Так сложилось, что в 1929 г. приказом правительства трест «Промвоздух» ликвидировали , а его заводы вошли в «Авиатрест» с теми же номерами и были преобразованы из ремонтных в самолетостроительные. В «Авиатресте» Томашевичу поручили техническое руководство производством запасных частей на всех авиазаводах страны. Однако на этой должности Дмитрий Людвигович провел всего несколько недель, так как «Авиатрест» быстро реорганизовали. И на его основе возникло Всесоюзное авиаобъединение (ВАО), подчиненное Наркомату обороны СССР.
Томашевича назначили наблюдающим за внедрением в серию на заводе № 1 (бывший «Дуке») самолета-разведчика Р-5, созданного Н.Н.Поликарповым. Дмитрий Людвигович имел возможность глубже познакомиться с конструкторской школой Поликарпова и проникся к ней большим уважением. В своих воспоминаниях Томашевич писал: «Самолет отличался большой продуманностью размещения аэронавигационного и боевого оборудования, простотой пилотирования и надежностью конструкции». Однако личная встреча с Николаем Николаевичем тогда не состоялась.
В конце двадцатых годов по стране прокатилась волна репрессий. Затронула она и авиационную промышленность. По формальному обвинению во вредительстве и в принадлежности к Промпартии арестовали Н.Н.Поликарпова, Д.П.Григоровича, инженеров ряда заводов страны. В декабре 1929 г. в Бутырской тюрьме из заключенных конструкторов и инженеров было сформировано Особое конструкторское бюро (ОКБ), которому поручили разработку истребителя И-5.
В начале 1930 г. для организации постройки этой машины ОКБ перевели на завод № 39. Там на его основе создали Центральное конструкторское бюро (ЦКБ), где трудились и вольнонаемные инженеры. Деятельность его курировало ОГПУ, поэтому завод получил имя В.Р.Менжинского. Затем возникла идея влить в ЦКБ все остальные конструкторские коллективы (за исключением ЦАГИ).
ЦКБ имело структуру, во многом отличающуюся от принятой в те годы. Сравнительно небольшие по численности конструкторские бригады занимались проектированием машин. В отделе общих видов разрабатывалась их детальная компоновка. Расчеты аэродинамики, прочности и другие проводились в специализированных отделах для всех конструкторских бригад. Отрицательная сторона такой ор ганизации труда-оторванность процесса проектирования от оперативного выполнения расчетов, немаловажных при оптимизации конструкции самолета.
Наркомат обороны не смог осуществлять эффективное управление авиационной промышленностью, поэтому в 1931 г. ВАО передали в ведение ВСНХ.
