Использовали Ту-2 и для отработки крупнокалиберных авиационных пушек,
предназначавшихся, главным образом, для борьбы с самолетами-бомбардировщиками.
Первое такое орудие РШР со сменными стволами калибра 57 и 45 мм создали
конструкторы С.Е. Рашков, В.Е. Шенцов и С.С. Розанов. Длина пушки была столь
велика, что ее казенную часть с боезапасом пришлось размещать в грузовом отсеке
Ту-2 (заводской No. 26/46 завода № 23). Поскольку это была летающая лаборатория,
то остальное вооружение бомбардировщика демонтировали, сократив экипаж до двух
человек. Причем штурман располагался в задней кабине. Заводские летные испытания
(летчик В.П. Марунов) орудия проходили с 9 декабря 1946 г. по 28 февраля 1947
г. Весной того же года самолет передали в НИИ ВВС. Испытания заняли чуть больше
месяца, но орудие так и осталось в разряде опытных.
К лету 1948 года в ОКБЛ-46 Министерства вооружения под руководством Е.В. Чарнко
была создана автоматическая авиационная пушка Ч-21П калибра 57/76 мм. 12 июня
того же года было подписано постановление Совета Министров о создании на базе
бомбардировщика Ту-2 в ОКБ-30 А.П. Голубкова экспериментального самолета под
установку двух таких орудий.
Самолет, получивший обозначение Ту-2П, предназначался для определения
эффективности применения этого оружия при стрельбе по воздушным и наземным
целям, а также поведения машины в воздухе.
Пушки с электропневматическим управлением стрельбой и перезарядкой установили
параллельно строительной горизонтали фюзеляжа таким образом, чтобы их казенные
части располагались в грузовом отсеке. При этом стволы орудий проходили под
полом передней кабины экипажа. Для стрельбы предусмотрели прицел АСП-1Н,
закрепленный на телескопической штанге.
Начальная скорость снаряда пушки в зависимости от калибра (57 или 76 мм)
составляла соответственно 1087 или 920 м/с при весе осколочно-фугасного снаряда
(ОФЗТ) 2,485 и 4,735 кг. Темп стрельбы — 80 и 70 выстрелов в минуту
соответственно. Патроны весили соответственно 6,5 и 9 кг. Боекомплект орудий не
превышал 15 патронов на ствол.
Для установки орудий пришлось усиливать каркас носовой части фюзеляжа, а в
грузовом отсеке крепить дополнительные боковые подкосы в районе 12-го шпангоута
и изготавливать новые створки грузового люка с учетом габаритов казенной части
пушки, а крепление их осуществлялось с помощью винтов. При этом гидропривод
створок демонтировали.
Кроме этого изменили системы бензопитания и нейтрального газа. Пришлось снять
бак No. 1 и отключить бак No. 2. В результате емкость топливных баков сократилась до
2390 литров. Фактически на самолете образовались две самостоятельные группы
баков, соединявшихся общей магистралью с перекрытым краном.
Заводские летные испытания Ту-2П без стрельбы из орудий (ведущий летчик Я.Г. Пауль) проходили с 18 по 27 января 1949 г. За тот период выполнили одиннадцать
полетов, не выявивших каких либо аномалий в поведении самолета.
К стрельбам в воздухе приступили с середины июня, после соответствующих наземных
испытаний, и продолжали до конца сентября 1949 г. Испытания показали отсутствие
деформаций планера после стрельб. При этом оценить изменение скорости машины не
представилось возможным из-за воздействия пороховых газов на приемник воздушного
давления самолета.
Отчет о заводских испытаниях с рекомендацией предъявления Ту-2П на
государственные испытания утвердили в начале декабря 1949 г. Как они проходили и
с каким результатом установить пока не удалось, но известно, что главное орудие
4-21П так и осталось в опытных экземплярах.