Продолжение работ по самолету Ер-2 предстояло начинать на новом месте. Воронежский завод был эвакуирован. В Казани, как оказалось, места не было, поэтому ОКБ-240 вместе с Главным конструктором Ермолаевым было направлено на территорию авиационного завода №125 в Иркутске. Сюда же был эвакуирован московский завод №39, поэтому объединенное производство в скором времени стало называться авиазаводом №39. С 1941 года в Иркутске строили бомбардировщики Пе-2, начиная с 1942 года добавился еще один тип серийно выпускаемого самолета - Ил-4.
Ер-2 с дизельными двигателями АЧ-ЗОБ (предположительно самолет №4).
Хвостовое оперение Ер-2
Вид на центроплан Ер-2
Так что, по части свободного места, как говорится, особенно не разгуляешься. Тем не менее, к весне 1943 года с учетом использования старых заделов удалось построить очередной самолет с дизельными моторами. Так как перед этим дизельных машин строилось три, то очередной опытный с такими моторами стал называться №4. Первые партии дизелей М-30 и М-40 после первоначального опыта эксплуатации показали свою недостаточную надежность, особенно в высотных полетах, поэтому с производства их сняли. Однако, работа по совершенствованию дизелей продолжалась и шла не только по пути повышения надежности, но и в сторону увеличения мощности. К 1943 году на базе М-40 конструктором Чаромским был создан форсированный вариант двигателя, развивающий взлетную мощность 1500 л.с.
Этот двигатель, получивший обозначение АЧ-30Б (Авиационный, Чаромского), был установлен на Ер-2 №4. Самолет испытывался в Иркутске в период января-мая 1943 года. С нормальным полетным весом 14100 кг №4 развивал скорость у земли 373 км/ч, на высоте 6000 м - 429 км/ч. На 5000 м забирался за 28,6 мин., практический потолок составил 8300 метров. Хотя полученные данные нельзя было считать выдающимися, однако, дальность полета при этом превышала 5000 км. Поэтому, в соответствии с постановлением Государственного Комитета Обороны от 21 сентября 1943 года, Ер-2 был вновь рекомендован к серийной постройке.
Сложность запуска нового типа самолета заключалась в том, что производство Ил-4 в Иркутске не прекращалось. Несмотря на очевидные трудности, головной серийный Ер-2 № 7013901 был закончен постройкой в начале 1944 года. От первоначального ДБ-240 этот самолет значительно отличался. Была полностью перекомпонована кабина пилотов и штурмана. Теперь пилотов стало двое. Не самый маленький советский бомбардировщик еще более увеличился в размерах. Размах центроплана возрос на 290 мм, соответственно больше стал размах крыла, его площадь увеличилась на 2%. Горизонтальное оперение было перекомпоновано, площадь вертикального оперения увеличена. Двигатели были вынесены вперед на 145 мм, форма мотогондол, конструктивная увязка системы охлаждения изменились. В связи с возросшим взлетным весом самолет оснащен новыми пневматиками размером 1325x485 (основные) и 700x300 (костыльная установка). Подверглось изменениям вооружение Ер-2. Носовая установка конструкции Топорова под пулемет Березина с ленточным питанием была заменена на установку НУ-134 под пулемет Березина с магазинным питанием (всего 5 магазинов по 39 патронов). Верхняя оборонительная турель ТУМ-2 под УБК была заменена турелью ТУМ-5 под пушку ШВАК. Длина бомболюка увеличилась, для увеличения дальности полета там можно было бы вместе с бомбовым грузом устанавливать дополнительный топливный бак емкостью 1480 л. Одновременно изъяты небольшие бомбоотсеки в мотогондолах двигателей, которые по типу Пе-2 оборудовали на предыдущем опытном самолете.
ДБ-240
Ер-2 с двигателями АМ-37
Ер-2 с двухместной кабиной пилотов и двигателями АЧ-ЗОБ
Ер-2 с измененной носовой частью
Ер-20Н
Проект пассажирского самолета на базе Ер-2
Турель ТУМ-2, с 20-мм пушкой UIBAK. Внизу видна люковая установка с УБК-12,7
Турель ТУМ-5
Подвеска под Ер-2 бомбы ФАБ-1000
Один из вариантов носовой стрелковой установки
Штурман Ер-2 у носовой стрелковой установки
Вместо бомбардировочного прицела ПС-1 были установлены прицелы ОПБ-1Р и НКПБ-7. Емкость крыльевых топливных баков возросла на 540 литров и составила 4940 литров. Бронирование самолета усилено: у пилота поставлена бронеспинка толщиной 12 мм и заголовник толщиной 15 мм, у стрелка - бронедверь толщиной 12 мм. Фонарь кабины пилотов оснащен сбрасываемой в случае аварии крышкой и системой антиобледенения. В таком виде Ер-2 №7013901 был предъявлен для прохождения Государственных испытаний. Поначалу испытания предполагалось провести на двух машинах, однако, на втором самолете - Ер-2 №7013903 из строя вышли сразу оба двигателя. Испытания проводились в Иркутске, на аэродроме завода №39 с 15 февраля по 5 октября 1944 года. Самолет летал на тракторном керосине 1 и 2 сорта. Возможно, топливо было не вполне качественным, возможно, двигатели доведены не вполне окончательно, однако, за период испытаний технической бригаде довелось сменить шесть дизелей. Самолет летал с нормальным полетным весом 14850 кг, имел практический потолок 7200 м, на высоте 6000 м развивал максимальную скорость 420 км/ч, длину разбега при взлете имел 810 метров. По оценке летчиков-испытателей самолет по технике пилотирования был доступен летчикам средней квалификации и более прост чем Ил-4 и Пе-2. Признавалось, однако, что руление и взлет усложнены, обзор из кабины не вполне достаточный.