Положение постепенно выправлялось. Наркомат выделил средства на строительство завода № 51, по которому Поликарпов назначил своим заместителем М.К. Янгеля.
С начала 1940 г. в ОКБ приступили к разработке двухмоторного тяжелого истребителя сопровождения (ТИС). В конструкторскую группу включили и Потопалова. Александр Васильевич активно участвовал во всех стадиях создания этой машины – от проектирования до летных испытаний.
ТИС представлял собой дальнейшее развитие семейства многоместных пушечных истребителей МПИ-1, МПИ-2, МПИ-3. Первоначально делались прорисовки конструкции с различными двигателями, включая AM-35, AM-37, М- 90 и М-71. Ввиду задержки с разработкой мощных моторов воздушного охлажден ия, остановились на более доведенных двигателях жидкостного охлаждения. Для крыла использовался профиль NACA-23012. Эскизный проект был готов 18 сентября 1940 г.
Предполагалось, что ТИС станет первым самолетом, построенным на заводе № 51, поэтому в заводской документации в декабре 1940 г. он обозначался как «изделие 01», а в конструкторской – литерой «А».
ТИС проектировался и строился с использованием плазово-шаблонного метода. Конструктивно он представлял собой моноплан цельнометаллической конструкции, с убирающимся шасси. Фюзеляж – металлический монокок с гладкой обшивкой. Вход в кабину осуществлялся через нижний люк-лестницу. Для покидания самолета в аварийной ситуации люк в воздухе мог сбрасываться из любой кабины, а чашки сидений откидывались.
Крыло – металлическое, с относительной толщиной 14% у борта фюзеляжа и 7,5 процентов – на конце. Элероны, рули направления и высоты имели осевую аэродинамическую и весовую компенсацию. Обшивка носка элерона была дюралевой, остальной части -полотняной. На крыле имелись посадочные щитки.
Оперение самолета – свободнонесущее горизонтальное и разнесенное вертикальное. Обшивка килей и стабилизатора выполнялась из дюраля, рули покрывались полотном. На правых рулях направления и высоты были установлены триммеры. Управление -жесткое.
Шасси ТИСа убирались назад по потоку в мотогондолы пневматическим приводом и закрывались специальными щитками. Колеса основных стоек тормозные, размером 1000x350 мм. Хвостовое колесо имело размеры 470x210 мм.
Вооружение состояло из четырех пулеметов LUKAC в носовой батарее (4000 патронов), в центроплане размещались две пушки ШВАК (700 снарядов), два крупнокалиберных пулемета УБ (800 патронов). На турели ТСС-1 в кабине стрелка-радиста устанавливался пулемет LUKAC (756 патронов). Кроме того, имелась люковая установка с пулеметом LDKAC (500 патронов).
Вместо пушек ШВАК и пулеметов УБ, второй вариант вооружения ТИСа предполагал две пушки К-37 калибра 37 мм. Предусматривалось мощное радио- и фотооборудование.
ТИС имел длину 11,5 метров, размах крыла 15 метров, площадь крыла 33 м
Макет ТИСа комиссия приняла 22 октября 1940 г. Согласно постановлению Комитета Обороны СССР от 25 ноября 1940 г. и соответствующему приказу НКАП от 29 ноября того же года, постройка самолета в трех экземплярах была включена в план опытного строительства на 1941 г.
Опытный завод № 51 еще не прошел стадии становления и не имел достаточно развитого производства, поэтому Поликарпов организовал кооперацию с рядом других предприятий. Например, консоли крыла изготовлял завод № 84, шасси -завод № 167. Первый экземпляр ТИСа, который предполагали оснастить пушками ШВАК, был построен к 15 марта 1941 г., и уже приступили к установке моторов, оборудования, вооружения.
22 июня 1941 г. фашистская Германия без объявления войны напала на Советский Союз. Ее авиация сразу произвела массированные воздушные налеты на города, железнодорожные узлы и районы дислокации войск. В 12 часов дня В.М. Молотов выступил по радио по поручению правительства. Узнав о начавшейся войне, все сотрудники ОКБ, в том числе и Потопалов, немедленно прибыли на завод № 51. Обратимся еще раз к воспоминаниям В.Г. Сигаева:
«Как только стало известно о нападении на нашу страну гитлеровских войск, в ангаре завода состоялся митинг. В своем выступлении Н.Н. Поликарпов подчеркнул, что война будет тяжелой для нас. «Враг силен и коварен», – сказал он. Это прозвучало несколько неожиданно, потому что жили тогда под лозунгом: «Ни одной пяди чужой земли мы не хотим, но и своей вершка не отдадим!».
В стране ужесточились меры по повышению трудовой дисциплины, был введен обязательный десятичасовой рабочий день. Но людей не надо было подгонять. Слова «Родина», «патриотизм» редко произносились вслух в обыденной жизни, но они были в душе у каждого. Все трудились в полную силу. Некоторые цеха завода № 51 перешли на круглосуточный режим.