Однако, в связи с тем, что в это же время УВВС представило на рассмотрение правительства проект опытного самолетостроения на 1938-39 гг., было решено Постановление КО по самолету ЛТ-АМ-34ФРН в предложенной редакции пока не выпускать, а дождаться утверждения плана опытного самолетостроения и уже затем, наряду с Постановлениями по другим самолетам, подготовить и Постановление по ильюшинскому штурмовику.
Простые прикидки показывают, что с мотором АМ-34ФРН создать требуемый ВВС КА штурмовик не представлялось возможным. Мотор AM-34ФРН, разработанный в ОКБ А.А.Микулина (з-д № 24 им. М.В.Фрунзе, г. Москва) специально для бомбардировщиков, имел для бронированного штурмовика слишком большую высотность (3050 м) и недостаточную мощность у земли (1050 л.с.). Так, ожидаемая тяговооруженность штурмовика могла составить не более 0,24 л.с. на один килограмм массы самолета и не более 30 л.с. на один м2 площади крыла, тогда как требовалось 0,30-0.32 л.с./кг и 60,0-65,0 л.с. на один м2 . Но другого мотора, с характеристиками, оптимальными для условий боевого применения самолета-штурмовика, тогда в Советском Союзе не было.
Несмотря на явные недостатки пред лагаемого проекта боевого самолета, военные поддержали включение машины С.В.Ильюшина в план опытного самолетостроения в надежде на разработку в последующем более мощного невысотного мотора специально для штурмовиков.
5 мая 1938 г. по представлению Наркомата обороны Правительством был утвержден план опытного самолетостроения на 1938-39 гг., который предусматривал постройку на авиазаводе №39 двухместного одномоторного бронированного штурмовика, теперь уже под обозначением БШ-2, конструкции ОКБ С.В.Ильюшина с мотором АМ-34ФРН сразу в трех экземплярах со сроком предъявления на государственные испытания: 1-го экз. – декабрь 1938 г., 2-го – март и 3-го – май 39-го.
Варианты установки радиаторов на БШ-2. А – под фюзеляжем, выпускаемые в поток. Б – в тоннеле а фюзеляже. 1. Передний бензобак. 2. Нижний бензобак. 3. Воздухозаборник карбюратора. 4. Радиаторы. 5. Радиаторы в выпущенном положении
Согласно заданию основным назначением БШ-2 являлось "…уничтожение живой силы противника во всех вероятных положениях и его боевых средств, главным образом, в оперативной зоне и войсковых тылах; нарушение переброски войск противника; разрушение аэродромов, авиационных и мотомеханизированных баз; уничтожение средств ПВО; взаимодействие с наземными войсками…"
Самолет должен был иметь: надежное бронирование экипажа, мотора, горючего и бомб; максимальную скорость у земли 385-400 км/ч; посадочную скорость 105-110 км/ч; дальность полета с нормальной полетной массой 800 км, а с перегрузкой – до 1000 км; практический потолок – 8000 м; вооружение: у летчика – 2 пулемета ШКАС и 2 крупнокалиберных пулемета для стрельбы вперед, у летнаба – спарка пулеметов ШКАС, емкость бомбодержателей – 250-300 кг.
В ходе более детальной проработки проекта БШ-2 ОКБ С.В.Ильюшина отказалось от дополнительного бронирования жизненно важных частей штурмовика, выполненного в виде бронекапсул, сохранив только сплошной бронекорпус, который защищал мотор, водо- и маслорадиаторы, масло- и бензобаки, а также летчика и штурмана-стрелка. Кроме этого, для защиты летчика и штурмана- стрелка предусматривалось очаговое бронирование в виде небольших бро- нещитков. Толщина брони везде 5 мм.
3 января 1939 г. С.В.Ильюшин предъявил Начальнику ВВС КА командарму 2-го ранга А.Д.Локтионову на утверждение эскизный проект и макет бронированного штурмовика БШ-2 (заводское обозначение ЦКБ-55) с мотором АМ-34ФРН. Макетная комиссия, заседание которой состоялось 26 января, признала, что проект и макет штурмового самолета БШ-2 с АМ-34ФРН в целом соответствует предъявляемым к машине ТТТ. В утвержденном 2 февраля 1939 г. А.ДЛоктионовым протоколе заседания макетной комиссии С.В.Ильюшину рекомендовалось: установить толщину брони носовой части до кабины летчика – 4 мм; борта кабины летчика и летнаба – 5 мм с частичным утолщением в зоне сидений до 7 мм, низа фюзеляжа – 4 мм, около боков – 5 мм, задней стенки кабины – 8 мм; допустить расчетную дальность на скорости 260 км/ ч – 560 км у земли и на высоте 4000 м на скорости 300 км/ч – 650 км; разработать установку дополнительных бензобаков в бомбовом отсеке и т.д.
В зто время уже стало ясно, что по ряду причин (вовремя не созданы штампуемая авиационная броня двойной кривизны, технология изготовления бронекорпуса и т.д., а также в связи с тем, что мотор АМ-34ФРН был снят с производства) БШ-2 к установленному сроку построить невозможно. В этой связи в феврале 39-го С.В.Ильюшин вместе с Я.В. Смушкевичем доложили А.Д.Локтионову новые тактико-технические требования к БШ-2 с более мощным у земли мотором АМ-35 (взлетная мощность 1350 л.с.), который за месяц до этого удовлетворительно прошел заводские испытания.
Изменения ТТТ коснулись в основном: увеличения практического потолка до высоты 9000-9500 м; уменьшения времени набора высоты 5000 м до 8-9 минут; снижения длин разбега и пробега до 250 м и 280 м, соответственно; ослабления стрелкового вооружения до 4-х пулеметов ШКАС (боекомплект 3000 патронов) в крыле для стрельбы вперед и одного ШКАС (боезапас 750 патронов) на турели для стрельбы назад. Бомбовое вооружение и требование к бронированию самолета остались прежними.