В период со 2 по 18 февраля 1941 г. оба КОР-2 прошли государственные испытания в Севастополе на базе ЛИИ ВВС ВМФ. Их проводили летчики ЛИИ С.Б. Рейдель и П.Я. Яковлев.
Проведенные мореходные испытания показали, что летающая лодка КОР-2 при нормальном полетном весе 2750 кг без применения щитков может взлетать со скоростью 145 км/час и для этого требуется 250– 300 м разбега. Мореходность самолета соответствовала требованиям и находилась в пределах высоты волны 0,5–0,6 метра.
При посадке на два редана без применения щитков гидросамолет выпрыгивал из воды на высоту 1– 1,5 метра, но управляемость при этом не терял. При выпущенных щитках посадка происходила нормально, машина не «барсила». Однако механическая система управления щитками работала не надежно. Щитки часто заклинивало в положении полного выпуска, что не давало возможности уйти на второй круг. Поэтому механическую систему управления заменили на гидравлическую.
Кроме этого, Рейдель с Яковлевым отметили наличие у КОР-2 крутой глиссады планирования, которая ими оценивалась как недостаток. Они не без основания полагали, что при выполнении полетов в штилевую погоду, и особенно ночью, посадка на самолете будет затруднена.
Военные летчики-испытатели сделали заключение, что определенный согласно проекту максимальный полетный вес летающей лодки явно занижен. Они рекомендовали его увеличить еще на 200–250 кг. Для использования КОР-2 в качестве базового ближнего морского разведчика-бомбардировщика было предложено увеличить емкость топливных баков, а бомбовую нагрузку увеличить с 200 до 400 кг. В целом же признавалось, что КОР-2 соответствует требованиям ВМФ, испытания выдержал и может быть рекомендован к принятию на вооружение.
Впрочем, то, что самолет получился, было ясно уже на этапе заводских испытаний. Командующий морской авиацией генерал-лейтенант С.Ф. Жаворонков в 1940 г. в докладе «О проектировании и строительстве авиации ВМФ» отмечал: «Опытный разведчик КОР-2 сейчас проходит заводские испытания. Самолет летает. Заводские испытания проходят пока благоприятно. Есть основания думать, что эта машина пойдет». По поводу перспектив серийного строительства Жаворонков сказал следующее: «Предположительно он должен быть запущен в производство со второй половины 1941 года и, таким образом, будет поступать на вооружение к концу 1941 года. Мы намерены были заказать 100–150 самолетов в 1941 году. Справится ли с этим промышленность, сейчас трудно сказать».
Одновременно с испытаниями нового катапультного разведчика шло строительство кораблей «Большого океанского флота», на которых им предстояло в будущем базироваться.
В конце августа 1939 г. был заложен «Чапаев» — головной корабль серии легких крейсеров проекта 68. В соответствии с «Программой военного судостроения на III пятилетку» в 1939–1942 гг. планировалось заложить 17 крейсеров этого проекта, имевших авиационное вооружение, состоявшее из катапульты и двух самолетов КОР-2.
30 ноября 1939 г. на стапеле завода № 194 в Ленинграде состоялась официальная закладка головного тяжелого крейсера проекта 69 «Кронштадт». Несколько раньше, 5 ноября, на заводе № 200 в Николаеве был заложен «Севастополь». Всего же предусматривалось ввести в строй 16 тяжелых крейсеров. Авиационное вооружение крейсера состояло из двух самолетов КОР-2, предназначавшихся для разведки и корректировки артогня главного калибра. Старты самолетов производились при повороте катапульты на угол 60—120° от диаметральной плоскости корабля. Самолеты размещались на площадках рядом с катапультой, палубой ниже, чтобы не мешать при ее разворотах. Между самолетными площадками находилась авиамастерская. Для подъема самолетов служила грузовая стрела, крепящаяся к грот-мачте.
На линейных кораблях проекта 23 (типа «Советский Союз») базировалось бы четыре самолета КОР-2, для двух из которых предусматривался ангар в кормовой части. Там же устанавливалась и катапульта. Первые два корпуса («Советский Союз» в Ленинграде на заводе № 189 и «Советская Украина» в Николаеве на заводе № 198) официально заложили еще в 1938 г. Еще два линкора «Советская Белоруссия» и «Советская Россия» позже заложили на заводе № 402 в Молотовске. Окончательно же предполагалось в 1938–1942 гг. построить шесть линкоров проекта 23.
Еще на этапе проектирования КОР-2 для согласования некоторых вопросов, касающихся размещения самолета на линкоре, Г.М. Бериев выезжал в Ленинград. где обсуждал все эти спорные моменты с главным инженером КБ Балтийского завода и главным конструктором проекта 23 Б.Г. Чиликиным.
Для обеспечения стрельбы орудий главного калибра линкоров и крейсеров за пределами прямой видимости КОР-2 планировалось оснастить прибором системы Крылова, конструктивно состоящим из двух авиационных оптических прицелов для бомбометания системы Герца (намечалась лишь некоторая переделка механизмов). Прибор предназначался для определения местоположения своего корабля и корабля-цели относительно самолета в полярных координатах — наклонная дальность и пеленг.
Сложность такого способа заключалась в том, что на КОР-2 имелся только один наблюдатель, который не мог одновременно визировать два корабля. Из этого положения вышли легко — один прицел установили в диаметральной плоскости перед кабиной пилота. Второй член экипажа мог непрерывно визировать свой корабль другим прицелом, снимать отсчеты и передавать их по радио на борт корабля в центральный артиллерийский пост.
Запуск КОР-2 (впрочем, с выходом в декабре 1940 г. приказа НКАП № 704 «О переименовании боевых самолетов» КОР-2 получил обозначение Бе-4) в серийное производство совпал с очередными организационными изменениями в советской авиапромышленности. Морское самолетостроение было решено сконцентрировать севернее Москвы, в районе системы искусственных водохранилищ (Московское море) и канала Москва — Волга. Поэтому в марте 1941 г. ЦКБ МС было переведено на Савеловский машиностроительный завод № 288 (г. Кимры, Калининской обл.). До этого предприятие выпускало агрегаты планера самолета Су-2 и было филиалом авиационного завода № 30. Теперь завод стал самостоятельным и получил номер № 288.
Испытания первых двух прототипов тем временем продолжались. Совместным приказом наркомов ВМФ Н.Г. Кузнецова и авиационной промышленности
А.И. Шахурина от 17 мая 1941 г. для проведения государственных испытаний самолета Бе-4 и катапульты ЗК-1 назначалась комиссия, в которую вошли главный конструктор самолета Г.М. Бериев, конструктор катапульты П.И. Бухвостов и старший научный сотрудник ЦНИИ-45 Н.Я. Мальцев. Катапульта была установлена на плавучий стенд и испытана при помощи 3-тонной болванки. Сам самолет испытывали уже после начала войны, в период с 23 июля по 6 августа 1941 г. Первый полет состоялся уже 31 июля, причем материальная часть готовилась в Гребном порту, а запускался самолет в районе Ораниенбаума. Испытания прошли успешно, однако работа корабельного оборудования оставляла желать лучшего.
Параллельно шло строительство серийных корабельных разведчиков. Первоначальное количество Бе-4, которое предстояло выпустить на заводе № 288, было определено в 20 экземпляров. Первый серийный самолет с заводским номером 28801 был готов 11 августа 1941 г. В отличие от опытных машин установили менее мощный (1000 л.с.), однако обладающий большим ресурсом двигатель М-62. Кроме того, в конструкцию и оборудование самолета были внесены некоторые доработки. В частности, появился механизм аварийного сброса фонаря кабины пилота, установлена бронеспинка, радиостанция РСМР-3 заменена на РСБМ-бис, а фотоаппарат АФА-27 на АФА-27Т.
Но служба этой машины оказалась недолгой. 9 сентября при выполнении шестого по счету полета этот Бе-4 разбился. Пилотировал самолет Н.П. Котяков, причина катастрофы — «зеркальная поверхность воды» (полный штиль и солнечный блик), которые и привели к тому, что самолет на высокой скорости врезался в воду. Котяков и инженер КБ Морозов спаслись, а воентехник 1 ранга Сукачев утонул вместе с самолетом. Однако в аварийном акте особо подчеркивалось общее мнение, что «машина хорошая».
