В результате потери в ходе боевых действий основных предприятий по производству алюминия, перед отечественной авиационной промышленностью остро встал вопрос по замене дюралюминия на неметаллические материалы в конструкциях самолетов. Задача замены дюралюминия в конструкции Ту- 2 была поставлена и перед ОКБ А.Н. Туполева. В ОКБ в 1942-1943 годах была проведена большая работа по созданию самолета Ту-2 смешанной конструкции. Конструктивно-технологическими проблемами по внедрению дерева на Ту-2 в КБ занимался A.M.Черемухин, который активно поддержал замену дюралевой обшивки фюзеляжа Ту-2 на обшивку, выклеенную из березового шпона, что существенно снижало расходы дюралюминия. При этом было принято смелое решение о креплении деревянной обшивки к металлическому каркасу фюзеляжа потайными дюралевыми заклепками. Такая разработка была принята к реализации. Был изготовлен фюзеляж с деревянной обшивкой, который успешно прошел статические испытания на прочность. Испытания показали, что дюралево-шпоноч- ная конструкция имеет прочность и жесткость не хуже чисто дюралевой конструкции при одинаковой массе. Заклепочное крепление обшивки себя оправдало полностью. Опираясь на эти работы ОКБ предложило выпускать Ту- 2С смешанной конструкции, что должно было, помимо максимального устранения из конструкции остродефицитного дюраля, позволить подключить к массовому производству машины большое количество деревообделочных предприятий.
Следует отметить, что в конструкцию серийного Ту-2 2М-82 в 1942 году уже были внедрены: деревянная носовая часть фюзеляжа; деревянный хвостовой кок; деревянные концевые обтекатели крыла. Осуществление полностью всей намеченной программы по внедрению дерева в конструкцию Ту-2 должно было дать экономию листового металла на одну машину в 800 кг, в том числе 350 кг обшивочного листа (Д16Т и Д16ТВ). Переход на дерево должен был вызвать некоторое утяжеление конструкции, определявшееся в 150-200 кг, то есть на 1,5-2% от нормальной взлетной массы, что практически не должно было сказаться на летных самолета. К моменту полномасштабного повторного развертывания серийного производства Ту-2 в 1944 году острота с поставками алюминиевых сплавов для нужд НКАП уменьшилась и массового внедрения деревянных элементов в конструкцию Ту-2 не было.
В плане дальнейшего улучшения летных данных самолета Ту-2С ОКБ предложило перевести силовую установку самолета на двигатели водяного охлаждения типа АМ-43. Установка этих двигателей не должна была затрагивать основных элементов конструкции самолета. С этими двигателями Ту-2С должен был иметь следующие основные летные данные:
