А.Н.Туполев - главный конструктор; С.М.Егер, И.Б.Бабин - общее проектирование и конструкция самолета; А.В. Надашкевич, Б.Е.Радулянский - вооружение; Р.Л. Бартини,К.С.Сцилард,
А.И.Некрасов, Ю.В.Коренев, П.И. Вальтер - аэродинамика, прочность, проектирование элементов планера; Г.С.Френкель - системы навигационного и специализированного оборудование; А.Ю.Рогов, Ф.М.Фисун - силовая установка; А.Р Бонин - гидросистема; А.П. Алимов, Ф.Фисун - макет. Группа начала проектирование с детального изучения вопросов боевого применения будущего самолета и, прежде всего, с вопроса скоростного пикирования.
Пикирование, как один из тактических приемов бомбометания, применялся в ВВС и ранее. Одними из первых пикирование использовали летчики морской пехоты США в борьбе с сандинис-тскими повстанцами в Никарагуа в 1931 году. Германские пикирующие бомбардировщики Ju-87 с успехом использовались в Испании в ходе гражданской войны. С середины тридцатых годов практически все фронтовые бомбардировщики проектировались с учетом возможности использования их как пикировщиков. Однако по самому существу все эти самолеты были приспособлены для кратковременного пикирования и бомбометание с них осуществлялось на выходе из пикирования с разбросом бомб "веером" в вертикальной плоскости. С тем, чтобы не выходить за прочностные нормативы и бомбить с возможно меньших высот на всех этих самолетах применялись тактические воздушные тормоза (тормозные решетки).
При проектировании "ПБ", для повышения вероятности поражения цели, был выбран метод скоростного пикирования. Уже в первые недели после начала работы были получены интересные материалы по точности бомбометания подвижных морских целей при различных методах бомбометания. С помощью представителей ВМФ были построены циркуляции для различных типов кораблей за время падения бомбы с самолета. Расчетами было показано, что при бомбометании по эскадренному миноносцу, начавшему маневр на циркуляцию в момент сброса бомбы, при бомбометании с горизонтали с высоты 5000 м для 100% поражения потребуется 70 бомбардировщиков, которые в строю одновременно сбрасывают фугасные бомбы. В случае заторможенного пикирования со скоростью 500 км/ч подобная задача могла быть выполнена уже соединением из 20 самолетов-пикировщиков, а в случае скоростного пикирования со скоростью 900 км/ч можно было обойтись пятью пикировщиками, что было вполне реально. При рассмотрении операции скоростного пикирования применительно к циркулирующему авианосцу или линкору было показано, что эти типы кораблей можно рассматривать как неподвижные цели, тогда как в варианте бомбометания с горизонтали эти корабли способны были за время полета бомб отойти на значительное расстояние от точки прицеливания.
На основании проведенного анализа необходимо было проектировать самолет с аэродинамическими и прочностными характеристиками, удовлетворявшими требованиям скоростного пикирования со скоростями 800-900 км/ч.
Необходимость получения минимального лобового сопротивления потребовало размещение бомбовой нагрузки внутри фюзеляжа и мероприятий по обеспечению ее сброса при скоростном пикировании. Академик А.И.Некрасов выполнил расчеты (в дальнейшем подтвержденные испытаниями по сбросу бомб на пикировании в ходе испытаний одного из прототипов Ту-2), описывавшие взаимные траектории бомбы и самолета при пикировании. Было определено, что при пикировании самолета под углом 75° к горизонту, самолет из-за наличия подъемной силы как бы "снимается" со сброшенной бомбы, а сама бомба при этом, в движении ее центра масс относительно строительной оси самолета, отходит от него под углом 55-65°. На практике это означало, что если бомбовому отсеку дать по передней стенке скос 65°, а на бомбовых замках обеспечить выход бугелем бомб вперед-вниз, то бомбы на пикировании можно сбрасывать из отсека без помощи дополнительных приспособлений. До этого (да и после) на всех пикировщиках бомбы или подвешивались снаружи, или применялись системы принудительного вывода бомб из бомбоотсека.
Размещение экипажа и компоновка кабины летчика осуществлялись таким образом, чтобы на всем этапе поиска цели в горизонтальном полете, при переходе в пикирование и в процессе самого пикирования летчик все время мог видеть цель. Для этого был необходим оптический прицел, головка которого должна была находиться снизу самолета, а окуляр у летчика. Подобный перископический прицел начали разрабатывать под руководством А.В.Надашке-вича.
В ходе проектирования выяснилось, что отечественные фугасные и даже бронебойные бомбы не приспособлены для скоростного бомбометания с пикирования. При ударе бомб о бронепалу-бу их корпуса раскалывались, резко ослабляя эффект поражения корабля. А.Н.Туполев поручил А.В.Надашкевичу проработать предложения по новой системе авиабомб, с использованием рекомендаций профессора Е.А.Беркалова, крупнейшего специалиста в области систем артиллерийских боеприпасов, который также находился в этом же лагере, но только в другом бараке и занимался проектированием новых артси-стем для РККА. Вскоре предложения по новой системе бомбового вооружения, включавшей бомбы калибра 100, 250, 500, 1500, 3000 кг, были подготовлены и представлены руководству НКВД и ВВС. В дальнейшем наработки по ней стали основой при работах по системам авиационных бомб типа М-43 и М-46, которые были запущены в серийное производство и долгие годы состояли на вооружении ВВС.
