Вскоре после германского вторжения в Советский Союз самолеты Пе-2 из 40- го бомбардировочного авиационного полка стали привлекаться к сопровождению черноморских конвоев за пределами радиуса действия одномоторных истребителей. Бомбовой нагрузки «пешки» в этом случае не несли.
Действия авиации на Черном море продемонстрировали настоятельную необходимость в двухмоторном тяжелом истребителе дальнего действия. Создать подобный самолет в короткое время в напряженных условиях войны не представлялось возможным. Базой для такой машины вполне мог послужить имевший «истребительное» происхождение пикирующий бомбардировщик Пе-2. 2 августа 1941 г. ГКО предписало ОКБ Петлякова разработать на основе Пе-2 дальний истребитель. На все про все конструкторам дали четыре дня. В истребитель Пе-3 был переоборудован стандартный Пе-2. Первый полет Пе-3 выполнил уже 7 августа – сталинский срок был выдержан!
Пе-3 имел ряд заметных внешних отличий от Пе-2. Остекление носовой части фюзеляжа отсутствовало вообще. В иосу монтировались две 20-мм автоматические пушки ШВАК с боекомплектом по 250 снарядов на ствол, один пулемет У Б калибра 12,7 мм с боекомплектом 150 патронов и один 7,62-м ШKAC с боекомплектом 750 патронов. По правому борту фюзеляжа были сделаны два лючка для доступа к 20-мм пушкам. Экипаж состоял из двух человек – летчика и штурмана. Уменьшение экипажа с грех до двух человек позволило отказаться от самолетною переговорною устройства. Тяжелую «бомбардировочную» радиостанцию РСБ-бис (масса 13,5 кг) заменили истребительной рацией РСИ-4 «Малютка» (масса 2 кг). Эта замена, впрочем, была достаточно странной, так как радиус действия «Малютки» не превышал 10 км, в то время как дальность полета самолета составляла 2150 км.
Рабочее место стрелка-радиста и люковая стрелковая точка на Пе-3 не устанавливались. Место стрелка в фюзеляже занял дополнительный топливный бак емкостью 225 л. Во внутреннем бомбоотсеке также ставился еще один топливный бак, емкостью 250 л; бомбодержатели не ставились. Кроме того, на Пе-3 не было тормозных решеток и иллюминаторов в хвостовой части фюзеляжа.
Размеры истребителя остались такими же, как у бомбардировщика: размах крыла 17,15 м, длина 12,241 м, высота 3,42 м и площадь крыла 40,5 м². Масса пустого составляла 5890 кг, взлетная – 7880 кг. Взлетная масса истребителя оказалась на 344 кг больше, чем у Пе-2 31-й производственной серии (7536 кг).
На Государственных испытаниях в августе 1941 г. Пе-3 развил максимальную скорость 530 км/ч на высоте 9000 м. Было принято решение о незамедлительном запуске истребителя в серийное производство. Уже к 25 августа завод № 39 на Ходынке выпустил пять самолетов Пе-3. Всего же в августе заводом № 39 было построено 16 Пе-3, а к концу сентября завод сдал 98 двухмоторных истребителей.
Личной состав «Голубой эскадрильи» (испанская экспедиционная добровольческая эскадрилья, которую Франко послал на Восточный фронт; эскадрилья действовало в составе JG-51) осматривают сбитый Пе-3. На снимке хорошо получилась носовая часть двухмоторного истребителя, которая не имела остекления.
Пе-2 31-й серии
Пе-3
В конце августа с Пе-2 на Пе-3 был перевооружен 95-й бомбардировочный авиационный полк полковника С. Пестова. Полк получил Пе-2 в феврале 1941 г., в числе первых в ВВС РККА. «Пешки» этого полка пролетели над Красной площадью 1 мая 1941 г.
Самолеты Пе-3 предназначались для использования в качестве барражирующих перехватчиков в системе ПВО объектов особой важности. 25 сентября 1941 г. 95-й бомбардировочный авиационный полк был преобразован в 95-й истребительный авиационный полк. Полк вошел в состав 6-го истребительного авиационного корпуса ПВО. Корпус осуществлял ПВО Москвы.
К боевой работе истребители Пе-3 из 95- го полка приступили в конце сентября 1941 г. В частности, шестерка Пе-3 эскортировала С-47 с членами британской военной миссии на борту на маршруте из Вологды в Москву. «Пешки» успешно отбили атаки трех немецких истребителей, пытавшихся сбить Дуглас. 30 сентября полк перебазировался под Нарофоминск. 3 октября экипаж старшего лейтенанта Фортовова одержал первую победу в воздушном бою на новом типе самолета – сбил бомбардировщик Ju-88. 5 ноября Фортовов был сбит сам. летчик погиб, погиб и его штурман – первые потери 95-го ПАП.
В октябре 1941 г. выявились некоторые недостатки Пе-3, прежде всего – недостаточная мощь наступательного и оборонительного вооружения, слабая защищенность. В спешном порядке вместо носовою ШКАСа установили второй У Б, демонтировали задний сдвижной колпак фонаря, опять же заменив ШКАС на УБ. Защищенность удалось улучшить путем установки в носовой части фюзеляжа бронеплиты.
Завод № 39 изготовил 207 истребителей Пе-3, после чего переключился на производство Пе-3бис. Подавляющее большинство истребителей было собрано в Москве, на Ходынке. однако сборку 11 Пе-3 завершили уже в эвакуации, в Иркутске, в конце 1941 г.
Основным внешним отличием истребителя Пе-3бис от Пе-3 стало наличие закрытой турели ВУБ-1. Пе-3-бис с целью улучшения поведения самолета на режимах взлета и посадки оснащались щелевыми предкрылками. Начиная с весны 1942 г, истребители Пе- 3бис состояли на вооружении четырех авиаполков наряду с истребителями Пе-3.
Летчик и штурман истребителя Пе-3бис авиации Северного флота уточняют задание на боевой вылет. Верхние и боковые поверхности самолета окрашены в белый цвет, низ – светло-голубой. Крайне необычно наличие на Пе-3 остекления носовой части фюзеляжа. Характерные для бомбардировщиков Пе-2 рамочные антенны радиополукомпасов РПК-10 на истребителях обычно отсутствовали.