На базе Ли-2 создали целый ряд летающих лабораторий, в том числе для отработки радиолокационных прицелов, навигационных систем, для геодезических и метеорологических исследований. Так, в ОКБ-30 произвели установку на одном самолете радиолокационной станции «Овал», а еще на шести – радиолокационных станций «Протон-М».
Существовали варианты Ли-2 для картографической аэрофотосъемки. Чертежи этих самолетов разработали в ОКБ-ЗО, а переоборудовали четыре машины на заводе № 84.
Летающие лаборатории оказали помощь эксплуатирующим подразделениям ВВС при освоении сложных бортовых радиотехнических комплексов. Например, 19 августа 1949 г. был утвержден Акт по результатам государственных испытаний самолета Ли-2Р, предназначенного для группового обучения штурманов и операторов работе с панорамным обзорным радиолокатором – бомбардировочным прицелом типа «Кобальт». Все тот же Голубков переделал в учебный самолет серийный Ли-2Т с моторами АШ-62ИР и флюгерными винтами типа АВ-7Н-161. Несомненно, учитывался опыт создания самолета УЧШЛИ-2.
Класс, который разместили в грузовом отсеке, был рассчитан на одновременное обучение 8 слушателей при одном инструкторе. В состав оборудования входили: панорамный обзорный радиолокатор «Кобальт» (антенна локационной станции размещалась в передней нижней части фюзеляжа и закрывалась специальным обтекателем); опросчик системы радиоопознавания типа «Магний»; радиовысотомер больших высот «Литий»; автоматический радиокомпас АРК-5; автоматический штурман АШ-46; дистанционный индукционный компас ДИК-46; астрономический компас АК-52; бортовой визир АБ-52.
Наличие астрокупола в сочетании с более совершенным навигационным оборудованием позволяло обучать штурманов методам современной инструментальной навигации. Внутрисамолетная связь осуществлялась через СПУ- 14. Для тренировки в аэрофотосъемке служили два фотоаппарата АФА-ИМ.
Главный конструктор предлагал разместить на борту самолета аппаратуру современной радиотехнической системы наведения бомбардировщиков на цели «Рым-С» и более совершенной системы автоматизированной системы посадки «Материк».
Ли-2P с двумя моторами АШ-62ИР
Ли-2 буксирует планер Г-11
Ли-2 сыграли определенную роль в построении ракетно-ядерного щита нашей страны. При проведении первых ядерных испытаний в СССР с их помощью брали пробы воздуха в районах взрывов. Для этой цели на Ли-2 устанавливали изготовленные в ОКБ-ЗО гондолы -фи льтры.
В период запусков первых советских межконтинентальных баллистических ракет Р-7 специально оборудованные в ОКБ-ЗО три самолета Ли-2 привлекались для проверки и отладки наземных траекторных измерительных комплексов, предназначенных для слежения за полетом ракет.
Ли-2 использовали для приема информации от спутников в районах, не перекрываемых или ненадежно перекрываемых наземными и морскими пунктами слежения за космическими аппаратами.
В конце 1951 г конструкторы вертолетов и автожиров Н.И.Камов, В.В.Никитин и В.Б.Баршевский разработали принципиально новый тип летательного аппарата с вертикальными взлетом и посадкой, который получил имя «винтокрыл». Машина удостоилась положительной оценки специалистов – о чем говорит документ под названием «Заключение по предварительному проекту винтокрыла», утвержденный начальником ЦАГИ А.И.Макаревским 15 января 1952 г.
Конструкторы 9 февраля 1952 г. направили И.В.Сталину письмо. В нем говорилось, что современные вертолеты, наряду со своими замечательными взлетно-посадочными свойствами, имеют весьма ограниченные летные характеристики. Увеличение скорости, высоты, дальности и продолжительности полета вертолетов связано с преодолением серьезных трудностей, обусловленных особенностями работы несущего винта на режиме косой обдувки и малым аэродинамическим качеством этих машин. С другой стороны самолеты, имея значительно более высокие летные характеристики, чем вертолеты, не обладают их уникальными взлетно-посадочными возможностями. Поэтому возникла идея объединить лучшие качества обоих.
Понимая сложность задачи создания комбинированного летательного аппарата, авторы проекта решили взять за основу уже построенный, проверенный многолетней эксплуатацией самолет Ли-2, снабдив его дополнительной моторной установкой и несущими винтами. Были рассмотрены различные схемы для создания несущих винтов. И среди них следующие: реактивная мотокомпрессорная с использованием двигателя АП-05; реактивная с прямоточными двигателями конструкции М.М.Бондарюка; одновинтовая с использованием турбовинтового двигателя ТВ-2 и его реакции для компенсации крутящего момента винтов; соосная (широко используемая в ОКБ Камова) с приводом от ТВ-2.
В итоге выбрали соосную схему несущих винтов, приводимых от двигателя ТВ-2 через специальный редуктор. Дальнейшая проработка возможных конструкций редуктора и несущей системы, более тщательное изучение этого вопроса подтвердили правильность выбора. Оказалось, что вес редуктора для соосного несущего винта получался значительно меньшим, чем вес трансмиссии одновинтового вертолета с тем же мотором. Вес втулок и лопастей также уменьшался. Винтокрыл, подобно вертолету, мог взлетать и садиться вертикально, неподвижно висеть в воздухе – в пределах своего статического потолка. Вместе с тем он имел бы более высокие летные данные, чем вертолет.