1944 год. Войска продвигаются на запад. Советская авиационная промышленность работает на пределе возможностей, но именно в этих условиях появляется пространство для экспериментов. От модернизации существующих образцов конструкторы переходят к поиску принципиально новых решений для уже проверенных боевых машин. Одним из таких носителей стал фронтовой бомбардировщик Ту-2С, который сочетал высокую скорость, хорошую грузоподъёмность и живучесть. Многие специалисты называли её лучшим бомбардировщиком войны. Конструкторы ОКБ Туполева задумывают превратить Ту-2С в тяжёлый штурмовик с невиданной плотностью огня. Проект получает обозначение Ту-2Ш
Идея родилась в бригаде вооружения под руководством А.В. Надашкевича. Предлагается установить в бомбоотсеке бомбардировщика батарею из 88 автоматов ППШ. Система получает неофициальное прозвище «Огненный ёж». Одиннадцать рядов по восемь стволов, каждый снабжён дисковым магазином на 71 патрон. Общий боекомплект составляет 6248 патронов. Расчёт строится на шквальном залпе по пехотным колоннам и скоплениям живой силы. Обычные авиационные пушки и пулемёты для таких целей считаются слишком точечными, а бомбы избыточно мощными.
Испытания в начале 1946 года подтверждают высокую эффективность залпа. «Огненный ёж» превращает участок земли в зону сплошного поражения. Однако проявляется фатальный недостаток. Весь боекомплект расходуется за одну или две короткие очереди. После этого самолёт вынужден возвращаться на базу для сложной перезарядки. Платформа с автоматами на тросах опускается вниз, расчёт вручную меняет 88 дисков. В условиях манёвренного фронта такая одноразовость признаётся нецелесообразной. Военные приходят к заключению, что массированный удар кассетными бомбами малого калибра даёт больший оперативный эффект. Огневая плотность уступает практической эффективности.
Поражение живой силы не требует столь экзотических решений. Для борьбы с защищёнными целями, бронепоездами, эшелонами и укреплениями требуется увеличение калибра. ОКБ прорабатывает несколько вариантов пушечного вооружения. Рассматривается установка в фюзеляже длинноствольной 76,2-миллиметровой пушки для борьбы с железнодорожными составами. Отдача такого орудия угрожает целостности конструкции, и проект закрывается.
Более перспективной выглядит компоновка 1946 года с носовой частью, насыщенной орудиями. Две 45-миллиметровые пушки НС-45 и две 37-миллиметровые НС-37 устанавливаются в дополнение к штатным крыльевым ШВАКам. Эта конфигурация превращает самолёт в летающий линкор, способный в одном заходе расстрелять любой наземный объект. Однако перетяжелённая конструкция и сложность прицеливания при одновременной стрельбе из пушек с разной баллистикой делают проект нереализуемым.
Апогеем программы становится эксперимент с бикалиберной пушкой РШР-57/45, разработанной в ОКБ-16 коллективом Рашкова, Шенцова и Розанова. Для испытаний выделяется серийный Ту-2 с заводским номером 26/46. Носовая часть самолёта подвергается серьёзной переделке. Автоматическая 57-миллиметровая пушка устанавливается в бомбоотсеке, её ствол выступает вперёд на полметра. Машина превращается в летающий истребитель танков.
Заводские и государственные испытания в 1946–1947 годах проходят успешно. Лётчики отмечают, что стрельба из мощного орудия не нарушает устойчивости самолёта и не усложняет пилотирования. Пушка признаётся годной для вооружения, например, для истребителей-перехватчиков. Для Ту-2Ш это становится завершающим этапом.
Главный вывод государственных испытаний оказывается суровым. Малая эффективность авиационных пушек большого калибра против наземных целей объясняется не недостатком мощности, а низкой точностью. На виражах штурмовки, при высокой скорости и малых высотах, попадание из одиночного 57-миллиметрового орудия в малоразмерную бронированную цель оказывается крайне затруднительным. Боевая живучесть системы низка, а масса велика. Эпоха специализированных летающих пушек заканчивается, не успев начаться. На смену приходят управляемые ракеты и более скорострельные малокалиберные автоматические пушки.
Ту-2Ш завершает собой целую эпоху в развитии авиационного вооружения. Проект очерчивает пределы, до которых можно было развивать классическое курсовое стрелково-пушечное вооружение ударного самолёта. Конструкторы Туполева методом масштабных экспериментов доказывают простую истину. Путь к огневой мощи лежит не через механическое наращивание количества стволов или калибра. Он лежит через совершенствование боеприпаса и повышение точности его доставки. «Огненный ёж», пушка РШР-57 и другие варианты Ту-2Ш остаются в истории как яркий эпилог той эпохи