Пе-2Р имелись во всех советских воздушных армиях. В частности разведчики состояли на вооружении 37-го, 38-ю 98-го и 99-ю гвардейских, 2-го, 11 -го. 48-го и 72- го дальних разведывательных авиационных полков. Обычно для сопровождения разведчиков в специализированных полках имелось по несколько истребителей Пе-3.
72-й дальний разведывательный авиационный полк принимал участие в Берлинской операции, начавшейся 16 апреля 1945 г. Один из самолетов данного полка был доработан под размещение четвертою члена экипажа, который работал с четырьмя дополнительными камерами, установленными в фюзеляже. С этого самолета был снят кинофильм. с успехом демонстрировавшийся по всему миру.
Пе-2Р поздние варианты
В вариант разведчика на заводе № 22 в Казани модернизировались обычные серийные бомбардировщики. На всех поздних Пе- 2Р стояли радиополукомпасы РПК-10, в то время как первые Пе-2Р вообще не имели радиополукомпасов.
Развитие фоторазведчика шло параллельно с развитием бомбардировщика. На поздних Пе-2Р стояли турели ВУБ-1 с 12,7- мм пулеметом УБТ. Бомбодержатели и тормозные решетки на Пе-2Р не ставились. Однако если на ранних Пе-2Р в нижней поверхности крыла оставались отверстия от крепления тормозных решеток и из приводов, то на поздних разведчиках отверстия зашивались металлическими заглушками. На самых последних Пе-2Р тормозные решетки не демонтировались.
На протяжении всей войны Пе-2Р оставался основным фоторазведчиком ВВС Красной Армии. Наиболее броско окрашенные Пе-2Р состояли на вооружении 99-го гвардейского дальнего разведывательного авиационного полка – на некоторых машинах из этой части в носу фюзеляжа был изображен в цвете шикарный лев. Скорее всего, эти машины вообще являлись самыми «яркими» (и не уставными) в советских ВВС.
Прогрев двигателей на разведчике Пе-2Р 205-й производственной серии. На вертикальном оперении изображена «кремлевская» звезда, опознавательные знаки на нижней поверхности крыла – обычные, красные звезды с белой окантовкой. Под носовой частью фюзеляжа отчетливо видна рамочная антенна радиополукомпаса РПК-10. Из бомбоотсека торчит объектив аэрофотоаппарата.
Пе-2 1-й серии
Пе-2 Р
Экипаж Пе-2Р 359-й производственной серии из 99-го гвардейского дальнего разведывательного авиаполка. На борту фюзеляжа – красочное изображение льва. Возможно, что на снимке самый броско окрашенный бомбардировщик советских ВВС.
Прототип Пе-2 М-82 был переоборудован из серийной «пешки» 31-й производственной серии (заводской номер 221931) в конце 1942 г. На самолете установлена закрытии турель ВУБ-1. Заводские испытания самолет проходил под Казанью на аэродроме Арское Поле.
Серийный Пе-2 М-82 (заводской номер 221232) на аэродроме ЛИИ, самолет проходил здесь в январе – марте 1943 г. Государственные испытания. В ходе испытаний самолет продемонстрировал на уровне моря максимальную скорость 472 км/ч, в то время как Пе-2 с двигателями М-105 развивал на уровне моря скорость 460 км/ч.
Пе-2 М-82
В конце 1941 г. авиационные заводы из европейской части Советского союза эвакуировались на Урал и в Сибирь за пределы радиуса действия бомбардировочной авиации люфтваффе. Эвакуация привела к хронической нехватки двигателей М-105, которые ставились на пикирующие бомбардировщики Пе-2, истребители Як-1 и ЛаГГ-3. В то же время в избытке имелись звездообразные двигатели воздушного охлаждения М-82 конструкции Швецова. 14-цилндровая двойная звезда развивала мощность в 1400 л.с. Эти моторы выпускал не подлежавший эвакуации завод № 19 в Молотове (ныне Пермь). Спроектированные под М-82 ближние бомбардировщики Су-2 были сняты с производства. В этих условиях ГКО предписал всем авиационным ОКБ рассмотреть возможность установки моторов М-82 на свои самолеты.
Доработка Пе-2 под двигатели М-82 велась под руководством Л.Л. Селякова. Потребовалось полностью перепроектировать мотогондолы и моторамы. Из крыла были убраны водорадиаторы, вместо которых поставили 100-литоровые бензобаки. Маслорадиаторы поставили в толще крыла с внешней стороны мотогондол, в носке крыла были сделаны воздухозаборники маслорадиаторов. М-82 оснащались воздушными винтами диаметром 126 см, в то время как винты двигателей М-105 имели диаметр 86,7 см. Новая силовая установка привела к смещению вперед центра масс самолета, чтобы сохранить балансировку в хвост уложили балласт массой 68 кг.
Серийный Пе-2 М-82 (заводской номер 221232), аэродром ЛИП. На мотогондолах серийных машин имелись большие воздухозаборники. Большинство из 34 построенных заводом № 22 в Казани самолетов Пе-2 с двигателями М-82 поступило на вооружение разведывательных авиаполков.
Пе-2 205-серии
Пе-2 М-82
Личный состав 99-го гвардейского дальнего разведывательного авиаполка сфотографировались на память на фоне Пе-2 М-82, лето 1944 г.