Из-за того, что высотный истребитель "100" переделали в пикирующий бомбардировщик Пе-2 работы по его чисто истребительному варианту были остановлены до весны 1941 г.
Весной 1941 г. Петляков занялся машиной ВИ с двумя моторами М-105ТК. В связи с уже начавшимся серийным выпуском Пе-2 изменены были только некоторые узлы и агрегаты.
Поставили в носовой части гермокабину, оставили в носу установку пулеметов БК и ШКАС, заново спроектировали мотогондолы для моторов М-105Р с турбокомпрессорами.
На месте бомбоотсека поставили в единой батарее две пушки ШВАК и два пулемета ШКАС. В хвосте должна была стоять дистанционная установка ДЭУ с пулеметом ШКАС, которую еще разрабатывали для машины "100".
Под каждой консолью крыла ставили по три пусковые установки для реактивных снарядов РС-132, а также два держателя МДЗ-40 для бомб до 500 кг.
К 15 сентября 1941 г. 22-й завод должен был быть выпустить один опытный ВИ, еще четыре через 2 месяца. Макет самолета был утвержден 30 мая.
Но планы не сбылись, потому что конструкторский коллектив Петлякова разрабатывал несколько самолетов на базе Пе-2: высотный бомбардировщик, высотный разведчик, самолет с моторами М-105Ф и М-107 и т. д. Наиболее перспективной считалась машина Пе-2 2М-105Ф или Пе-2Ф, которая должна была на больших высотах летать быстрее основных истребителей противника. К тому же он должен был поднимать тонну бомб, что было на 400 кг больше, чем у простого Пе-2.
Летом и осенью 1941 г. Петляков бросил все свободные силы на Пе-2Ф, в сентябре уже построили самолет, но подвели моторы, каждый второй полет заканчивался вынужденной посадкой.
Работы по ВИ пришлось свернуть, позже, после гибели конструктора, их пытался продолжать один из ближайших сотрудников Петлякова Путилов.
После начала налетов немецких бомбардировщиков на Москву стал нужен перехватчик для борьбы с ними, вспомнили об истребительном прошлом бомбардировщика Пе-2.
Решением Государственного Комитета Обороны от 2 августа 1941 г. московскому авиазаводу № 39 предписали до 6 августа изготовить Пе-2 в варианте истребителя.
Он должен был барражировать над охраняемым районом и сбивать вражеские самолёты.
7 августа поднялся в воздух первый двухмоторный истребитель под управлением летчика Федорова, получивший наименование Пе-3, так как истребителям присваивались нечетные порядковые номера.
Летчик-испытатель НИИ ВВС Красной Армии полковник Степанчонок выполнил программу сдаточных испытаний, самолет передали на государственные испытания.
Истребитель должен был летать на дальность 2000 км, так как крыло больше штатных 8 бензобаков без переделки не вмещало, а времени на перепроектировку крыла не было. Поэтому в среднюю и хвостовую часть фюзеляжа поставили 700-литровые баки горючего. Места для стрелка-радиста не осталось, самолет стал двухместным. Правда, люк в хвостовой части фюзеляжа не убрали, техники при перебазировании улетали со своими машинами.
В носовой части фюзеляжа поставили еще один дополнительный 12,7-мм пулемет БК с боезапасом 150 патронов. Носовая стрелковая установка состояла из одного 7,62-мм пулемета ШКАС с 750 патронами и двух БК. На серийных Пе-3 ШКАС убрали и увеличили боекомплект БК до 250 патронов на ствол.
У штурмана в верхней турельной установке был ШКАС как у Пе-2. В хвостовой неподвижной установке установили еще один ШКАС с 250 патронами.
Остались четыре бомбодержателя: два в бомбоотсеках мотогондол и два наружных под центропланом. Нормальная бомбовая нагрузка составляла 400 кг, в перегрузку самолет мог брать два бомбы по 250 кг и две по 100 кг - 700 кг.
Для экономии веса демонтировали электросистему сбрасывания бомб, оставили механическую аварийную, убрали радиополукомпас. Тормозные решетки (вместе с приводами) под консолями убрали, пикировать самолет не должен был.
Радиостанцию поставили РСИ-4, вместо бомбардировочной РСБ-бис. Правда, дальность связи самолета с землей упала до 110 км, а с другими самолетами составляла только 50 - 60 км.
На испытаниях в НИИ ВВС Красной Армии удалось получить основные летно-технические характеристики: максимальную скорость на высоте 5000 м - 530 км/ч, потолок - 8800 м и максимальную дальность полета - 2150 км. Эти данные признали удовлетворительными.
14 августа завод № 39 получил распоряжение развернуть серийное производство Пе-3. Серийная машина развивала максимальную скорость 535 км/ч.
По сравнению с Bf 110C с мотором DB601A Пе-3 был тяжелее и был менее маневренен в горизонтальной плоскости. Дальность, скорость у земли и скороподъемность были примерно равны, на границе высотности быстрее была "пешка". Носовая батарея немца из четырех пулеметов MG 17 и двух пушек MG/FF обеспечивала массу секундного залпа в полтора раза больше, чем у Пе-3.
Осенью 1941 г. германские авиазаводы перешли на выпуск Bf 110E с более мощным двигателем DB601E, "мессершмитт" стал несколько превосходить в скорости Пе-3.
Серийное производство Пе-3 было затруднено из-за неготовности ряда чертежей, новые крупные сборочные единицы (бензобаки, носовая установка БК и хвостовая установка ШКАС) были еще недостаточно отработаны.
В процессе отстрела носовой установки кок носа фюзеляжа заменили на дюраль, а затем на сталь, так как плексигласовый кок от давления дульных газов разрушался. Пе-3 так и можно было отличить от Пе-2, по ликвидированному остеклению в передней части фюзеляжа.
Были и другие дефекты. Гильзы и звенья крупнокалиберных пулеметов били по передней кромке крыла, нижней поверхности фюзеляжа, царапали, мяли и рвали обшивку. В итоге стали просто собирать гильзы и звенья в ящики боекомплекта.
Ведущий инженер Макаров и летчик Степанчонок предлагали следующие доработки Пе-3: поставить пушку ШВАК вместо ШКАСа, турельный пулемет штурмана поменять на крупнокалиберный пулемет БТ, бронировать экипаж спереди и увеличить размер задней бронеплиты штурмана, поставить радиостанцию с большим радиусом действия, для использования в качестве разведчика поставить на часть самолетов фотоаппараты.
В 1941 г. построили 196 Пе-3, плюс один Пе-2 в варианте истребителя. В ноябре завод эвакуировали в Иркутск, поэтому вплоть до апреля 1942 г. выпуск Пе-3 прекратился.
Для использования Пе-3 в качестве ночного истребителя на стволы пулеметов поставили пламегасители, чтобы не слепить экипаж. Ночью сетка прицела К8-Т становилась невидимой от пламени выстрелов и огонь вели по трассе.
Также слепило попадание света прожектора через нижнее остекление кабины, пришлось поставить ночные шторки.
Впервые в СССР на Пе-3 сделали ультрафиолетовое освещение в кабине экипажа и нанесли фосфоресцирующие составы на шкалы приборов. Все нововведения рекомендовали внедрить в серийное производство.
Самолет с двумя М-105Р мощностью 1050 л. с. развивал максимальную скорость у земли 442 км/ч, на высоте 535. Практическая дальность достигала 2150 км. Максимальная скороподъемность 556 метров в минуту. Практический потолок составлял 8600 м. Вооружался в носовой части 7,62-мм пулеметом ШКАС и двумя 12,7-мм крупнокалиберными пулеметами БТ (могли поставить вместо ШКАСа 20-мм пушку ШВАК). Штурман стрелял из еще одного БТ (или ШКАСа), в хвосте находилась неподвижная установка со ШКАСом. Он мог взять две 250-кг бомбы и две "сотки" под мотогондолами.
Спасибо за прочтение.