Все эти изменения увеличили взлетный вес самолета до 8040 кг, т.е. он стал на 180 кг больше, чем у серийного Пе-3. Согласно данным испытаний максимальная скорость чутьчуть упала (до 530 км/ч), а скорость полета у земли столь же незначительно увеличилась (с 445 км/ч до 448 км/ч). Летавший на Пе-Збис Хрипков отметил, что предкрылки упростили пилотирование истребителя, особенно поведение при посадке.
Испытания Пе-Збис в НИИ ВВС закончили в октябре 1941 г. Немцы подступали к Москве. Вместе с другими предприятиями завод №39 эвакуировали на восток страны. Его разместили в Иркутске. Там в конце 1941 г. подготовили еще одну модификацию, тоже названную Пе-Збис. На ней в носовой части фюзеляжа оставили только пушку. Площадь остекления носовой части существенно уменьшили. Вниз теперь можно было смотреть только через одно прицельное окно, оставленное для штурмана. Из бокового остекления сохранились только по два небольших окна на каждом борту.
Пару УБК разместили под центропланом. Их патронные ящики (левый - на 265 патронов, правый - на 230) уходили в бывший бомбоотсек. Из-за этого объем фюзеляжного бензобака пришлось уменьшить на 100 л. Между баком и пулеметами находилась перегородка, выстеленная асбестом. Она предохраняла баки от перегрева, а пулеметы - от подтекания на них бензина. Пара УБК крепилась на общей раме. Если откинуть крышку обтекателя и освободить два замка в задней части рамы, то пулеметы вместе с ящиками уходили вниз, обеспечивая удобство укладки боекомплекта и обслуживания. Вместо той экспериментальной башни, что стояла на первом опытном Пе-Збис, на новом образце появилась установка ВУБ-1 конструкции Топорова с пулеметом УБК (с пневмоперезарядкой, а не с системой рычагов, как у УБТ).
Тактико-технические характеристики тяжелого двухместного истребителя Пе-Збис (Пе-3 1944 г.)
Вооружение: одна 20-мм пушка ШВАК, два 12,7 мм пулемета УБК вперед (один УБК и одна пушка ШВАК), один 12,7-мм пулемет УБК назад в кабине штурмана, один 7,62-мм пулемет ШКАС в хвостовом конусе; до 700 (500) кг бомбовой нагрузки.
Двигатели: два М-105РА взлетной мощностью 1100 л.с. и 1050 л.с. на высоте 4600 м (два ВК-105ПФ мощностью 1210 л.с. на высоте 2700 м).
Максимальная скорость: 438 (470 - расчетные) км/ч у земли и 535 (530) км/ ч на высоте 6000 м.
Время набора высоты: 4000 м - 6,8 мин.
Дальность полета: 2100 (1900) км.
Вес: пустого - 5815 кг; взлетный - 7870 (7920).
Размеры: размах крыла - 17,6 м; длина - 12,6 м; площадь крыла - 40,5 м2.
Пе-Збис, серийный, 1942 г., Иркутск
Пе-Збис НИИ ВВС, весна 1942 г.
При этом фонарь кабины принял вид, типичный для первых серий модификации Пе-2, которую привыкли называть "ФТ", хотя к настоящей установке ФТ она не имеет никакого отношения. Кстати, на Пе-Збис турель ВУБ-1 ввели раньше, чем на Пе-2. К турельному УБК имелось 200 патронов. Неподвижный ШКАС в хвостовом коке сохранили. Существенно усилили бронезащиту истребителя. Наконец-то внедрили щиты, прикрывавшие экипаж спереди. Два листа толщиной 4 мм стояли наклонно (из них верхний поднимался), а за приборной доской находилась 6-мм бро-неплита. Стала толще бронеспинка сиденья летчика - до 13 мм. Заложили пластину брони в нижний входной люк кабины. В общей сложности самолет теперь нес 148 кг брони.
Лопасти винтов для борьбы с обледенением омывались спиртовой смесью, подававшейся через втулку. Такое же устройство смонтировали на козырьке пилотской кабины - оно подавало жидкость на два передних стекла. Кили второго варианта Пе-Збис были немного больше, чем у всех остальных Пе-2 и Пе-3. Впоследствии на этой машине ввели также удлиненные подкосы основных стоек шасси. Это перемещало колеса в выпущенном положении на 60 мм вперед. Пе-Збис второго варианта, также как доработанные Пе-3, имел смещенную вперед центровку, провоцировавшую капотирование на посадке. Вынос колес в значительной степени исправил положение. Предкрылки сохранили.
Установка пушки ШВАК под фюзеляжем Пе-Збис завода №22
В марте 1942 г. в Иркутске возобновили сборку Пе-3, используя узлы и агрегаты, вывезенные из Москвы. Набрали на И машин. Таким образом, в общей сложности изготовили 207 Пе-3 (не считая опытной машины №391606). В апреле на поток поставили Пе-Збис. Серийные истребители полностью соответствовали опытному образцу, если не считать того, что их комплектовали стандартным, а не увеличенным вертикальным оперением. Серийные Пе-Збис (так же как и их прототип) оснащались моторами М-105РА той же мощности, что и М-105Р на Пе-3 (1050 л.с.), но с беспоплавковыми (мембранными) карбюраторами.
Государственные испытания такого Пе-Збис проводились уже "задним числом" - в мае-июне 1942 г. Летал на нем М.Нюхтиков. Новый Пе-Збис был немного легче, чем построенный в 1941 г.- 8002 кг. Тем не менее, летные данные немного ухудшились. Максимальная скорость не превышала 527 км/ч, скорость у земли - 438 км/ч. К моменту поступления Пе-Збис в строевые части взгляды на применение двухмоторных истребителей изменились. После завершения битвы под Москвой, в которой Пе-3 использовались в основном качестве бомбардировщиков, штурмовиков и разведчиков, их опять решили превратить в дальние истребители. К этому времени полков на этих машинах стало меньше. Временное прекращение производства и отсутствие возможности возмещать потери вынудили перевести на другую технику 208-й и 54-й бап. 40-й бап превратили в разведывательный, пополнив Пе-2, а затем американскими А-20В. Такая же судьба была у 511-го бап.