1) В Европе складывается напряженная обстановка. Война неизбежна. Нашим главным врагом всегда была и остается Англия. Воевать она будет против нас в союзе с фашистской Германией и с другими странами Европы, но главный враг Англия.
2) Главная сила Англии - военно-морской флот. Вследствие итого необходимо создать оружие для борьбы с английским флотом. В отличие от других целей, морские суда подвижны. Они могут маневрировать. Попасть бомбой, сброшенной с обычного бомбардировщика в маневрирующий корабль, практически невозможно из-за большого времени полета бомбы.
3) Современные средства ПВО боевых английских кораблей, их зенитная артиллерия не дает возможности бомбить эти корабли с малых и средних высот. На ближайшее время безопасными для нападающего самолета могут быть только высоты 9000-10000 м и выше.
На основании этого были сделаны следующие выводы:
1) Будущий самолет должен иметь дальность не менее 5000-6000 км, чтобы с территории Союза долетать до английских военно-морских баз и возвращаться обратно. Это требует создания большого самолета, так как весовая отдача по топливу растет с увеличением взлетного веса.
2) Самолет должен выполнять полет на высоте 10000 м, следовательно, должен иметь герметические кабины для экипажа и высокую энерговооруженность, то есть должен иметь четыре мотора.
3) Самолет должен иметь возможность пикировать с большими скоростями, с тем, чтобы 'выстреливать' бомбу для максимального сокращения времени ее полета и для повышения вероятности поражения маневрирующех целей.
После обсуждения деталей было решено назвать новый самолет 'ПБ' -'пикирующий бомбардировщик'. По реестру КБ А.Н.Туполева это был 57-ой проект (самолет '57', АНТ-57, Ту-57).
Практически сразу началась работа над проектом 'ПБ'. В группу Туполева начали вливаться новые люди из состава заключенных специалистов в области авиации и других отраслей, которых НКВД свозило из различных лагерей и тюрем своей огромной империи. В основном это были, в лучшем случае, производственники, такие, как например, С.А.Вигдорчик - бывший начальник цеха завода №1. Так как 'лимит' арестованных авиаспециалистов был вскоре исчерпан, НКВД привозил специалистов весьма далеких от самолетостроения. Среди них попадались прекрасные талантливые инженеры, которых С.М.Егер через несколько месяцев совместной работы не променял бы ни на какого угодно дипломированного самолетчика- конструктора. Вскоре группа Туполева достигла 17 человек, началась специализация по направлениям:
А.Н.Туполев - главный конструктор; С.М.Егер, И.Б.Бабин - общее проектирование и конструкция самолета; А.В. Надашкевич, Б.Е.Радулянский - вооружение; Р.Л. Бартини,К.С.Сцилард,
А.И.Некрасов, Ю.В.Коренев, П.И. Вальтер - аэродинамика, прочность, проектирование элементов планера; Г.С.Френкель - системы навигационного и специализированного оборудование; А.Ю.Рогов, Ф.М.Фисун - силовая установка; А.Р Бонин - гидросистема; А.П. Алимов, Ф.Фисун - макет. Группа начала проектирование с детального изучения вопросов боевого применения будущего самолета и, прежде всего, с вопроса скоростного пикирования.
Пикирование, как один из тактических приемов бомбометания, применялся в ВВС и ранее. Одними из первых пикирование использовали летчики морской пехоты США в борьбе с сандинис-тскими повстанцами в Никарагуа в 1931 году. Германские пикирующие бомбардировщики Ju-87 с успехом использовались в Испании в ходе гражданской войны. С середины тридцатых годов практически все фронтовые бомбардировщики проектировались с учетом возможности использования их как пикировщиков. Однако по самому существу все эти самолеты были приспособлены для кратковременного пикирования и бомбометание с них осуществлялось на выходе из пикирования с разбросом бомб 'веером' в вертикальной плоскости. С тем, чтобы не выходить за прочностные нормативы и бомбить с возможно меньших высот на всех этих самолетах применялись тактические воздушные тормоза (тормозные решетки).
При проектировании 'ПБ', для повышения вероятности поражения цели, был выбран метод скоростного пикирования. Уже в первые недели после начала работы были получены интересные материалы по точности бомбометания подвижных морских целей при различных методах бомбометания. С помощью представителей ВМФ были построены циркуляции для различных типов кораблей за время падения бомбы с самолета. Расчетами было показано, что при бомбометании по эскадренному миноносцу, начавшему маневр на циркуляцию в момент сброса бомбы, при бомбометании с горизонтали с высоты 5000 м для 100% поражения потребуется 70 бомбардировщиков, которые в строю одновременно сбрасывают фугасные бомбы. В случае заторможенного пикирования со скоростью 500 км/ч подобная задача могла быть выполнена уже соединением из 20 самолетов-пикировщиков, а в случае скоростного пикирования со скоростью 900 км/ч можно было обойтись пятью пикировщиками, что было вполне реально. При рассмотрении операции скоростного пикирования применительно к циркулирующему авианосцу или линкору было показано, что эти типы кораблей можно рассматривать как неподвижные цели, тогда как в варианте бомбометания с горизонтали эти корабли способны были за время полета бомб отойти на значительное расстояние от точки прицеливания.
На основании проведенного анализа необходимо было проектировать самолет с аэродинамическими и прочностными характеристиками, удовлетворявшими требованиям скоростного пикирования со скоростями 800-900 км/ч.
Необходимость получения минимального лобового сопротивления потребовало размещение бомбовой нагрузки внутри фюзеляжа и мероприятий по обеспечению ее сброса при скоростном пикировании. Академик А.И.Некрасов выполнил расчеты (в дальнейшем подтвержденные испытаниями по сбросу бомб на пикировании в ходе испытаний одного из прототипов Ту-2), описывавшие взаимные траектории бомбы и самолета при пикировании. Было определено, что при пикировании самолета под углом 75° к горизонту, самолет из-за наличия подъемной силы как бы 'снимается' со сброшенной бомбы, а сама бомба при этом, в движении ее центра масс относительно строительной оси самолета, отходит от него под углом 55-65°. На практике это означало, что если бомбовому отсеку дать по передней стенке скос 65°, а на бомбовых замках обеспечить выход бугелем бомб вперед-вниз, то бомбы на пикировании можно сбрасывать из отсека без помощи дополнительных приспособлений. До этого (да и после) на всех пикировщиках бомбы или подвешивались снаружи, или применялись системы принудительного вывода бомб из бомбоотсека.
Размещение экипажа и компоновка кабины летчика осуществлялись таким образом, чтобы на всем этапе поиска цели в горизонтальном полете, при переходе в пикирование и в процессе самого пикирования летчик все время мог видеть цель. Для этого был необходим оптический прицел, головка которого должна была находиться снизу самолета, а окуляр у летчика. Подобный перископический прицел начали разрабатывать под руководством А.В.Надашке-вича.
В ходе проектирования выяснилось, что отечественные фугасные и даже бронебойные бомбы не приспособлены для скоростного бомбометания с пикирования. При ударе бомб о бронепалу-бу их корпуса раскалывались, резко ослабляя эффект поражения корабля. А.Н.Туполев поручил А.В.Надашкевичу проработать предложения по новой системе авиабомб, с использованием рекомендаций профессора Е.А.Беркалова, крупнейшего специалиста в области систем артиллерийских боеприпасов, который также находился в этом же лагере, но только в другом бараке и занимался проектированием новых артси-стем для РККА. Вскоре предложения по новой системе бомбового вооружения, включавшей бомбы калибра 100, 250, 500, 1500, 3000 кг, были подготовлены и представлены руководству НКВД и ВВС. В дальнейшем наработки по ней стали основой при работах по системам авиационных бомб типа М-43 и М-46, которые были запущены в серийное производство и долгие годы состояли на вооружении ВВС.
Работы по проекту продвигались достаточно быстро. К началу лета 1939 года проблемы по выбору основных параметров самолета 'ПБ' были в основном решены. Был построен деревянный макет самолета, началась более детальная проработка проекта.
В июле 1939 года были подготовлены материалы к эскизному проекту самолета 'ПБ'. Согласно им, 'ПБ' представлял собой цельнометаллический вы-сокоплан с крылом большого удлинения и с фюзеляжем сравнительно небольшой длины (соотношения напоминали рекордный АНТ-25) с герметическими кабинами экипажа и двухкилевым хвостовым оперением. Экипаж машины состоял из трех человек. Оборонительное вооружение, состоявшее из трех спаренных установок с дистанционным механизированным управлением под пушки ШВАК (одна установка - в носовой части фюзеляжа, для обстрела передней полусферы, две - в задней части фюзеляжа, прикрывали верхнюю и нижнюю полусферы), обеспечивало эффективную защиту самолета от истребителей. Силовая установка должна была состоять из четырех высотных двигателей М-
