Ил-АМ-42, 1-й экземпляр на заводских испытаниях, ноябрь-декабрь 1943 г.

Весной 1943 г. на заводе № 18 цехом окончательной сборки были завершены работы по тяжелому штурмовику Ил-2М и начались предварительные заводские испытания. Целью наземных и летных испытаний являлась полная доводка машины, винтомоторной группы и выявление эксплуатационных особенностей самолета для подготовки его к передаче на официальные заводские испытания.

Уже к 1 мая были закончены наземные испытания бомбардировочного и стрелково-пушечного вооружения, и самолет "перевезли в тир для горячего отстрела оружия". Все вооружение работало безотказно. Серьезные претензии были только к оборонительной пулеметной установке, так как ее отстрел вообще не удалось произвести "ввиду задержек в механизме подтяга".

После отработки системы уборки и выпуска шасси началась летная часть программы предварительных заводских испытаний. На самолете устанавливался опытный воздушный винт АВ-5л-18А диаметром 4,0 м производства завода № 35.

На первой же рулежке обнаружилась "течь через манжеты цилиндровой группы (типа Ротол)" винта. Как следствие, моторное масло, попадая в корпус цилиндра, выбрасывалось "центробежной силой через стакан, смазывая резьбу стакана и лопасти, а также поверхности, обеспечивающие необходимую затяжку лопастей". Это приводило "к произвольному проворачиванию лопасти в стакане".

Устранение выявленных дефектов винтовой группы затянулось до конца мая. Поэтому полеты по программе заводских испытаний начались лишь в следующем месяце. По некоторым данным первый полет Ил-2М выполнил 2 июня. Все полеты проводились при полетном весе 6570 кг (без бомб и боезапаса к пушкам и пулеметам).

По летным данным самолет Ил-2М оказался значительно лучше серийного Ил-2 АМ-38ф. Так, максимальная скорость горизонтального полета достигала 470 км/ч. Однако из-за сильной тряски мотора и винта, которая обнаружилась в первом же полете, летные данные самолета в полном объеме снять не удалось. Тряска появлялась при оборотах винта 2220 об/мин и ниже. Причем "при утяжелении винта" тряска увеличивалась "до размеров, препятствующих нормальному полету". Кроме этого, "при резкой даче газа наблюдался заброс оборотов винта на 150-200 об/мин при очень быстром восстановлении (3-4 сек)". Раскрутки винта не было.

Самолет демонстрировал вполне приличные пилотажные качества. При наборе высоты, в горизонтальном полете и на планировании штурмовик был устойчив во всех плоскостях. Устойчивость оказалась даже несколько излишней. В отчете по испытаниям отмечалось, что "при возникновении крена при болтанке самолет не быстро возвращается в горизонтальное положение и требует значительных усилий для выравнивания". Эффективность триммера элерона оценивалась как недостаточная. При вводе самолета в разворот для создания крена требовались значительные усилия. Заметного запаздывания в реагировании на отклонение рулей не наблюдалось. Посадка, даже без щитков, производилась без затруднений. Отклонение рулей было вполне достаточным.

На рулежке и взлете самолет хорошо выдерживал прямолинейное движение, был "послушен к тормозам", тенденций к подъему хвоста и развороту не имел. Самолет быстро набирал скорость и отрывался от земли.

Мотор работал устойчиво без признаков детонации, показывая хорошую приемистость. Новая схема размещения водо- и маспорадиаторов оказалась вполне удачной: температура воды и масла на всех режимах полета находилась в пределах нормы. В то же время воздушный пылефильтр ЦАГИ не обеспечивал требуемых значений наддува воздуха на номинальном и взлетном режимах. Требовалось изменить его конструкцию. Для надежной работы водосистемы предлагалось повысить давление воды на входе в помпу путем увеличения диаметра пароотводящих трубок от блоков цилиндров до 14-16 мм (вместо 12 мм) и диаметра компенсационной трубки до 40 мм (вместо 33 мм). Кроме этого, в маслосистему самолета было необходимо ввести приспособление, обеспечивавшее "зашпринцовку масла в систему мотора перед запуском". Дело в том, что в связи с введением поддона картера "мотор значительно осушился" и при запуске работал без подачи масла (по манометру) в течение 5-10 сек.