В июне 1927 г. обсуждался вопрос о возможности установки на ТБ-2 двух немецких моторов БМВ-VI или М-14 отечественной разработки (если последний выйдет из стадии испытаний).

27 августа 1927 г. Н. Н. Поликарпов подписал эскизный проект бомбовоза в вариантах биплана и полутора-плана. Отличительной особенностью данного варианта полутораплана от последующих разработок являлось использование трапециевидной формы верхнего и нижнего крыла с полукруглыми законцовками. Для обеспечения возможности установки различных двигателей на правую и левую консоли нижнего крыла был спроектирован киль с изменяемым углом установки. Ожидаемые летные характеристики машины превышали требования ВВС: максимальная горизонтальная скорость у земли составляла 180 км/ч, посадочная скорость — 90 км/ч, время набора высоты 3000 метров — 35 минут. Полетный вес достигал 6500 к г.

14 сентября 1927 г. Поликарпов доложил о машине на заседании Технического совета Авиатреста, вновь заостряя внимание на проблеме двигателя. Было внесено предложение о проработке варианта с моторами БМВ-VI. Члены Тех-совета дали высокую оценку этому проекту. А. Н. Туполев в своем выступлении выразил следующее мнение, созвучное с мнением большинства участников совещания:

«1) Направление работ ОСС по данному самолету надлежит признать правильным и поручить ОСС разработку проекта продолжить.

2) Признать более целесообразным вариант полутора-плана (лучший обстрел, меньше шансов на разрушение ответственных частей при пробитии пулей).

3) Общую схему самолета можно считать одной из лучших.

4) Компоновка размещения нагрузки и оборудования целесообразна и почти стандартна.

5) Целесообразно упростить форму верхних и нижних крыльев в средней части, дав ей постоянное сечение.

6) Передвижной киль делать не следует, так как, по имеющимся сведениям, он практически не дал желательных результатов.

7) Что касается плавников типа Фарман, то на них базироваться трудно, и если ставить, то только после исследования их работы путем продувки.

8) По вопросу об установке мотора БМВ-VI надо признать желательным ставить тот мотор, который будет на снабжении, когда самолет выйдет в серийную постройку. Во всяком случае, необходимо предусмотреть возможность установки на самолет моторов БМВ-VI и желательно строить его под последний.

…Надо отметить, что разработанная ОСС схема полутораплана тем и хороша, что на нее можно ставить любой мотор, и тем самым сохранится жизненность данного типа самолета на более продолжительный срок. Было бы целесообразным построить 2 варианта моторной установки».

Николай Николаевич с учетом полученных замечаний оперативно разработал новый вариант эскизного проекта бомбардировщика, выполненного по схеме полутораплана. Верхнее и нижнее крылья были сделаны с постоянной хордой, изменена форма оперения, на нижнее крыло предусматривалась установка лишь одного типа двигателя. Базовый вариант рассчитывался под моторы БМВ-VI мощностью 500/680 л.с. У нас с 1928 г. был налажен их серийный выпуск под маркой М-17. Бомбардировщик получил обозначение ТБ2-2БМВ6 (ТБ2-2М17) или ТБ-2.

Для расширения тактических возможностей машины Н. Н. Поликарпов предусмотрел установку трех типов мотогондол: на первый тип (основной) ставились капоты обтекаемой формы; на втором типе мотогондолы завершались стрелковыми установками, что позволяло использовать бомбардировщик в условиях сильной противовоздушной обороны; третий тип обеспечивал увеличение скорости за счет установки четырех двигателей в двух мотогондолах (два в тандем).

В конце 1927 г. после утверждения проекта НТК ВВС началась разработка технического проекта, проводились уточняющие расчеты, продувки, статические испытания частей машины.

В 1928 г. произошло важное структурное изменение в опытном строительстве. Анализ деятельности ЦКБ Авиатреста показал, что, несмотря на некоторые положительные моменты, главным недостатком существующей организации ЦКБ является оторванность его от производства, но не территориальная — все отделы ЦКБ размещались на заводах, а административная — заводы и опытные отделы не подчинялись друг другу и никак не координировали свою работу в едином процессе создания новой авиационной техники. Поэтому было принято решение расформировать ЦКБ Авиатреста и преобразовать опытные отделы в конструкторские бюро вновь создаваемых опытных заводов или отдельных опытных производств. Так спустя три года проб и ошибок авиапромышленность пришла к той схеме организации, за которую Николай Николаевич ратовал еще в 1925 г.

В феврале 1928 г. Отдел сухопутного самолетостроения перебазировался на завод № 25, став ядром его конструкторского бюро. Первым директором предприятия стал А. А. Журавлев. 28 февраля 1928 г. последовал приказ о назначении техническим директором и главным конструктором ГАЗ № 25 Н. Н. Поликарпова.

К сожалению, некоторые инженеры не захотели расставаться с заводом № 1, в частности В. В. Калинин, что явилось большой потерей для коллектива.

Постройка первого экземпляра бомбардировщика началась в 1929 г. Она проводилась довольно медленными темпами. Во-первых, к этому времени завершились госиспытания ТБ-1 и уже развертывалось его серийное производство. Во-вторых, в условиях тяжелого экономического кризиса, охватившего многие страны, Запад в первую очередь занялся решением своих текущих внутренних проблем. Угроза войны на ближайшие несколько лет уже не стояла так остро. В этих условиях бесперспективность ТБ-2 была очевидна. Основные производственные мощности завода отвлекались на выполнение более важных задач. В итоге самолет выкатили из сборочного цеха лишь в июле 1930 г. Первый полет выполнил Б. Л. Бухгольц. Несмотря на бипланную схему, ТБ-2 показал преимущества перед ТБ-1 с тем же двигателем, в частности максимальная скорость ТБ-2 была выше на 20 км/ч, а потолок — почти на 2000 м.

Но после начала постройки первого экземпляра тяжелого четырехмоторного бомбардировщика ТБ-3 летом того же года (первый полет состоялся 22 декабря 1930 г.) и тот и другой уже не могли иметь дальнейшего развития.

Отстранение Поликарпова от активной конструкторской деятельности в октябре 1929 г. повлияло на судьбу этой машины. Кроме разработки боевых модификаций, дешевый в постройке и эксплуатации ТБ-2 мог послужить основой для создания транспортно-пассажирского самолета.

Вообще, Николая Николаевича всегда интересовали проблемы разработки пассажирского самолета. Увязывая свою деятельность с запросами общества и экономическими возможностями государства, он с начала 20-х гг. и до конца жизни вынашивал идею создания пассажирского самолета для авиалиний небольшой протяженности.

Как указывалось выше, первый проект такой машины был выполнен в 1920 г. После завершения Гражданской войны и некоторого периода стабилизации экономики в 1924 г. в СССР открылось несколько воздушных линий. Потребовались самолеты для их эксплуатации. Истинное положение дел в гражданской авиации Николай. Николаевич хорошо знал, поскольку по совместительству работал главным инженером акционерного общества «Промвоздух». Поэтому в октябре 1924 г., после возвращения на завод № 1, Н. Н. Поликарпов, как только представилась такая возможность, начал работать в инициативном порядке над пассажирским самолетом П-2 (другое обозначение — П11) с мотором «Майбах» мощностью 260 л.с. Формально работа выполнялась по заданию заводоуправления. Ведущим конструктором по самолету был назначен А. А. Семенов. Машина создавалась по схеме полутораплана и имела выклеенный из шпона фюзеляж — полумонокок, внутри которого располагалась пассажирская кабина на 5 человек: одно сиденье было установлено напротив двери, справа и слева от него — два дивана на 2 пассажира. В каждом борту прорезано по три окна. Летчик и механик находились в другой кабине сразу за двигателем. Самолет мог держаться в воздухе три часа, что являлось достаточным для использования его на местных воздушных линиях — машина создавалась для «межгубернских перевозок». В феврале 1925 г., когда проектирование П-2 было выполнено примерно на 50 %, последовал приказ Главкоавиа о прекращении работ, так как проектирование машины осуществлялось без задания и без санкции вышестоящей организации.