Осень 1941 года поставила перед советской авиапромышленностью жестокую задачу: фронту остро не хватало тяжелых истребителей для прикрытия бомбардировщиков, разведки и борьбы с немецкими транспортными самолетами. Решением стало срочное перерождение бомбардировщика Пе-2 в истребитель Пе-3. Однако первые же бои показали, что простой смены вывески явно недостаточно. Машина, рожденная в спешке, оказалась уязвимой и недовооруженной.
Ударная сила ВВС в 1941 годя была явно перекошена: быстрых двухмоторных истребителей сопровождения фактически не существовало. Ни МиГ-3, ни Як-1 не могли сопровождать Пе-2 на больших дистанциях, а новейшие ЛаГГи страдали болезнями роста. В тылу эвакуация заводов дробила кооперацию, и любое новое изделие вызывало цепную реакцию сбоев. В этих условиях Пе-3 стал временной «заплаткой» на дыре, которую закрывать было некому.
Первые вылеты Пе-3 под Ленинградом показали всю неполноту его «истребительности»: машину сбивали не столько «Мессеры», сколько зенитки. Отсутствие бронезащиты делало экипаж уязвимым к осколкам — достаточно было одиночного разрыва, чтобы вывести пилота или штурмана из строя. Пулемёт ШКАС, оставшийся от бомбардировщика, превращал оборону в формальность.
Голос фронта звучал напрямую и бескомпромиссно. Командир эскадрильи 95-го авиаполка капитан А. Жатьков в своем отчаянном письме секретарю ЦК Маленкову сформулировал претензии четко: отсутствие бронезащиты экипажа спереди, слабое вооружение и беспомощный оборонительный ШКАС штурмана. Его вывод был суров: «За малую кровь противника нет смысла жертвовать экипажами и техникой». Письмо Жатькова вскрыло напряжённость, о которой предпочитали молчать. Документ мгновенно разошёлся по Наркомавиапрому, ГКО и штабу ВВС, вызвав разбор на уровне маршала Новикова. Для конструкторов завода №39 оно стало не упрёком, а вердиктом: продолжать выпуск уязвимой машины означало выписывать смертные приговоры экипажам.
Так родился Пе-3бис — не просто модификация, а принципиально иная боевая единица. Работы шли в два этапа, и оба наглядно демонстрируют инженерную мысль, скованную суровой реальностью военного времени.
Первый опытный образец, испытанный осенью 1941-го, уже нёс в себе главные качественные изменения. В «глухом» носу, лишённом остекления, установили два крупнокалиберных пулемёта УБК и — ключевой элемент модернизации — 20-мм пушку ШВАК. Верхняя стрелковая точка штурмана получила вместо ШКАСа мощный УБТ. Установка тяжёлой пушки в ограниченный объём носовой секции требовала перекомпоновки кабельных трасс, переноски кислородных баллонов и переработки узлов приёмника воздуха. Пушка ШВАК в «глухом носу» стала фактически несущим элементом передней части фюзеляжа — нарушения геометрии при её монтаже приводили к вибрациям на скоростях свыше 500 км/ч.
Но главным тактическим приобретением стали автоматические предкрылки — прямое следствие жалоб на «строгость» машины на посадке. Это был настоящий подарк пилотам фронтовых частей. На ранних Пе-3 сваливание происходило стремительно и без предупреждения: компоновка «скоростного крыла» не прощала ошибок. После установки предкрылков посадочная скорость уменьшилась на 15–18 км/ч — разница, отделявшая безопасный пробег от катастрофы.
Инженеры столкнулись с парадоксом: установка тяжёлой пушки в ограниченный объём носовой секции требовала перекомпоновки кабельных трасс, переноски кислородных баллонов и переработки узлов приёмника воздуха. Пушка ШВАК в «глухом носу» стала фактически несущим элементом передней части фюзеляжа — нарушения геометрии при её монтаже приводили к вибрациям на скоростях свыше 500 км/ч.
Однако война — это еще и логистика. Второй, серийный вариант Пе-3бис, появившийся в 1942 году, стал образцом вынужденного прагматизма. Конструкторы, столкнувшись с проблемой центровки из-за тяжелой пушки и брони в носу, нашли остроумное, хотя и неидеальное решение. Пулеметы УБК были изъяты из носового отсека и перемещены под центроплан, на место бывшего бомбоотсека. Это упростило обслуживание, но перенос вооружения отбросил центровку вперёд настолько, что на испытаниях самолёт норовил «козлить» при взлёте. Пришлось удлинять носовые стойки и перераспределять оборудование в хвостовой части. Все эти операции увеличивали массу, и любой выигрыш в огневой мощи механически съедали дополнительные килограммы металла.
Бронирование, на котором так настаивали летчики, было серьезно усилено. Пилота спереди прикрыли наборными бронеплитами, а спинка его кресла стала 13-миллиметровой. Платой за безопасность экипажа стала возросшая масса и некоторое падение летных данных — максимальная скорость снизилась до 527 км/ч. Это был осознанный компромисс: живой пилот на медленном самолете был ценнее мертвого — на скоростном. Бронезащита носовой части представляла собой набор разнородных элементов: гомогенные листы, углеродистые пластины и силовой каркас, работавший как «сухая» броня. Такая система была проще в производстве и ремонте, но давала неравномерное прикрытие по курсовому углу. Тем не менее именно она спасла жизни нескольким экипажам при лобовых атаках Bf 110.
Выпущенный небольшой серией (всего 134 машины в 1942-43 гг.), Пе-3бис так и не стал массовым. Небольшой выпуск объяснялся не столько слабостями конструкции, сколько конкуренцией за моторы М-105. Каждый двигатель, уходивший на Пе-3бис, снимали с плана Пе-2 — машины, жизненно важной для фронтовых бомбардировочных полков. Война диктовала жёсткий приоритет: бомбардировщик был более универсальным инструментом.
И все-таки значение этого проекта трудно переоценить. Он стал уникальной «отладочной платформой»: именно на нем обкатывались новшества, которые потом переходили на основной бомбардировщик Пе-2 — верхняя турель ВУБ-1, новый фонарь, усовершенствованное шасси. Именно на Пе-3бис проходили испытания новой системы нейтрального газа, которая резко снижала риск взрыва баков при попаданиях. Отработка этой системы стала одной из причин малой пожароопасности поздних Пе-2. Война превращала даже небольшие серии самолётов в экспериментальные стенды.