испытания прошел удовлетворительно и является «современным мотором, ценным для штурмовой авиации». Микулин и директор завода № 24 Жезлов обязывались «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».
Тем временем, чтобы не задерживать выход опытного самолета Ил-2М на испытания, завод № 24 в первых числах апреля 1943 года передал заводу № 18 экземпляр мотора АМ-42 с гарантированным ресурсом режимной работы в 25 часов.
Известно, что Ильюшин пытался убедить руководство НКАП параллельно с постройкой опытного самолета Ил-2М АМ-42 развернуть работы по налаживанию его серийного выпуска на московском авиазаводе № 30. Им даже был заготовлен проект приказа и 18 января 1943 года подан наркому для рассмотрения. Однако нарком Шахурин решил не рисковать. Как показали дальнейшие события, не зря.
Истребитель с АМ-42
11 апреля Ильюшин обратился в наркомат авиапромышленности с предложением включить в план опытного самолетостроения на 1943 год постройку бронированного истребителя с максимальной скоростью более 500 км/ч взамен самолета Ил-2 с облагороженной аэродинамикой и мотором АМ-42. Сохранив бомбодержатели, при необходимости самолет можно было бы использовать как штурмовик.
Основными противниками для бронированного штурмовика-истребителя должны были стать бомбардировщики и транспортные самолеты. Броня защитила бы истребитель от огня пулеметов и пушек неприятельских машин, позволяя сравнительно безопасно лезть в глубь их строя, а мощное собственное вооружение обеспечивало уверенное поражение целей.
В письме на имя Шахурина Ильюшин указывал: «Базируясь в основном на самолет Ил-2, представляется возможность сделать бронированный истребитель с высокими летными данными, вооруженный пушками Волкова – Ярцева. Проект такого самолета разработан и имеет следующие основные данные: 1. Максимальная скорость у земли – 480–490 км/ч. 2. Максимальная скорость на высоте – 500–510 км/ч. Усиливается задняя бронированная стенка. Вместо существующей 12-мм ставится экранированная стенка 17 мм. Существующая сегодня у немцев 20-мм пушка и 15-мм снаряды не будут в состоянии пробить эту стенку. Было бы желательно дать задание заводу № 1 построить один такой самолет вместо самолета Ил-2 с улучшенной аэродинамикой с мотором АМ-42».
Поводом для этого обращения послужили два обстоятельства: опыт применения Ил-2 против немецких транспортных и бомбардировочных самолетов в районе Сталинграда и шаги П. О. Сухого по созданию на основе одноместного штурмовика Су-6 бронированного истребителя для борьбы с бомбардировщиками.
Как известно, первый проект истребительного варианта Су-6 Сухой предъявил в НИИ ВВС еще в июле 1942 года, второй с двумя турбокомпрессорами ТК-3 – в феврале 1943 года. С самолета снималось все вооружение, кроме пушек, и большая часть брони. С мотором М-71ф максимальная скорость Су-6, по расчетам, составляла 602 км/ч – на высоте 5000 м и 535 км/ч – у земли. Вертикальная скорость на 1000 м – не менее 13 м/с. При установке двух турбокомпрессоров ТК-3 максимальная скорость достигала 634 км/ч на высоте 8300 м, время подъема на 8000 м – 10,3 мин. Скоростная дальность полета – 1240 км.