Во время войны «илы» действовали ночью и днем, в одиночку и группами. Трудно назвать тактическую цель, против которой не применяли бы свой широчайший ассортимент средств поражения советские штурмовики — самолеты многоцелевого назначения. Они останавливали движение вражеских танковых колонн, уничтожали вражеские самолеты на аэродромах и в воздухе, бомбили и штурмовали железнодорожные составы, бронепоезда, артиллерийские батареи, обозы и автоколонны, полевые укрепления, переправы, живую силу, морские транспорты и корабли.
Конструктивные качества «илов» оказались шире тех требований, которые предъявлялись до войны к бронированным штурмовикам. Тогда считалось, что их основным способом действий будет атака с бреющего полета. Война показала, что летчики советской штурмовой авиации освоили целый комплекс боевых приемов.
Так, уже осенью 1941 года во время жестоких боев под Москвой «илы», кроме штурмовки с бреющего полета, начали применять прицельное бомбометание и стрельбу по малоразмерным наземным целям с пологого пикирования. В таких случаях, чтобы самолет не пострадал от взрыва собственных бомб, приходилось сбрасывать бомбы замедленного действия, дававшие врагу несколько секунд, чтобы укрыться от взрывов. Одним из сюрпризов Сталинградской битвы стало применение бомб мгновенного действия, сбрасываемых со штурмовиков. Для этого летчикам пришлось взять на вооружение прием бомбардировочной авиации — бомбометание с горизонтального полета. Но в отличие от бомбардировщиков, сильно страдавших от вражеского зенитного огня при полете на малых высотах, бронированные штурмовики могли бомбить, летя всего в 50—500 метрах над землей. В результате наша авиация под Сталинградом получила большое тактическое преимущество.
Когда непогода делала невозможными полеты бомбардировщиков, «илы» поднимались в небо каждый день. На небольшой высоте они сопровождали танки и пехоту, круша вражескую оборону на передовой как штурмовики, а в более глубоком тылу — как бомбардировщики. Не случайно в 1942 году боевой опыт штурмовиков был суммирован в «Руководстве по боевым действиям штурмовой авиации», а в приказе наркома обороны от 18 июля 1942 года штурмовик Ил-2 был назван и лучшим ближним дневным бомбардировщиком. Это не значит, что Ил-2 не мог летать ночью. Осенью сорок второго было положено начало ночным штурмовкам вражеских аэродромов. На такие задания Ил-2 вылетали парами: если вражеские прожектористы ловили один из них в перекрестившихся лучах, то второй немедленно уничтожал эти прожекторы. Однако главную работу штурмовики производили, конечно, в дневное время…
Первый день сражения на Курской дуге не принес решительного успеха нашей тактической авиации. И тогда советское командование приняло решение нанести массированный удар с воздуха по изготовившемуся к наступлению противнику. 6 июля 1943 года в 5 часов утра в воздух поднялось более шестисот бомбардировщиков и штурмовиков. Штурмовики шли на высоте 100—1000 метров и, получив уточненные координаты целей от самолетов-доразведчиков, начали штурмовку.
«Удар был мощным и неожиданным, — вспоминает маршал авиации С. Руденко. — И стали дымки появляться. Смотрим: один, два, три, пять, десять, двенадцать, пятнадцать дымков… Это горят «тигры» и «пантеры»… Наши бойцы из окопов выскочили, несмотря на опасность, пилотки кидают вверх и кричат «Ура!». Стоят на брустверах, любуются тем, что делают летчики».
Взаимодействие с наземными войсками требовало от летчиков-штурмовиков непрерывного совершенствования. И на протяжении всей войны они не уставали осваивать все новые и новые виды боевой работы. Так, летом 1941 года на Южном фронте Ил-2, проносясь в нескольких метрах над землей, рвали крючьями вражеские линии связи. А в период наступательных операций второго и третьего периодов войны штурмовики освоили работу дымзавесчиков. Их мастерство в постановке дымовых завес, скрывавших от врага сосредоточение наших войск, получило высокую оценку видных советских военачальников. Во время форсирования реки Нейсе в апреле 1945 года было решено поставить дымовую завесу. «Мастерски это сделали летчики-штурмовики! — с восхищением вспоминал маршал И. Конев. — Стремительно пройдя на бреющем, они не «пронесли» ее, а поставили точно на рубеже Нейсе. А надо сказать, что ширина фронта, на котором ставилась дымовая завеса, равнялась ни много ни мало тремстам девяноста километрам».
В раскрытии возможностей Ил-2 большую роль сыграли наши морские летчики. Штурмовик, созданный для сухопутной армии, они применили в атаках на вражеские конвои. В таких атаках бронированные машины подавляли средства противовоздушной обороны конвоев, облегчая пикировщикам нанесение точных, смертельных ударов. Позднее штурмовики смогли сами наносить торпедные и бомбовые удары по вражеским кораблям. Особенно ценным был опыт морских летчиков в освоении так называемого топмачтового бомбометания с Ил-2. Смысл этого приема: поражение авиабомбой вертикальной цели — борта вражеского судна. Штурмовик выходил на цель на бреющем полете, сбрасывал бомбу в нескольких десятках метров от судна и взмывал вверх, проносясь буквально над верхушками — топами — мачт. А бомба, рикошетируя от поверхности воды, достигала борта вражеского корабля и взрывалась, нанося ему огромные разрушения.
Этот опыт морских летчиков пригодился и в сухопутных операциях. Топмачтовое бомбометание использовалось тогда, когда нужно было забросить бомбу внутрь ангаров, вырытых в склонах холмов, в ворота цехов, доков. Разрабатывая Свирско-Петрозаводскую операцию, наше командование, опасаясь, что во время форсирования реки враг откроет затворы Свирской плотины и мощным водным потоком сорвет переправу, решило заранее спустить воду из верхнего бьефа. За эту задачу и взялись «топмачтовики» Балтийского флота.
Пятнадцать Ил-2 точными ударами сорвали ворота канала, и за шесть часов до начала операции вода была спущена.
Одной из основных целей ильюшинских штурмовиков в течение всей войны оставались фашистские самолеты, находившиеся на аэродромах. Для них низко мчащийся штурмовик, изрыгающий огонь и сбрасывающий бомбы, был страшным противником. Если же встреча происходила в воздухе, нашим штурмовикам без прикрытия истребителей приходилось нелегко. Тем не менее мужественные экипажи даже в самых неблагоприятных условиях с успехом отражали атаки вражеских истребителей. В сентябре 1942 года военачальники, собравшиеся на наблюдательном пункте 66-й армии, сражавшейся под Сталинградом, оказались свидетелями блестяще проведенного воздушного боя. «Из расположения противника, прижимаясь к земле, шел штурмовик Ил-2, — вспоминает один из очевидцев боя маршал авиации С. Руденко. — За ним гнался «мессершмитт», но никак не мог занять удобного положения для атаки. Пользуясь малой высотой и искусно маневрируя, Ил-2 не давал врагу возможности открыть прицельный огонь. При одной из очередных атак Me-109 не рассчитал скорости и на мгновение оказался впереди советского самолета. Этого нашему летчику оказалось достаточно, чтобы энергично довернуть штурмовик, поймать в прицел «мессершмитта» и обрушить на него лавину пушечного огня. Истребитель противника вспыхнул и врезался в землю».
В ходе войны «илы» не раз вступали в бой с истребителями противника, а при случае не упускали возможности потрепать и вражеские бомбардировщики. Особенно участились такие случаи к концу войны, когда мощные форсированные двигатели повысили скорость штурмовиков до 500–550 км/ч. В критических ситуациях советские летчики-штурмовики, не задумываясь, таранили врага — воздушного, морского, наземного. В конце 1943 года Герой Советского Союза Е. Удальцов, вступив в бой с восемью «фокке-вульфами», два из них сбил и один таранил. Тогда же на Ил-2 таранил вражеский бомбардировщик Ю-88 морской летчик Б. Воловодов, а балтийский штурмовик В. Коротевич направил свою пылающую машину на фашистский корабль — подвиг, повторенный впоследствии пятью другими балтийскими экипажами. И тогда же, в сорок третьем, направил свой горящий Ил-2 в танковую колонну капитан Ширяев.