Усиление активности немецкой торпедоносной и бомбардировочной авиации на коммуникациях между Севастополем и портами Кавказа потребовало от авиации флота организации прикрытия с воздуха кораблей и судов на переходе. Полное отсутствие в составе ВВС ЧФ тяжелых истребителей привело к тому, что эту задачу пришлось возложить на ДБ-3, Пе-2, СБ и МБР-2. Если бомбардировщики хотя бы теоретически могли прикрыть конвой от немецких атак, то слабовооруженные «амбарчики» никак не подходили для таких целей. Зачастую экипажам МБР-2 приходилось отбиваться от немцев, полагаясь исключительно на собственную смекалку. Так, 2 августа 1942 г. при отражении налета торпедоносцев Не 111 из 6./KG26 на поврежденный во время набега на Феодосию крейсер «Молотов» и лидер «Минск» экипажу одного из МБР-2, чтобы как-то сбить «Хейнкель» с боевого курса, пришлось пускать в него сигнальные ракеты. Усилить стрелковое вооружение МБР-2 не пытались, но некоторые летающие лодки оснастили пусковыми установками для реактивных снарядов.
МБР-2 участвовали и в отражении наступления немецко-румынских войск на Кавказ. Вместе с такими «новейшими» самолетами, как УТ-16 и И-15 (других машин просто в тот момент не было) они вошли в состав срочно созданной морской авиагруппы Новороссийского оборонительного района. Несмотря на «антикварную» технику, МАГ НОР сыграла свою роль в одном из драматических эпизодов битвы за Кавказ. В период самых напряженных боев за Новороссийск, с 23 августа по 22 сентября 1942 г., МБР-2 действовали по войскам противника в районах Гостагаевской, Станичке, Мефодиевской, Крымской, Абинской, Ильинской и занятому немцами аэродрому Анапа. Наибольшее напряжение пришлось на ночь с 5 на 6 сентября, когда МБР-2 совместно сУТ-16 выполнили 36 боевых вылетов на бомбардировку немецких войск в районах Южной Озерейки и Глебовки.
В 1942 г. оперативная обстановка на Черном море серьезно изменялась. Немцы весной начали переброску на этот театр соединений ВМС, основную ударную силу которых составили флотилии торпедных катеров и подводных лодок. Кроме них, появились итальянские подводники и катерники. Поэтому МБР-2 стали гораздо чаще использовать по своей «основной специальности» – как морские разведчики и бомбардировщики. В частности, одной из задач летающих лодок стало патрулирование и ежедневная воздушная разведка побережья Кавказа для своевременного обнаружения «шнелльботов» немецкой 1-й флотилии торпедных катеров, с начала августа начавших активные действия против советских каботажных перевозок.
В начале войны удары по наземным целям экипажам МБР-2 приходилось наносить даже днем
Ст. л-т С.А.Егоров из 119-го МРАП совершил на «амбарчике» 225 ночных боевых вылетов
Подвеска реактивных снарядов
Подвеска бомб ФАБ-50 перед боевым вылетом. ЧФ, 1942 г.
В конце года в боевые походы к Кавказскому побережью стали выходить и немецкие субмарины из 30-й флотилии, что настоятельно потребовало усиления системы противолодочной обороны. Для реше
ния исключительно задач ПЛО было выделено три отдельные эскадрильи МБР-2:18-я, 60-я и 82-я, базировавшиеся соответственно в Геленджике, Туапсе и на озере Палеостоми вблизи Поти. Они вели противолодочное охранение боевых кораблей и конвоев непосредственно на подходах к военно-морским базам, в обязательном порядке сопровождали на переходах все крупные конвои, патрулировали 40-мильную прибрежную зону. МБР-2 вылетали на поиск лодок вплоть до окончания боевых действий на Черном море, однако, несмотря на активные поисковые действия и многочисленные случаи атак субмарин, ни одну из них потопить не удалось.
Не оставляли без внимания экипажи «амбарчиков» и другие корабли противника. В 1942 г. на их счету были немецкий сторожевой катер типа MFK и плавучий док, потопленные 20 июля при налете 15 МБР-2 и 5 СБ на Мариуполь. В ночь на 22 июля при налете 15 МБР-2 и МТБ-2 был потоплен сторожевой катер из 17-й немецкой флотилии охраны водного района. 26 сентября 5 ДБ-3 из 5-го минно-торпедного полка, 3 СБ из 40-го бомбардировочного полка и 7 МБР-2 из 119-го МРАП совместными усилиями потопили у Керчи немецкий пароход «Naunburg». 28 октября 18 МБР-2 из 119-го полка потопили в бухте Сенной немецкий лихтер JPR54605.
В 1943 г. с поступлением в ВВС флота новой авиатехники МБР-2 постепенно стали уходить на вторые роли. Летающие лодки продолжали вести поиск немецких торпедных катеров, при этом предвечерний поиск «шнелльботов» в 50-мильной зоне района Геленджик-Феодосия был задачей МБР-2 18-й эскадрильи, а «амбарчики» 119-го МРАП вели ночной поиск в Керченском проливе. Эти меры несколько снизили активность противника, так как немецкие торпедные катера, как правило, заблаговременно обнаруживались воздушной разведкой, что позволяло вовремя принимать необходимые контрмеры. Бывало, что дело не ограничивалось одной разведкой. Например, 20 апреля МБР-2 из 119-го полка при ночном налете на Анапу потопили итальянский торпедный катер MAS574 из 4-й флотилии MAS. 20 мая 10 Ил-2 из 8-го и 47-го штурмовых авиаполков, а также 14 МБР-2 из 119-го МРАП атаковали немецкие торпедные катера в 100 милях западнее Туапсе. В результате «шнелльботы» S49 и S72 получили повреждения, а их экипажи понесли потери.