Весной 1913 г. на авиасалоне в Париже демонстрируется двухместный самолет Ньюпора с частичным бронированием кабины пилота и топливного бака. Наземные цели должны были поражаться стрелком этого самолета, вооруженным винтовкой. В августе того же года в России начинается изучение особенностей поражения наземных целей пулеметным огнем с самолета, а в 1914 г. русский конструктор А. А. Пороховщиков выпускает на испытания самолет Би-Кок, имеющий бронированное днище пилотской кабины, пулеметную установку и приспособление для сбрасывания бомб. Роль авиации в борьбе о наземными силами противника возрастала. К началу 1918 г. 52% британских ВВС, действовавших на Западном фронте, выполняло задачи по непосредственной поддержке наземных войск на поле боя. Немцы к этому времени имели в составе своего воздушного флота 38 специальных отрядов штурмовой авиации. Несмотря на то, что с установкой брони значительно ухудшились и без того невысокие летно-технические данные этих самолетов, их строили серийно, и они приняли активное участие в боевых действиях. Присутствовавшие на маневрах военные атташе ряда стран, среди которых были и немецкие офицеры, заявляли впоследствии, что активные и умелые действия штурмовой авиации были для них самой большой неожиданностью. После Киевских маневров штурмовая авиация получает полное признание. Ей отводится значительная роль в разрабатывавшейся в то время М. Н. Тухачевским, А. И. Егоровым, В. К. Триандафиловым и другими советскими военными специалистами теории глубокой операции, предусматривавшей одновременное подавление тактической обороны противника различными средствами поражения, в том числе и штурмовой авиацией, быстрый прорыв и последующее развитие тактического успеха в оперативной глубине путем массированного использования мотомеханизированных войск, поддерживаемых артиллерией и сопровождаемых штурмовой авиацией. В составе советских ВВС формируются новые штурмовые авиачасти и на их вооружение принимается самолет-разведчик Р-5, созданный под руководством Н. Н. Поликарпова. Однако специального самолета-штурмовика у нас тогда еще не было. В то же время военные считали, что для эффективного воздействия на противника, для поражения его живой силы и различных целей на поле боя необходимо иметь не просто штурмовую авиацию как особый род авиации, но штурмовую авиацию, вооруженную специальным самолетом. Работа над ним началась с создания тактико-технических требований. Именно с этого времени деятельность С. В. Ильюшина связана с историей создания и совершенствования бронированного штурмовика в СССР. Разработанные требования к самолетам-штурмовикам отражали взгляды советских военных специалистов того времени на роль штурмовой авиации в боевых действиях и тактику ее применения. Они определили круг задач, которые должны были решать разные типы самолетов-штурмовиков, их вооружение и летно-технические данные. Требования предусматривали постройку тяжелого и легкого самолетов-штурмовиков. Тяжелый штурмовик ТШ-Б (тяжелый штурмовик, бронированный) предназначался для уничтожения хорошо защищенных наземных целей на поле боя и проектировался в ЦАГИ под руководством А. Н. Туполева. Легкий штурмовик ЛШ должен был действовать против маршевых колонн пехоты и конницы противника. Работы над ним велись в Центральном конструкторском бюро (ЦКБ) завода им. В. Р. Менжинского. Самолет ТШ-Б представлял собой двухмоторный четырехместный биплан с очень мощным стрелково-артиллерийским и бомбовым вооружением из одной безоткатной (динамореактивной) пушки Л. В. Курчевского калибра 76 мм, восьми пулеметов и 1000 ... 1500 кг бомб. Общая масса брони на самолете достигала 1000 кг, но только 380 кг из них входили в силовую схему конструкции, т. е. воспринимали различные действующие на самолет нагрузки. Легкий штурмовик ЛШ был выполнен по схеме одномоторного двухместного биплана с относительно слабой бронезащитой. Наступательное вооружение самолета состояло из четырех подвижных пулеметов, наклонно установленных в фюзеляже стволами вниз. Такое размещение оружия позволяло вести пулеметный огонь по маршевым колоннам наземных войск с горизонтального полета, что не только повышало боевую эффективность штурмовика, но и уменьшало время его пребывания над целью, снижая вероятность поражения самолета наземным огнем. Для защиты от нападения воздушного противника ЛШ имел заднюю огневую точку. Бомбовое вооружение у него отсутствовало. Оба самолета разрабатывались в 1930 г. Однако при их создании конструкторы встретили значительные трудности. Из-за большой массы неработающей навесной брони не обеспечивались заданные летно-технические свойства самолета ТШ-Б. Нуждалась в длительной доводке и подвижная пулеметная установка самолета ЛШ. Возникшие затруднения не могли быть преодолены при том уровне развития авиационной техники, и работы по этим самолетам прекратили. Недостроенный самолет ЛШ переделали в тяжелый штурмовик ТШ-1 с усиленным бронированием. Его носовая часть была выполнена в виде бронекоробки, в которой размещен двигатель, устанавливаемый на стержневой мотораме, водяные и масляные радиаторы, бензобаки, кабины летчика и стрелка. Бронекоробка собрана из отдельных плоских или цилиндрических согнутых кусков гомогенной, т. е. однородной брони, имеющей по толщине одинаковые физико-механические свойства, что не только придавало ей угловатый вид, увеличивало его массу. В январе 1931 г. начались летные испытания ТШ-1, С. В. Ильюшин, занимавший в то время должность помощника начальника научно-исследовательского института ВВС по научно-технической части, активно участвует в них. Полеты ТШ-1, а затем и более совершенного его варианта ТШ-2 показали их относительно невысокие летно-технические данные. Большая масса неработающей навесной брони ограничивала и боевые возможности этих штурмовиков: их наступательное вооружение состояло только из пулеметов, бомбового вооружения самолеты не имели. Самолет-штурмовик ТШ-3 решили строить по схеме моноплана. Его создание было поручено бригаде С. А. Кочеригина, входившей в состав возглавляемого С. В. Ильюшиным ЦКБ завода им. В. Р. Менжинского. Бронезащита жизненно важных частей самолета ТШ-3 была практически такой же, как на самолетах ТШ-1 и ТШ-2. Как и у них, малая степень использования брони в силовой схеме конструкции способствовала перетяжелению самолета, ухудшению его летных и боевых качеств. Оставалась нерешенной проблема надежного охлаждения двигателя. Летные испытания ТШ-3, которые проводил летчик В. К. Коккинаки, завершились в 1934 г. В 1935 г. на вооружение штурмовых частей был принят также самолет Р-ЗЕТ, представляющий собой следующий вариант Р-5, но несколько меньших размеров, с более мощным мотором, с таким же как у Р-5 вооружением и с лучшими летно-тактическими данными. Все штурмовые варианты самолета Р-5 не имели бронезащиты жизненно важных частей самолета. Отсутствие бронезащиты и сравнительно небольшая скорость полета снижали живучесть штурмовых вариантов самолета. Р-5 в условиях противодействия наземных средств противовоздушной обороны и определили тактику их боевого применения, которая заключалась в нанесении ударов с предельно малых высот порядка 5 ... 25 м с одного захода на максимальной скорости. В 1934—1935 гг. были выпущены опытные одноместный и двухместный скоростные штурмовики ЦКБ-18 и ЦКБ-38, являвшиеся модификациями соответственно истребителя-моноплана И-16 и двухместного истребителя-биплана ДИ-6. Эти скоростные штурмовики были всесторонне испытаны с целью выявления их тактических особенностей, определения оптимального сочетания бортового оружия, брони и летно-тактических данных. Летные данные скоростных штурмовиков, имевших у земли максимальную скорость 350 км/ч, были признаны высокими, но вооружение этих самолетов, особенно бомбовое, было недостаточно мощным для эффективного поражения различных наземных целей. Испытания завершились выпуском небольшой серии двухместных скоростных штурмовиков ЦКБ-38 под обозначением ДИ-6Ш. Выпущенный в 1937 г., БШ-1 государственные испытания не прошел из-за неудовлетворительных летно-технических данных! его максимальная скорость у земли всего лишь на 42 км/ч превышала скорость отечественного штурмовика-биплана Р-ЗЕТ, а высоту 5000 м он набирал почти вдвое медленнее, чем биплан Р-ЗЕТ. Отсутствие в советских ВВС современного самолета-штурмовика вызывало обоснованное беспокойство у руководства Наркомата обороны и в ЦК ВКП(б). Для ликвидации «угрожающего пробела, который мы имеем из-за отсутствия штурмовика», в 1937 г. было принято решение о срочном запуске в серийное производство многоцелевого самолета Р-10 и одновременно «...наряду с развертыванием производства Р-10 поставить перед конструкторами и промышленностью задачу работать над созданием нового, современного штурмовика». Однако по различным причинам эти новые небронированные штурмовики «Ш-тандем» П. Д. Грушина и «Ш» С. А. Кочеригина, созданные в 1937—1938 гг., не выдержали государственных испытаний. Неудачи с созданием специального самолета-штурмовика определили кризисное состояние советской штурмовой авиации в конце 1930-х годов. Снятие с вооружения полностью устаревших самолетов-штурмовиков Р-5Ш, Р-5ССС и Р-ЗЕТ и отсутствие нового самолета-штурмовика привели к сокращению численного состава штурмовой авиации, которая в предвоенные годы насчитывала всего одиннадцать авиационных полков, вооруженных самолетами-истребителями ДИ-6Ш, И-15 бис, И-153, приспособленными для ведения штурмовых действий. В сложившейся обстановке особенно важное значение для возрождения советской штурмовой авиации приобрели работы по бронированному самолету-штурмовику, проводившиеся в инициативном порядке коллективом конструкторского бюро во главе с С. В. Ильюшиным. Летно-технические характеристики самолета Ил-2 и его вооружение были практически одинаковыми с аналогичными показателями отечественных и зарубежных однодвигательных самолетов, легких бомбардировщиков и слабобронированных штурмовиков, строившихся серийно, а по некоторым данным и превосходили их. В 1940—1941 гг. к созданию нового поколения отечественных бронированных самолетов-штурмовиков были привлечены сразу несколько конструкторских коллективов. Под руководством П. О. Сухого развертываются работы над скоростным штурмовиком Су-6 с двигателем воздушного охлаждения. Конструкторское бюро А. А. Архангельского получило задание на одномоторный самолет-штурмовик БШ-МВ двухбалочной схемы с подвижным наступательным вооружением, разработанным Г. М. Можаровским и И. В. Веневидовым. Проектирование бронированного штурмовика ПБШ-l вело также ОКБ А. И. Микояна. Создание тяжелого двухмоторного штурмовика ЦКБ-60 было поручено С. В. Ильюшину. Ни один из этих самолетов не был готов к июню 1941 р. Пушки ШВАК и ВЯ с подкалиберными бронебойно-зажигательными и фугасными снарядами также зарекомендовали себя как надежное средство уничтожения бронетанковой техники и автотранспорта противника. Пушечным огнем с дистанции 600 ... 1000 м в зависимости от уровня подготовки летчика уничтожались один—два танка при расходе боекомплекта снарядов. Эти пожелания поступали и в Ставку Верховного Главнокомандования. В музее ОКБ хранится копия одного из таких документов:
Наркому обороны тов. Сталину
Считаю своим долгом предъявить требования к конструктору и авиапромышленности по улучшению нашего грозного штурмового самолета. Исходя из практического личного боевого применения и отзывов-пожеланий летного состава, самолет имеет много хороших качеств, о которых я говорить не буду. В то же время он имеет ряд недостатков. Часты случаи, когда через фонарь и форточку снарядом, который рвется в кабине, летчик выводится из строя, a зaтем и самолет. Ссылка на то, что это слабое место компенсируется прикрытием истребителями, себя очень мало оправдывает. В основном штурмовик действует по переднему краю обороны и с малой высоты, и если за ним пойдут наши истребители, то они будут нести большие потери от ружейно-пулеметного огня, которым передний край насыщен очень сильно. Практически в большинстве случаев наши истребители над целью ходят на высоте 1000 ... 1500 метров и зачастую даже теряют штурмовиков из виду, а в это время на малых высотах — от бреющего до 100 метров — истребители противника атакуют наши самолеты. Часто противник имеет две группы истребителей, одна на высоте завязывает бой с нашими истребителями, а другая охотится за штурмовиками. Быстрыми темпами возрастало серийное производство самолетов Ил-2. В июле 1941 г., через четыре месяца после выпуска первой серийной машины, завод выпустил около 300 штурмовиков. Этому в немалой степени способствовала технологичность конструкции самолета, позволявшая расчленить весь процесс производства агрегатов и деталей планера на сравнительно мелкие операции, не требовавшие высокой квалификации сборщиков, что позволяло расширить круг работ. Летчики-штурмовики и воздушные стрелки, воевавшие на Ил-2, внесли значительный вклад в обеспечение победы советского народа над врагом. И прежде всего им, летчикам и воздушным стрелкам, их воинскому умению, мужеству и отваге, выдержке и стойкости обязаны Ил-2 своей славой легендарного самолета Великой Отечественной войны. Опыт боевого применения самолетов Ил-2 оказал решающее влияние на последующее развитие штурмовой авиации, он определил тематику дальнейших опытно-конструкторских работ по бронированным самолетам, проводившихся в ОКБ под руководством С. В. Ильюшина.