В заключение отчета говорилось: «Без устранения основных дефектов самолет ДБ-240 не может быть допущен для эксплуатации в строевых частях…

Для быстрейшей доводки и отработки самолета… необходимо провести войсковые испытания с моторами М-105, обязав завод № 18 предъявить [бомбардировщики] к 1 декабря 1940 г.».

В 1940 г., не дожидаясь окончания госиспытаний, заводу № 18 выдали заказ на 70 ДБ-240 с моторами М-105. В соответствии с приказом НКАП от 9 декабря 1940 г. ДБ-240 переименовали в Ер-2, и в следующем году бомбардировщики стали покидать сборочный цех. В апреле выпустили первые семь самолетов, в мае — десять. В июле производство бомбардировщиков завершилось выпуском 71-й машины. Устранение дефектов и учет замечаний заказчика на серийных Ер-2 привело к их незначительному отличию от прототипа. В частности, изменились выхлопные патрубки моторов и установка антенны связной радиостанции, был расширен люк в кабине штурмана. Видимо, уже во время войны турельный пулемет БТ заменили ШКАСом, а экипаж сократили до трех человек. Пришлось устранять падение давления бензина, вызывавшее перебои в работе моторов из-за подсоса в топливную систему воздуха из пустых крыльевых баков, и дефекты шасси. Были и другие доработки.

Ослабление оборонительного вооружения быстро дало о себе знать в боях, и вскоре его усилили, вернувшись к первоначальной схеме. Летные характеристики серийных самолетов практически не изменились. Исключением стала максимальная скорость, снизившаяся до 430 км/ч из-за неубирающейся верхней стрелковой установки.

«После успешного воплощения концепции самолета «Сталь-7 в бомбардировщике Ер-2, — вспоминал сподвижник Бартини инженер В. П. Казневский, — имели место суждения, что мол, Ер-2 хороший самолет, но он скопирован Ермолаевым с самолета Бартини, а носит имя Ермолаева, или еще хуже: Ермолаеву было легко это присвоить, ведь Бартини тогда находился в заключении.

Но и в этой ситуации Роберт Людвигович остался на высоте. Он сказал мне: «Я бесконечно благодарен Володе Ермолаеву, ведь получился неплохой бомбардировщик, — и добавил: — Он — молодец. Страна в годы тяжелых испытаний получила сильное оружие против фашистов. А это главное!»

Еще в ноябре 1940 г. в НИИ ВВС прошел технический совет, который отметил, что «моторы М-105… являются слабыми. Признать целесообразным постройку самолетов под АМ-35А и в дальнейшем под АМ-37 или под дизель».

Не дожидаясь указаний наркомата, в ОКБ-240 проработали несколько вариантов с другими моторами. Первый из них, с двигателями АМ-35А, подготовили весной 1941 г., и в первых числах марта нарком А. И. Шахурин подписал приказ о назначении летчиком для проведения испытаний Н. П. Шебанова. Испытания этого варианта бомбардировщика в ЛИИ в июне 1941 г. поручили летчику Самусеву.

4 июня 1941 г. начальник ЛИИ М. М. Громов в докладе А. И. Шахурину отмечал, что «в ходе испытаний Ер-2 с АМ-35 выявлена продольная неустойчивость в диапазоне эксплуатационных центровок. Ер-2 с АМ-35 в незагруженном варианте имел центровку, смещенную назад на 1,3 процента, и был еще более неустойчив.

Ер-2 с АМ-35 бесперспективен, так как его максимальная скорость, скороподъемность, потолок и взлетно-посадочные свойства будут ниже, чем с моторами АМ-37. Вследствие этого прошу Вас испытания Ер-2 с АМ-35 отменить».

В то же время расчеты показали, что с двигателями АМ-37 взлетной мощностью по 1450 л.с. и номинальной по 1400 л.с. на высоте 6000 м, оснащенными воздушными винтами ВИШ-22Т, можно получить скорость 520 км/ч.

На Ер-2 с моторами АМ-37 установили увеличенные колеса размером 1250х499 мм, устройство аварийного выпуска шасси с тросовой проводкой заменили гидравлическим. Тогда же усилили бронирование кабины воздушных стрелков, заменили пулеметы ШКАС крупнокалиберными БС, установили автомат курса АК-1 (упрощенный автопилот), а бомбовый прицел ОПБ-2М заменили синхронным ПС-1.

Но на этом история Ер-2 с двигателями А. А. Микулина не закончилась. Согласно акту ЛИИ от 22 июля 1941 г., в испытаниях этого варианта самолета при взлетном весе 14 450 кг удалось получить максимальную дальность 3020 км с бомбовой нагрузкой 1000 кг (на 80 км меньше, чем у Ер-2 с моторами М-105) в полете с крейсерской скоростью 437 км/ч (0,8 от ее максимального значения), с нормальной заправкой горючим и той же бомбовой нагрузкой. Максимальная же скорость доходила до 519 км/ч. Однако взлетная дистанция (до высоты 25 м) достигла 2000 м. При уменьшенном до 12 340 кг полетном весе дальность снижалась до 1595 км. Это было ниже, чем у ДБ-240 с моторами М-105, хотя взлетные характеристики Ер-2 несколько улучшились.

В ходе испытаний Ер-2 с двигателями АМ-37 выявился такой большой набор дефектов, что испытания пришлось прервать, а последовавшая эвакуация промышленности на восток страны привела к прекращению работ по этой модификации самолета.

Весной 1941 г. Ер-2 испытывался с дизелями М-40Ф взлетной мощностью по 1250 л.с. и винтами ВИШ-24, но они затянулись до начала войны. Использование дизелей, имевших удельный расход топлива 0,16–0,17 кг/л.с.*ч против 0,25–0,28 у бензиновых М-105, позволяло либо значительно увеличить дальность, либо снизить взлетный вес.

Испытывали Ер-2 с М-40Ф в НИИ ВВС летчик Л. П. Дудкин, а в ЛИИ — Г. М. Шиянов. 6 июня 1941 г. Шахурин подписал приказ об обеспечении совместных с НИИ ВВС испытаний Ер-2 с моторами М-40 в кратчайший срок. При этом предписывалось докладывать о ходе испытаний ежедневно.

На следующий день после начала войны Громов утвердил акт об испытаниях Ер-2 с моторами М-40Ф. Дальность самолета этой модификации при нормальном весе 13 500 кг и полете на высотах 5000–6000 м на скорости 0,85 от ее максимального значения достигла 2800 км. Однако и эта машина осталась в разряде опытных. Впоследствии опыт эксплуатации дизелей на тяжелом бомбардировщике ТБ-7 показал, что они непригодны для высотных полетов и требуют серьезной доработки.