Первые же дни войны выявили неподготовленность основной массы советской авиации противостоять действиям люфтваффе, быстро завоевавших полное господство в воздухе. Малочисленным штурмовикам Ил-2 приходилось выполнять свои задачи в условиях мощного противодействия сил ПВО и истребителей противника. Создавшаяся на фронтах обстановка заставила главного конструктора уже в июле 1941 г. вновь обратиться в наркомат авиапрома с предложением срочно организовать производство своего тяжелого бронированного штурмовика ТВШ-2, способного в какой-то мере противостоять движению танковых колонн противника. Имелся в виду уже разработанный ранее двухместный вариант самолета ЦКБ-60 с двумя двигателями М-82. Состав его стрелково-пушечного вооружения, расположенный в носовой части фюзеляжа, полностью повторял ранее предложенный на штурмовике ЦКБ-60 за одним исключением, вместо четырех пулеметов УБ устанавливались пулеметы ШКАС калибра 7,62 мм. Бомбовое вооружение массой 400 кг размещалось во внутренних отсеках, максимальная загрузка составляла 1000 кг. Вместо бомб допускалась подвеска восьми снарядов РС-132. Тяжелейшая обстановка первых месяцев войны не позволила осуществить и этот проект.
Ил-6 (МШ), схема № 3
Ил-6 (МШ-2)
Ил-1
Быстрое продвижение немецких войск на Восток создало серьезную угрозу для производства серийных штурмовиков в Воронеже, а начавшаяся эвакуация промышленности, в результате которой значительно сократился выпуск авиационных моторов АМ-38, грозила его окончательным прекращением. Именно в этот период на воронежский завод пришла телеграмма Сталина: «Самолеты Ил-2 нужны нашей Красной Армии теперь как воздух, как хлеб». Поэтому уже в августе 1941 г. в ОКБ С.В. Ильюшина началась проработка возможности установки на серийных штурмовиках другого двигателя АШ-82 уже с воздушным охлаждением, производство которого было налажено в глубоком тылу. При этом было принято во внимание распространенное в то время мнение о большей живучести такого типа двигателей в боевых условиях. Учитывая тяжелый опыт первых недель войны, на новой модификации предусмотрели вторую кабину стрелка с установленным крупнокалиберным пулеметом БТ. Первый полет состоялся 8 сентября. Начавшаяся эвакуация ОКБ задержала его испытания до весны следующего года, однако к этому моменту в Куйбышеве уже разворачивалось массовое производство штурмовиков Ил-2 и моторов АМ-38 для них.
В феврале 1942 г. в Москве состоялась конференция летчиков-штурмовиков, конструкторов и производственников для обмена опытом боевого применения штурмовиков и их дальнейшего совершенствования. Было высказано три основных пожелания: сделать самолет двухместным, установив оборонительный пулемет; повысить мощность двигателя АМ-38 и усилить плотность огня пушечного вооружения. В связи с этим конструкторскому бюро С.В. Ильюшина было предложено й кратчайший срок, не останавливая конвейера, выпустить чертежи двухместного варианта штурмовика и внедрить его в производство. Сравнение нескольких предложенных вариантов позволило выбрать наименее трудоемкий, и уже весной 1942 г. двухместный штурмовик успешно прошел государственные испытания, в акте которых появилась фраза: "…двухместный самолет Ил-2 с задней стрелковой установкой под пулемет У ВТ может быть эффективно использован в штурмовых частях ВВС и выполнять боевые задачи без сопровождения истребителей-. Упоминавшийся ранее генерал Люфтваффе В. Швабедиссен вспоминал: «Уже в конце 1941 г. мы обнаружили, что советская штурмовая авиация становится все сильнее. Эта тенденция обозначилась более четко и в последующие годы, так как русское командование превратило ее использование в задачу первостепенной важности».
Штурмовики Ил-2 в одноместном и двухместном вариантах
После окончания работы конференции С.В. Ильюшин предпринял еще одну попытку развернуть производство тяжелого бронированного штурмовика ТБШ-2, предложив заказчику доработанный эскизный проект. Конструкция и летные характеристики этой машины были аналогичны указанным в предыдущем варианте, а вот ее вооружение было несколько другим и больше подходило для действий по транспортным колоннам, железнодорожным составам и моторизованным частям пехоты. Предусматривалась установка двух пушек ВЯ-23 с запасом снарядов по 200 штук на каждую, восьми пулеметов ШКАС с общим боекомплектом 6000 патронов, восьми снарядов РС-82 и бомб массой до 1000 кг. Эта попытка, как и предыдущие, оказалась неудачной, Но, несмотря на это главной задачей конструкторского коллектива неуклонно оставалось повышение боевых возможностей своих штурмовиков. Все более совершенные образцы бомб, ракетных снарядов и пушек постоянно обновляли состав их вооружения. Уже в мае, воспользовавшись результатами закончившихся испытаний серийного Ил-2 с установленными на нем пушками LU-37 калибра 37 мм, главный конструктор принимает решение начать разработку нового, еще более совершенного штурмовика, обладающего этим оружием.
Эскизный проект одноместного модернизированного штурмовика Ил-6 (рабочее название МШ) был направлен в НКАП и УВВС в июле 1942 г. Основной особенностью новой машины стало размещение двигателя АМ-38 в средней части фюзеляжа. Посредством длинного вала он соединялся с втулкой воздушного винта. Расположенная над валом и сильно сдвинутая вперед кабина летчика обеспечивала, по сравнению с Ил-2, прекрасный обзор вперед-вниз. Между кабиной и двигателем размещались баки с топливом и маслом. Радиаторы систем охлаждения и смазки двигателя, находящиеся в подфюзеляжной части центроплана, продувались воздухом, поступающим из заборников в носке центроплана. Самолет имел обычной схемы двухколесное шасси с убирающимся хвостовым колесом. При этом основные опоры обладали особенностью, впервые встретившейся на самолетах С.В. Ильюшина. Уборка их осуществлялась назад с поворотом колес на 90". Бронекорпус, как и на всех штурмовиках ОКБ, защищал наиболее уязвимые для поражения места и имел более плоские стенки.