В связи с неудовлетворительной работой силовой установки на базе двигателя М-82 самолета Ту-2, вопросу совершенствования ее работы было уделено КБ особое внимание. Все эти работы в основном проводились в Москве, сначала на филиале ОКБ А.Н.Туполева, а затем, после возвращения всего КБ в Москву, в самом ОКБ. Филиал ОКБ А.Н.Туполева был создан на заводе №156 согласно Приказа НКАП №233
от 14-19 апреля 1943 года. Этот приказ стал началом реэвакуации туполевского коллектива в Москву.
Полностью КБ вернулось в Москву и вновь разместилось в родных стенах на ул. Радио только в сентябре – ноябре 1943 года. Тогда же в Москву из Омска было переведено летно-испытательное подразделение ОКБ (ЛЭС), которое возглавлял Е.К.Стоман и на которое легла основная работа по испытаниям и доводкам новых модификаций Ту-2.
В марте 1943 года бригада мотористов на заводе №156 начала работы по компоновке на серийный Ту-2 модернизированных двигателей М-82 ФНВ (АШ-82ФН). Одновременно решено было более подробно исследовать причины недобора максимальных скоростей Ту-2 на высотах. 6 марта 1943 года вышел Приказ НКАП №133,согласно которому приказывалось:
"…2. Начальнику ЛИИ в пятидневный срок принять самолет Ту-2 №717 в г. Омске и срочно перегнать его в Раменское.
3. Испытания закончить в 3 месяца.
4. Работу по повышению максимальных скоростей самолета "103В" продолжить в г.Омске. Отчет представить 15.04.43. …
9. Директору завода №19 отгрузить в г. Омск к 15 марта 3 мотора М-82ФНВ."
На двух самолетах начались испытательные полеты. В Омске на самолете "103В" испытания проводил командированный экипаж из ЛИИ летчика- испытателя И.И.Шелеста. Совместные летные испытания ОКБ и ЛИИ опытного самолета "103В" 2М-82 для определения максимальных скоростей по высотам проводились в Омске с 19 марта по 28 апреля 1943. Как выяснилось, основной причиной недобора скоростей являлись недостатки двигателя М-82, на которые ранее постоянно в ходе испытаний Ту-2 указывали и испытатели НИИ ВВС и строевые летчики, а именно:
– плохое качество карбюраторов;
– недостаточная высотность магнето;
– недоведенность крыльчатки ПЦН;
– плохое качество свечей.
Имея на руках материалы испытаний самолета "103В" и Ту-2 №717, а также характеристики модернизированного М-82ФНВ (форсированный с непосредственным вспрыском), у которого были доработаны агрегаты и поднята максимальная мощность до 1850 л.с., А.Н.Туполев в мае 1943 года принимает решение уставить на самолет "103В" новые двигатели. Самолет "103В" был доработан под двигатели М-82ФНВ. С 17 по 29 июля 1943 года экипаж И.И.Шиянова проводит летные испытания доработанного самолета "103В", которые дали следующие сравнительные результаты по повышению максимальных скоростей по высотам:
