Столь напряженные задания приводили к перегрузке, большой утомляемости летного состава и неоправданным потерям. Недостаточная согласованность в действиях прикрывающих истребителей и наносивших удары бомбардировщиков также оказывала негативное воздействие. Так, в период обороны Перекопа шестерка пикировщиков Пе-2 капитана Чеботарева под прикрытием 12 истребителей бомбардировала артиллерийскую батарею противника. На отходе группа была атакована пятеркой "мессершмиттов", в бой с которыми постепенно ввязались все советские истребители. Очевидно, что отвлечение входило в план немцев: еще одна группа Bf 109F внезапно атаковала оставшиеся без прикрытия бомбардировщики и в течение 5-7 минут сожгла все шесть машин.

Вместе с тем, имелись примеры и противоположного по результатам исхода боев "пешек" с воздушным противником. Так, 30 сентября семь Пе-2 в сопровождении пятерки ЛаГГ-3 нанесли удар по румынским позициям в районе Одессы. С горизонтального полета было сброшено 20 ФАБ-100 и 34 ФАБ-50, наблюдались прямые попадания в два танка и места скопления пехоты. В районе цели группу атаковали "мессершмитты", но дружным огнем стрелков и успешными действиями пилотов ЛаГГов нападение удалось отбить. Немцы потеряли два истребителя, все советские самолеты вернулись домой.

Не менее успешно действовали экипажи 40-го бап 10 октября 1941 г. В этот день шестерка Пе 2 под прикрытием 12 И-16 и 2 Як-1 с пикирования нанесла удар по танкам, артиллерии и войскам противника в районе Армянска. Несмотря на сильное противодействие, наша группа потерь не имела. При сомкнутом строе бомбардировщиков вражеские истребители, опасаясь поражения сосредоточенным огнем стрелков, прекращали атаки на дальностях 500-800 м, при этом вероятность уничтожения "пешки" оказывалась очень невысокой. В этот период боев стала заметной закономерность: группы Пе-2 в составе девятки несли потери только в тех случаях, когда отдельные самолеты по тем или иным причинам отрывались от строя.

Чаще всего такие машины попадали под удар немецких истребителей и сбивались ими.

В период осенне-зимних боев за Севастополь на двух его аэродромах практически постоянно базировались от семи до десяти "пешек" из состава особой авиагруппы. Близость линии фронта заставила изменить тактику ударов по войскам противника и его ближайшим тылам. Взлетающие Пе-2 уходили в море, где они вне видимости с берега набирали заданную высоту. После этого, пользуясь хорошим знанием района боевых действий, они внезапно появлялись над целями, наносили удар с пикирования или крутого планирования и на повышенной скорости уходили на свой аэродром. В этих условиях пикировщики практически не нуждались в истребительном прикрытии, поскольку скоротечность удара и большая скорость при отходе не оставляли противнику шансов на перехват.

Следует подчеркнуть, что действия бомбардировщиков ДБ-3, в отличие от "пешек", в это период приходилось обеспечивать значительными нарядами своих истребителей.

Одним из наиболее известных летчиков авиации Черноморского флота, в числе первых освоивших Пе-2, был командир эскадрильи 40-го бап майор А.П. Цурцумия, впоследствии получивший звание Героя Советского Союза. Еще в июле 1941 г. он принимал участие в дерзком налете на нефтяные объекты Плоешти, а затем водил в бой "пешки", взлетавшие с севастопольского аэродрома. По состоянию на 1 января 1942 г. ВВС Черноморского флота располагали шестнадцатью бомбардировщиками Пе-2, восемь из них базировались в Севастополе.

Учитывая хорошие разгонные характеристики самолета даже при пологом снижении, в конце 1941 г. экипажи черноморских "пешек"-разведчиков научились применять новый противозенитный маневр, основанный на плавном увеличении скорости в ходе фотографирования. Суть его заключалась в следующем. К моменту подхода к зоне зенитного огня цель удерживалась на курсовом угле 40-60°, а затем осуществлялся резкий вираж и вывод машины на боевой курс с незначительным снижением.

Одновременно моторам давался полный газ. В результате такого маневра скорость самолета плавно росла, и все разрывы зенитных снарядов ложились позади. После окончания боевого курса выполнялся энергичный противозенитный маневр с уходом либо в сторону солнца, либо в море.

Летчик М. Белоногов перед Пе-3 из состава 95-го иап ВВС Северного флота

Бомбы в упаковке подкатывают к Пе-2, Северный флот, зима 1941-42 годов.