В декабре 1929 г. в Бутырской тюрьме из группы репрессированных конструкторов (всего около 20 человек) скомплектовали Особое конструкторское бюро (ОКБ) ОГПУ. В январе 1930 г ОКБ ОГПУ разместили на территории завода №39. Для ускорения работ ОКБ ОГПУ было расширено за счет привлечения вольнонаемных авиационных специалистов и стало называться ЦКБ-39 ОГПУ. Здесь под руководством «зеков» Н.Н. Поликарпова и Д. П. Григоровича были созданы истребители И-5, И-Z и опытный бомбардировщик ГБ-5. В июне 1931 г., после успешного испытания И-5, репрессированных конструкторов освободили, и некоторые из них перешли в ЦКБ ВАО.
В сентябре 1931 г. в единую летную станцию объединились: летная станция при отделе бывшего АГОС и летная станция ЦКБ ВАО. Руководство объединенной летной станцией поручили летчику-испытателю И.Ф. Козлову, а местом ее расположения стал ангар ЦАГИ.
В 1929 г. в южной части Центрального аэродрома имени М.В. Фрунзе (с 1923 по 1926 г. - имени Л.Д. Троцкого) был построен ангар ЦАГИ, в котором разместилась летная станция при отделе АГОС (с 1932 г. отдел эксплуатации, летных испытаний и доводок (ОЭЛИД) ЦАГИ, или 8 отдел ЦАГИ). Ныне этот ангар находится на территории ОАО «ОКБ Сухого».
В ноябре 1931 г. бывшие мастерские АГОС и мастерские (на Яузе) были реорганизованы в завод опытных конструкций (ЗОК), на котором сосредоточили производство опытных образцов. Директором ЗОК назначили А.А. Осипова.
Завод №39 имени В.Р.Менжинского стал местом производства головных опытных серий, с переносом опыта их постройки на соответствующие серийные заводы. Директором завода №39 был назначен НА Клевцов.
Оба завода вошли в состав ЦКБ ЦАГИ.
В начале декабря 1931 г. начальник ЦАГИ Н.Е. Пауфлер принял решение организовать работу ЦКБ по бригадному принципу. При этом объекты, поручаемые бригадам для исполнения, прорабатывались этой бригадой от начала проектирования и вплоть до внесения изменений при серийной постройке. Начальник бригады полностью отвечал за порученные ему к исполнению самолеты.
В связи с этим в структуре ЦКБ были образованы семь секторов: сектор тяжелых самолетов - руководитель А.Н. Туполев; сектор легких самолетов - руководитель Д.П. Григорович; сектор особых конструкций - руководитель В.Н. Чернышев; сектор вооружений - руководитель А.В. Надаш-кевич; сектор общих работ - руководитель А.И. Рафаэлянц; планово-технический сектор и административно-хозяйственный сектор.
В сектор легких самолетов вошли: бригада №4 П.О. Сухого (заместитель Н.Н. Поликарпов) и бригада №5 С.А. Кочеригина (заместитель Петров). Сектор особых конструкций включал: бригаду №3 В.Н. Чернышева (заместитель Г.О. Бертош) и бригаду №6 В.А. Чижевского.
Уместно отметить, что полностью специализация бригад по типам самолетов завершилась лишь в 1935 г.
28 декабря 1931 г. ВАО было реорганизовано в Главное Управление авиационной промышленности (Г/АП). Ему подчинили вновь созданные тресты: самолетостроительный; авиамоторостроительный; подсобных предприятий; ремонтно-запасного производства.
5 января 1932 г. ВСНХ СССР был преобразован в Народные Комиссариаты: тяжелой промышленности (НКТП); легкой промышленности; лесной промышленности и деревообрабатывающей промышленности. Одновременно в ведение НКТП передали ГУАП, Наркомом НКТП назначили Г.К. Орджоникидзе, а его заместителем по авиации и начальником ГУАП - П.И. Баранова.
4 мая, в связи с назначением В.Н. Чернышева на вышестоящую должность, произошло объединение бригад №3 и №4 ЦКБ ЦАГИ в одну бригаду №3, с передачей ей производственных заданий обеих бригад. Объединенную бригаду №3 возглавил П.О. Сухой, а его заместителями стали Н.Н. Поликарпов и Г.О. Бертош.
25 мая 1932 г. «Для придания большей самостоятельности, гибкости и конкретности руководства отдельными подразделениями…» ЦКБ ЦАГИ было преобразовано в сектор опытного строительства (СОС), в составе: конструкторского отдела (КОСОС); отдела внедрения в серию; отдела стандартизации; отдела эксплуатации, летных испытаний и доводок (ОЭЛИД); завода опытных конструкций (ЗОК); бюро информации.
СОС разместился в новом комплексе зданий ЗОК и КОСОС, построенном на правом берегу реки Яузы за Дворцовым (Лефортовским) мостом.
4 июля 1932 г. правительство утвердило план работ по опытному строительству самолетов на 1932-1933 гг.. Перед ЦАГИ были поставлены задачи по созданию новых образцов тяжелых бомбардировщиков, одноместных и многоместных истребителей и других типов самолетов.
По плану бригаде №3 КОСОС надлежало спроектировать, построить и передать на госиспытания: истребитель И-14 М-38, или АНТ-31 к 15 марта 1933года; истребитель И-13 М-32, или АНТ-32 к 1 июня 1933 г.; двухместный пушечный истребитель ДИП 2М-34, или АНТ-29 к 1 октября 1933 г. В качестве дополнительного задания переходил доставшийся по «наследству» от В.Н. Чернышева, недостроенный истребитель И-12бис 2М-22, или АНТ-23 «Бауманский комсомолец».
По постановлению правительства истребитель И-14 имел только стрелковое вооружение (два пулемета ПВ-1), но в процессе проектирования по требованию УВВС РККА в состав вооружения включили две пушки АПК-11. Поскольку в данном варианте ухудшались маневренные характеристики самолета, приняли решение параллельно с ним проектировать маневренный истребитель И-14а со стрелковым вооружением. Эта работа была поручена Н.Н. Поликарпову.