В нашей стране имевшиеся в то время в строю ближние разведчики-бомбардировщики заметно устарели, а пришедшие им на смену Р-9 и Р-10 оказались мало удачны. Важный шаг на пути создания более совершенных машин сделали осенью 1935 г., когда в бригаде № 3 КОСОС ЦАГИ начались опытно-конструкторские разработки будущего самолета. Главный конструктор ЦАГИ А.Н.Туполев дал указание составить весовой план скоростного разведчика с мотором М-34ФРН мощностью 1025 л.с. До конца года успели произвести аэродинамический и центровочный расчеты, сдать в производство четыре отсека крыла.

В июле 1936 г. нарком тяжелой промышленности Г.К.Орджоникидзе направил на утверждение председателю СНК СССР и Совета труда и обороны В.М.Молотову план опытного строительства самолетов на 1936-1937 гг., в котором указывалось, что «войскового самолета, имеющего малую посадочную скорость, хороший обзор, удобную и просторную для работы наблюдателя кабину, со скоростью 350 - 400 км/ч на сегодняшний день нет, несмотря на то, что такой разведчик должен быть наиболее распространен в ВВС».

Между тем, несколько раньше был объявлен конкурс на разработку многоцелевого самолета «Иванов» (с ударением на «а»). По-видимому, инициатором его проведения был сам И.В.Сталин. Девиз, присвоенный этой машине, по мнению некоторых историков, соответствовал телеграфному адресу генсека; другие полагали, что название свидетельствовало о массовости будущих самолетов - «их надо построить столько, сколько людей у нас в стране носит фамилию Иванов».

В конкурсе приняли участие ЦАГИ (гл. конструктор А.Н.Туполев), ЦКБ (гл. конструктор Н.Н.Поликарпов), ХАИ (гл. конструктор И.Г.Неман), а также Д.П.Григорович, С.А.Кочеригин и С.В.Ильюшин. Все конструкторы разрабатывали эскизные проекты под двигатель АА.Микулина М-34 и предусматривали применение машин в трех назначениях (штурмовик, легкий бомбардировщик и разведчик), однако между проектами существовали и несомненные отличия.

Так, Н.Н.Поликарпов, наряду с обычной схемой низкоплана, предложил проект высокоплана типа «парасоль». Второй вариант имел преимущество в обзоре для экипажа, но обладал несколько худшей аэродинамикой и сложной кинематикой шасси. Предложения Д.П.Григоровича отличались необычным способом крепления двигателя. Остальные конструкторы придерживались традиционной схемы низкоплана, позволявшей, по их мнению, оптимально скомпоновать машину и обеспечить удобство эксплуатации.

Обсудив и проанализировав все проекты, комиссия, возглавляемая наркомом авиапромышленности М.М.Кагановичем, пришла к выводу, что они «по своим геометрическим размерам, весовым и летно-тактическим данным очень мало разнятся друг от друга и технически укладываются в очень узкие пределы». По мнению наркома, «проектирование и постройка самолета в короткий срок (8-9 месяцев) возможна лишь при коллективной проработке проекта, путем создания сквозной бригады из всех конструкторских бюро и научных институтов -ВИАМ, ЦИАМ, ЦАГИ с привлечением специалистов по отдельным дисциплинам, как то: моторное хозяйство, материалы, технологическое производство, оборудование самолетов и др. Таким путем, в данной машине будет сосредоточен весь лучший опыт, накопленный конструкторскими бюро Союза, и обеспечено ее создание с учетом массового производства».

Главное управление авиапромышленности (ГУАП) считало целесообразным построить машину в трех вариантах: дюралевой, на базе американских конструкций и технологий, деревянной и смешанной конструкции. По каждому из вариантов были назначены главные конструкторы: Сухой (завод опытных конструкций ГУАП), Неман (завод № 135) и Поликарпов (завод № 21) соответственно.

Предложение Кагановича получило одобрение руководства страны, и 27 декабря 1936 г. вышло Постановление Совета труда и обороны о по стройке скоростного дальнего штурмовика-разведчика по схеме низкоплана.

...Здесь хотелось бы сделать небольшое отступление Во всем авиационном мире внимательно следили за успехами быстро прогрессирующей Германии. Не ocталось незамеченным появление самолета Хейнкель Не70 с исключительно удачными для своего времени аэродинамическими формами. На государственных испытаниях в апреле 1933 г. он показал максимальную скорость у земли 377 км/ч. А ведь на машине сто ял считавшийся устаревшим мотор BMW-VI.

Авиационных экспертов не могло ввести в заблуждение утверждение немцев о том, что Не70 является почтово-пассажирской машиной. Во французской печати инженером Веллэем были опубликованы расчеты вариантов боевых самолетов на основе Не70 с 860-сильным французским мотором Испано-Сюиза HS-12. Так, двухместный легкий разведчик и бомбардировщик мог иметь скорость 420-430 км/ч на высоте 4000 м, практический потолок 9000 м и максимальную дальность 1500 км. Разумно предположить, что не случайно аналогичные цифры были положены в основу советских «Ивановых». Оказали влияние на заложенные характеристики и расчеты КО-СОС ЦАГИ, выполненные в 1935 г.

С мая по август 1936 г. П.О.Сухой как член комиссии по закупке самолетов посетил Нью-Йорк, Балтимору, Лос-Анджелес, Сан-Франциско. В результате поездки удалось не только купить несколько машин разного типа, но и ознакомиться с работой крупнейших авиационных заводов США, увидеть передовую технологию металлического самолетостроения. Несомненно, Сухой решил использовать передовой американский опыт в своем проекте.

К моменту возвращения Павла Осиповича в Советский Союз из ЦАГИ выделились «в самостоятельную жизнь» несколько КБ, а А.Н.Туполев стал главным инженером Главного управления авиационной промышленности. Теперь Андрей Николаевич не мог уделять должного внимания конструкторскому отделу завода опытных конструкций (ЗОК), и на должность начальника назначили В.М.Петлякова, а Сухого утвердили его заместителем. Продолжив работу по теме «Иванов», последний использовал в конструкции и производстве новейшие материалы и технологические процессы. По его инициативе в каркасе машины применили в качестве основных  элементов прессованные дюралевые профили открытого типа, недавно освоенные нашей промышленностью, и высокопрочные алюминиевые сплавы при изготовлении деталей методом горячей или холодной штамповки и литьем. Кроме того, были освоены кислородно-водородная сварка и обработка твердых сплавов (до 180 кг/см2), а также внедрен гибкий текстолит.

Конструкторские решения, заложенные в самолете, позволяли в широких пределах использовать агрегатную сборку с установкой отдельных элементов управления и оборудования до окончательной сборки. Применение плазово-шаблонного метода упрощало изготовление машины и обеспечивало хорошую взаимозаменяемость отдельных агрегатов и узлов. Все это повысило степень механизации производственных процессов заготовки и сборки, позволило применить поточный метод сборки с выходом на конвейер, что представлялось очень важным при крупносерийном производстве.

Надо отметить удачное решение Сухого сразу строить самолет с двойным управлением. При подготовке летного состава отпадала необходимость в специальных учебных машинах, а в боевых условиях, при необходимости, штурман всегда мог подменить летчика. Еще одним важным решением Павла Осиповича стал отказ от мотора жидкостного охлаждения М-34 в пользу опытного двигателя воздушного охлаждения М-62 - «русифицированного» «Райта», созданного под руководством А.Д.Швецова.

Работа над машиной, имевшей номер 51 (самолет строился по заказу № 351 и по традиции иногда назывался в ЦАГИ АНТ-51), шла споро. 25 августа 1937 г. шеф-пилот М.М.Громов, только что вернувшийся из знаменитого перелета в Сан-Франциско через Северный полюс, поднял в воздух первый экземпляр машины, получившей еще одно наименование - СЗ-1 -«Сталинское задание». По мнению Михаила Михайловича, самолет оказался прост и удобен в пилотировании, обладал хорошими устойчивостью и управляемостью.

В самом начале заводских испытаний 8 сентября 1937 г., летчик М.Ю.Алексеев произвел посадку с убранным шасси, в результате чего оказались повреждены винт, капот, задний лонжерон центроплана. Ремонт затянулся на полтора месяца. Затем последовали доводки спецоборудования и установка лыж. С перерывами, вызванными поломками двигателя, заводские испытания продолжались до конца 1938 г., после чего мотор М-62 выработал свой ресурс.

Пока СЗ-1 проходил испытания, военные разработали возможные варианты боевого применения машины. Всего их насчитывалось четыре. Назначением штурмовика дальнего действия являлось уничтожение резервов и центров формирований противника, разрушение аэродромов и авиабаз, нарушение перевозок в тылу противника. Сходные задачи получил бомбардировщик дальнего действия, но с увеличением рабочей высоты от 5000 м до практического потолка. Кроме того, от него потребовали действовать в любых метеоусловиях, днем и ночью. Экипаж скоростного разведчика должен был вести разведку как визуально, так и с фотографированием, преимущественно в одиночку. И наконец, основной задачей самолета сопровождения являлось эскортирование бомбардировщиков типа ДБ-3 и СБ на полный радиус действия. Планировалось, что наступательное вооружение в некоторых вариантах составят две пушки ШВАК-20 и два пулемета ШКАС (стандартное вооружение - 4 ШКАС), а вес бомбовой нагрузки в перегрузочном варианте достигнет 800 кг. Оборонительное вооружение состояло из двух пулеметов ШКАС в верхней установке СУ и нижней турели МВ-2.

В декабре 1937 г. построили второй опытный экземпляр, «Дублер» (или СЗ-2) с таким же мотором М-62. В отличие от первого экземпляра бомбовую нагрузку машины ограничили 200... 400 кг. Уже в процессе испытаний на самолет вместо установки СУ смонтировали турель МВ-3 конструкции Г.М.Можаровского и И.В.Веневидова. После ее доработки те же авторы сконструировали турель МВ-5, которая, по оценке конструкторов-оружейников, стала одной из наиболее удачных. В процессе испытаний военные изменили основное назначение машины, частично отказавшись от использования консольных баков и превратив ее в ближний разведчик (штурмовик).

В январе 1938 г. СЗ-2 передали в Евпаторию на совместные испытания завода и НИИ ВВС. Их вели военинженер 2-го ранга К.А.Калилец и летчик майор Ю.А.Макаров, 52 раза поднимавший машину в воздух. Государственные испытания прошли там же с 21 февраля по 26 марта 1938 г. Самолет облетывали в двух вариантах: разведчика с полетным весом 3654 кг и штурмовика (3937 кг), как на колесах, так и на лыжах. Приведем выдержки из выводов акта государственных испытаний:

• «производственное выполнение самолета хорошее. «Иванов» является первым образцом культурно выполненной машины советской конструкции;
• самолет удовлетворяет основным требованиям 1937 г., за исключением максимальной скорости (403 км/ч вместо 420-430 км/ч) и потолка (7700 м вместо 9000 м);
• в отношении максимальных скоростей, огневой мощи, обзора и обороноспособности самолет «Иванов» имеет преимущества перед принятыми на снабжении ВВС Красной Армии Р-10 и БШ-1;
• модификацией самолета, путем установки более мощного мотора без существенных переделок конструкции, максимальная скорость может быть доведена: с мотором М-87 до 450 км/ч и с мотором М-88 до 475-500 км/ч на расчетной высоте;
• на основании изложенного машина может быть рекомендована к серийной постройке взамен самолета «Валти», учитывая сходство технологического процесса изготовления деталей».

Таким образом, успешно прошедший государственные испытания самолет Сухого оказался победителем конкурса. Надо признать, что сам конкурс в задуманном виде так и не получился. И вовсе не в том смысле, что его итоги были предопределены заранее. Имеются в виду разные условия и разные сроки окончания работ конструкторами. Разведчик И.Г.Немана Р-10 (ХАИ-5) быстро прошел испытания и уже строился малой серией в Харькове. Перевод Н.Н.Поликарпова на завод № 156 временно лишил его производственной базы; он значительно отставал от Сухого по срокам и построил «Иванова» лишь в конце 1938 г. Из-за болезни и кончины конструктора остался недостроен «Иванов» Д.П.Григоровича.

По завершению госиспытаний «Дублер» направили на завод для замены мотора, выработавшего свой ресурс. После трехмесячного перерыва один из первых полетов завершился катастрофой - 3 августа 1938 г. из-за отказа двигателя самолет разбился вместе с экипажем. Теперь все внимание П.О. Сухого сосредоточилось на третьей опытной машине - СЗ-3.

Самолет СЗ-2 представлял собой свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом и убирающимся шасси. Конструкция самолета цельнометаллическая.

Фюзеляж - монокок с толстой обшивкой и поперечным набором из 22 шпангоутов. Продольный набор фюзеляжа состоял из четырех лонжеронов и набора стрингеров. К переднему шпангоуту крепились стальные узлы моторамы. Между первым и четвертым шпангоутами располагался фюзеляжный бензиновый бак. В средней части фюзеляжа находилась кабина летчика и штурмана (последний выполнял роль стрелка-радиста). Под кабиной летчика между лонжеронами центроплана размещался бомбоотсек, обеспечивавший загрузку самолета бомбами на кассетных держателях. Перед кабиной и в консолях крыла конструктор разместил семь протестированных (новинка того времени) топливных баков общей емкостью 1342 л, что обеспечивало самолету крейсерскую дальность полета свыше 1000 км.

Кабина летчика закрывалась обтекаемым фонарем с неподвижным козырьком и сдвижной средней частью. Подвижная часть фонаря имела сдвигаемую форточку с левой стороны. Неподвижная часть фонаря продолжалась за головой летчика и доходила до экрана турели МВ-5 (в процессе испытаний устанавливали также турель СУ). За экраном крепился обтекатель, который можно было опустить при переводе пулемета в боевое положение.

За кабиной летчика монтировалась приборная доска штурмана, а под ней - радиостанция. Еще ниже устанавливался фотоаппарат, для которого имелся вырезанный во всю ширину пола фотолюк, зашитый оргстеклом.

На боковых частях пола кабины штурмана имелись продольные подножки-ящики, обеспечивающие удобство пользования пулеметами. Внутри этих подножек размещались прицел и мелкие предметы оборудования. В нижней части кабины имелся люк для кинжальной установки.

Обшивка фюзеляжа состояла из вертикальных полос, клепавшихся внахлест потайными заклепками.

В конструкции фюзеляжа впервые применили анкерные самоконтрящиеся гайки, самонарезающие шурупы, а также надежные и удобные в эксплуатации замки крышек, обтекателей и люков.

Свободнонесущее крыло трапециевидной формы состояло из центроплана, выполненного заодно с фюзеляжем, и двух отъемных консолей. Профиль крыла типа «В» с относительной толщиной по оси симметрии 17,6 %, по оси разъема -15,25 % и 8 % - по концевой нервюре. Стык центроплана и консоли закрывался дюралюминиевой лентой. Крыло имело установочный угол 1,5° и V поперечное 6° по нижней поверхности, причем оно сохранялось и на центроплане. Обшивка по носку и в верхней части до второго лонжерона крепилась заклепками впротай, вся остальная обшивка - заклепками с чечевицеобразными головками. Несущие поверхности имели элероны типа «Фрайз» с осевой компенсацией, между ними по всему размаху и под фюзеляжем располагались отклоняемые щитки-закрылки типа «Шренк» площадью 4 м2. Конструкция крыла - двухлонжеронная, с работающей обшивкой.

Каркас элерона - дюралевый, обшивка полотняная; на правом элероне имелся неуправляемый триммер. Углы отклонения элерона: вверх- 21°40', вниз 24°44'.

Свободонесущий стабилизатор моноблочной конструкции состоял из двух половин. Все рули и элероны имели металлический каркас и полотняную обшивку.

Руль высоты имел весовую и аэродинамическую компенсации и управляемый триммер из листового дюраля, закреплявшийся на шомполе.

Киль состоял из двух лонжеронов и нескольких нервюр. Обшивка металлическая.

Зализы киля и стабилизатора крепились к фюзеляжу болтами, которые завертывались в самоконтрящиеся анкерные гайки.

Управление рулями высоты - жесткое, рулем направления - тросовое, дублированное.

Основные стойки шасси полностью убирались в центроплан и закрывались створками. Каждая нога имела амортизационную стойку, боковой и задний подкосы. Задний подкос при уборке переламывался на две части, а к месту излома шарнирно закреплялся плунжер насоса, который при сжатии заставлял шасси укладываться в центроплан. Стойки имели колеса 750x250 мм.

Одновременно с уборкой главных стоек шасси подтягивалось в фюзеляж и хвостовое колесо размерами 300x125 мм.

На случай отказа системы выпуска шасси в кабине летнаба имелось тросовое управление выпуском шасси.

Винтомоторная группа. На самолет устанавливался звездообразный девятици-линдровый двигатель воздушного охлаждения М-62 (опытный) номинальной мощностью у земли 830 л.с.

Винт металлический, двухлопастный ВИШ-6 с автоматической регулировкой постоянного числа оборотов, диаметром 2,8 м. Дюралевый кок винта укреплялся на втулке винта. На кок винта устанавливали храповик для запуска мотора от автостартера.

Двигатель монтировался на мотораме сварной конструкции из хромансилевых труб. Моторама крепилась к ушкам фюзеляжа четырьмя болтами и амортизировалась резиновыми втулками.

Во время испытаний на самолете устанавливались три бензобака общей емкостью 930 л (фюзеляжный бак- 594 л и два крыльевых- по 168 л). Все три бака имели сварную конструкцию и протектирование.

Управление расходом горючего для фюзеляжного и крыльевых баков - раздельное. Для заправки горючего каждый бак имел горловину. Баки, располагавшиеся в крыльях, соединялись общей магистралью и работали как единая емкость.

Маслосистема состояла из масляного бака, воздушно-масляного радиатора, трехходового крана и трубопроводов.

Масляный бак сварной конструкции (емкостью 128 л) крепился к противопожарной перегородке лентами. Воздушно-масляный радиатор имел термостат, регулировавший температуру масла. Воздух, охлаждавший радиатор, регулировался заслонкой, установленной в туннеле радиатора.

Двигатель закрывался кожухом, состоявшим из двух основных частей: наружного капота и жалюзи. Наружный капот представлял собой кольцо, состоявшее из трех равных частей. Отдельные часта кольца капота закреплялись в тавровых профилях, на концах которых устанавливались замки для затяжки капота.

Жалюзи капота монтировались перед двигателем и закрывали собой всю лобовую часть двигателя. Диск жалюзи крепился на шпильках к передней крышке двигателя и к головкам цилиндров. В диске имелось 18 отверстий для охлаждения.

Вооружение самолета состояло из стрелкового и бомбардировочного. Стрелковое вооружение включало четыре пулемета ШКАС, размещенные попарно в консолях крыла в стрелковых отсеках. Для доступа к ним на верхней поверхности крыла имелись люки (один люк на два пулемета). Боезапас каждого пулемета составлял 750 патронов. Для ведения прицельной стрельбы на капоте перед летчиком устанавливался прицел ПАК-1.

Для защиты задней полусферы у штурмана на вращающейся экранированной турели МВ-5 с прицелом ПМП-3 устанавливался один пулемет ШКАС с боекомплектом 500 патронов (в походном положении пулемет закрывался убирающимся обтекателем-гаргротом оригинальной конструкции); за кабиной штурмана также устанавливался один пулемет ШКАС в люковой установке (с прицелом ПМП-3). Его боезапас 500 патронов.

В отчете НИИ ВВС по государственным испытаниям самолета СЗ-2 говорилось: «Турель МВ-5 дает хорошие углы обстрела назад и с бортов. Турель легко вращается на всех скоростях полета (240 - 310 км/ч по прибору), что обеспечивает хорошую маневренность огня. Мертвые углы обстрела... незначительны, так что хвост самолета сверху хорошо защищен... Запас патронов турельного пулемета в 500 шт. недостаточен...

Люковая установка дает прицельный огонь в небольшом секторе углов обстрела от -11° до 65°, что обеспечивает ее применение только для стрельбы по земным целям, потому что атаки воздушного противника возможны здесь в исключительных случаях и наименее эффективны. Предъявленная люковая установка совершенно не обеспечивает защиты задней полусферы в секторе углов, близких к оси самолета, где наиболее эффективен длительный огонь противника, вставшего в хвост самолету на горизонтальном полете или на виражах».

Бомбардировочное вооружение самолета состояло из трех комплектов держателей, трех сбрасывателей, двух прицелов, установочных приспособлений и приспособлений для загрузки.

Держателями для всех вариантов загрузки бомбами малых калибров АО-8, АО-10, АО-15М и АО-20М служили кассеты КД-1. Три кассеты КД-1 крепились на специальных защелках в грузовом отсеке и несли на себе несъемные направляющие для подъема загруженных кассет. Две кассеты КД-1 подвешивались под крылом в гнездах, размещенных внутри нижнего профиля второй нервюры

Бомбы средних калибров (ФАБ-50 и ФАБ-100) подвешивались на кассеты КД-2 в фюзеляже. Две кассеты КД-2 также могли подвешиваться под крыльями.

Для бомб крупных калибров (ФАБ-250, ФАБ-500 и РРАБ) служил серийный замок Дер-19, который монтировался под крылом.

Серийное сбрасывание бомб осуществлялось при помощи ЭСБР-2. На случай отказа имелся аварийный сбрасыватель АС-5, располагавшийся в кабине штурмана.

Подъем бомб осуществлялся специальной лебедкой, установленной на левом борту фюзеляжа.

В комплект оборудования входили прицелы ОПБ-1 и НВ-5.

Максимальный вес бомб, возможный по количеству точек подвески, составлял 1200 кг

Оборудование. В состав электрооборудования входили генератор ДСФИ-1000 с регуляторно-распределительнои коробкой РРК-1000 и аккумуляторная батарея типа «12-А-ЗО».

Впервые в практике отечественного самолетостроения на СЗ-2 применили:

• экранированную систему электропроводки;
• герметически запирающиеся многоконтактные штепсельные разъемы (ШР);
• косвенное освещение приборных досок;
• внутрисамолетную звуковую связь;
• амортизацию типа «Лорд» приборной доски, рации, компаса и т. п.

Для внешней связи использовалась радиостанция РСБ, установленная в кабине штурмана.

На самолете предусматривались два варианта фотооборудования: с аэрофотоаппаратами АФА-13 или НАФА-19. Они монтировались в планово-перспективной фотоустановке и располагались в передней части кабины штурмана над специальным фотолюком.