8 октября прибыл новый командир полка — майор Трофим Романович Тюрин. Он бессменно командовал полком до марта 1948 г., пройдя с 2-м АПДР суровые годы войны, радость побед и горечь утрат. Его предшественник, м-р Чувило, попал в немилость из-за того, что с момента формирования (когда на счету был каждый час) полк слишком долго «раскачивался» и начал обеспечивать командование столь нужной информацией только через полтора месяца. Безусловно, припомнили ему и катастрофу 22 августа.
В октябре-ноябре 1941 г. полк проводил разведку группировки противника, наступавшей на центральном и северо-западном участках фронта в направлении Москвы, выполнив 117 боевых вылетов. В этот период организованной боевой работой выделялась 2-я АЭ к-на Поклонского.
Первые же вылеты показали, что Пе-2 имеет недостаточный запас бензина — часто экипажи вынуждены были возвращаться, не успев сфотографировать уже обнаруженные объекты, да и дальность полетов не превышала 500–600 км. Кроме того, требовалось усилить оборонительное вооружение самолета. В короткие сроки шкворневую установку 7,62-мм пулемета ШКАС заменили на всех самолетах полка на новую турельную с 12,7-мм пулеметом УБС. Чуть позже, в ноябре 1941 г., когда после первого месяца боевой работы выяснилась слабость защиты Пе-2 от истребителей в нижней задней полусфере, зам. инженера АЭ ст. л-т Помазанский предложил установить под крылом направляющие для PC, стреляющие назад. Успешно испытав новое оружие в полете на машине командира полка, за две недели «установками Помазанского» оборудовали все самолеты полка. Такое усовершенствование было сделано опять-таки впервые в ВВС Красной Армии.
На протяжении войны эта установка спасла жизнь многим авиаторам — в одном из боевых вылетов самолет мл. л-та Щитова на высоте 5000 м атаковала восьмерка Bf 109. Шансов у экипажа почти не оставалось, но двух залпов РС-132 в сторону атакующих «мессеров» было достаточно, чтобы боевой порядок немецких истребителей распался, а экипаж Щитова благополучно ушел от преследования и полностью выполнил задание. За эту модернизацию «пешки» ст. л-т Помазанский вскоре получил в Кремле из рук М. И. Калинина орден Красной Звезды.
Кроме усиления активной защиты, установили дополнительное бронирование кабин летчика и стрелка-радиста.
В декабре 1941 г., во время наступления Красной Армии под Москвой экипажи полка производили воздушную разведку и фотографирование оборонительных рубежей противника, его аэродромной сети, разведку оперативных резервов и пути отхода немецких войск в интересах Ставки ВГК, а также Западного, Юго-Западного и Калининского фронтов.
