После ареста у Туполева, заключенного в тюремную камеру, не осталось иных забот, кроме соблюдения распорядка тюремной жизни. Но конструктор не забывал о своей профессии, и в голове его продолжали зарождаться все новые идеи.

По мере того как признаки неизбежной войны становятся все отчетливее, нарком внутренних дел Лаврентий Берия видит, что многочисленные аресты среди руководителей промышленности и специалистов нанесли потенциалу советской индустрии серьезный ущерб, и предлагает Сталину идею: организовать работу в тюрьмах и использовать талант и способности заключенных специалистов для разработки новых видов продукции. Когда Туполеву предложили возглавить бригаду конструкторов, он согласился, выдвинув при этом свои условия. Об этом мы рассказывали в главе, посвященной жизни и деятельности Андрея Николаевича. За два года вынужденной бездеятельности Туполев истосковался по работе. Ему предоставили возможность подобрать себе коллектив среди огромного числа разбросанных по лагерям специалистов и сформировать так называемое Центральное конструкторское бюро № 29 НКВД.

Когда бригада заключенных, обладающих всеми необходимыми для создания боевых самолетов навыками, наконец собрана, Берия отдает Туполеву распоряжение начать проектирование четырехмоторного пикирующего бомбардировщика. Однако Туполев довольно скоро приходит к выводу: такой проект невыполним. Непросто было, находясь в тюрьме, заставить Берию изменить решение, но Туполеву это удается, и теперь задание формулируется так: спроектировать двухмоторный пикирующий бомбардировщик, способный также решать задачи на средних и больших высотах. Некоторое время спустя Берия, из соображений практического толка, распоряжается перевести ЦКБ № 29 НКВД в здания ЦАГИ на улице Радио, преобразованные в тюрьму. Благодаря этому бригада конструкторов получила доступ к необходимым в работе средствам, кроме того, появились условия для постройки опытных образцов. Дело в том, что предпринятое в условиях тюрьмы строительство макета было сопряжено с большими трудностями и для самих заключенных, и для тюремной охраны.

Получив уточненное техническое задание, конструкторы приступают к работе. На этот раз главный конструктор Туполев руководит всего одним проектом. Раньше на него приходилось одновременно по пять и более проектов, каждый из которых Туполев поручал конкретной бригаде конструкторов. Работы по проекту под условным наименованием «Самолет- 103» начались 1 марта 1940 года. Туполев снова останавливается на цельнометаллической конструкции. Планер, крылья и обшивка самолета проектируются из гладкого дюралюминия, а рамы крепления двигателей и шасси – из стали.

Особенностью традиционной двухмоторной схемы самолета со среднерасположенным крылом являлось разнесенное двухкилевое хвостовое оперение. Шасси было выполнено с хвостовым колесом, основные стойки убирались назад в мотогондолы. Первоначально планировалось, что экипаж самолета будет состоять из трех человек. Прямо за кабиной пилота начинался вместительный бомбовый отсек, занимавший почти весь фюзеляж. Над бомбовым отсеком в верхней части фюзеляжа внутри башни располагался бортстрелок. Первый самолет был оснащен моторами АМ-37 конструкции Микулина мощностью по 1 400 л.с., трехлопастные воздушные винты которых имели изменяемый шаг. Управление закрылками и тормозами колес, выпуск и уборка шасси осуществлялось при помощи гидравлики. Кабина пилота оборудовалась одинарным управлением, но при этом была предусмотрена возможность установки двойного управления. Бортовое вооружение включало две пушки по бокам фюзеляжа для курсовой стрельбы и от трех до пяти пулеметов для прикрытия задней полусферы. Бомбовая нагрузка могла достигать 4,5 т и варьировалась в зависимости от категории и характера поражаемых целей.

Несмотря на все трудности тюремного режима на 156-м заводе, постройка самолета была завершена уже 3 октября 1940 года – всего через шесть месяцев после начала программы. Разобранный самолет перевезли на Чкаловский военный аэродром, собрали, и 1 декабря Краснознаменный НИИ ВВС приступил к испытаниям.

На первом этапе проводятся наземные испытания двигателей и систем самолета. 29 января 1941 года летчик Михаил Нюхтиков впервые поднимает самолет в воздух. Продолжавшиеся до июня испытания подтвердили великолепные летно-технические характеристики самолета: на высоте 8 000 м он развивал скорость 635-640 км/час, рабочий потолок машины составлял 10 800 м, дальность полета – 2 500 км. Иными словами, новый самолет по всем показателям превосходил техническое задание, выданное ВВС. Единственная сложность состояла в том, что двигатель (как, впрочем, и сам самолет) требовал доработки, поскольку Туполев получил его от конструкторов еще до запуска в серию. Надо сказать, что качество производства еще довольно продолжительное время представляло определенную трудность для советской авиапромышленности. В это время Микулин с бригадой конструкторов больше внимания уделял работе над моторами для истребителей, потребность в которых была крайне велика.

Второй самолет получил в ВВС наименование «Самолет-103У». У Туполева и его бригады он проходил под названием АНТ-59. Вскоре после начала испытаний «Самолета-103»/АНТ-58 Туполев принимает решение внести в конструкцию второй машины ряд изменений. Увеличивается объем кабины пилота и высота фонаря. Внизу хвостовой части оборудуется еще одна башня для второго стрелка (он должен обеспечивать прикрытие задней полусферы, уязвимость которой выявилась в ходе испытаний первого самолета). Испытательные полеты начинает 18 мая 1941 года летчик Нюхтиков. Сначала самолет испытывается с моторами АМ-37, но вскоре их заменяют на радиальные АШ-82. Скорость полета падает с 610 до 530 км/час, зато АШ-82 – серийный и надежный мотор. Кроме того, «103У» получает дополнительное вооружение: на подкрыльевых пилонах подвешивается десять ракетных снарядов.

К этому времени на бывшем автозаводе в Омске уже налаживается серийное производство «Самолета- 103». Постройка на базе АНТ-58 первой серийной машины – «103В» – продолжалась с 1 августа по 13 ноября 1941 года. Самолет был оснащен радиальными моторами АШ-82 воздушного охлаждения мощностью 1 330 л.с., которые представляли собой усовершенствованный вариант двигателя М-82 конструкции Швецова. С моторами АШ-82 рабочий потолок самолета понизился до 9 000 м, а дальность полета сократилась до двух тысяч километров. Но страна испытывает острую потребность в производственных мощностях, и после выпуска всего девятнадцати самолетов распоряжением правительства Омский завод переводится на производство более необходимых фронту истребителей Як-1. В заключение отметим, что конструкторское обозначение проекта «103У» было АНТ-60.

В 1942 году Туполев строит первый АНТ-61 («Самолет-103С»). Основанный на конструкции «103В», новый самолет имеет лишь незначительные отличия, позволяющие запустить его в серию. Именно эта машина первой получает в ВВС наименование Ту-2. С 13 сентября по 28 октября 1942 года первые три серийных самолета проходят испытания и немедленно вводятся в боевой состав фронтовой бомбардировочной авиачасти Калининского фронта. Командование и летчики с энтузиазмом встречают новые машины – и решением правительства Омский завод получает задание приступить к производству Ту-2.

Нехватка материалов и комплектующих вынуждает Туполева снова вносить изменения в конструкцию самолета. Утешает, правда, то, что теперь есть новый, более мощный мотор – АШ-82ФН, развивающий от 1 460 до 1 850 л.с. Самолет, получивший наименование Ту-2С, впервые поднимается в воздух 26 августа 1943 года, и к весне 1944 года первые машины начинают поступать на вооружение боевых авиаэскадрилий. Всего до конца войны в строевые части было поставлено 1111 единиц, хотя Военно-Воздушные Силы вполне могли использовать гораздо больше таких самолетов. Двигатели Ту-2С, оборудованные системой впрыска топлива, позволяли самолету развивать скорость 530 км/час при дальности полета 2 100 км. Штатная бомбовая нагрузка составляла одну тонну авиационных бомб.