После успешной работы над РД-1 интересы Расплетина начали смещаться от телевидения к радиолокации. Такой опытно-конструкторской работой стало создание станции для защиты хвоста самолета «Тон» — первой в нашей стране.

Интересна эволюция взглядов на применение средств радиообнаружения для бомбардировочной и истребительной авиации. До войны считалось, что острую потребность в радиолокационных средствах имели только войска ПВО, так как якобы бомбардировочная авиация в дневное время ориентируется для розыска объекта бомбометания визуально, при ограниченной видимости, и ночью цель находят по штурманским расчетам.

Не нуждалась в средствах радиообнаружения и истребительная авиация. Днем летчик отыскивал цель визуально, а ночью истребители должны были вести бой во взаимодействии с зенитными прожекторами и звукоулавливателями или же при свете луны.

Конечно, такой подход затормозил, отодвинул на некоторое время внедрение радиолокации в боевую авиацию. Однако успешное использование в боевых условиях под Ленинградом станции «Редут» показало, что истребительную авиацию надо оснащать РЛС для перехвата бомбардировщиков в облачности днем и ночью. Ведь и лучи зенитных прожекторов, и визуальное наблюдение в сплошной облачности нисколько не помогали летчику

Инициатива оснащения истребительной авиации радиолокационными станциями принадлежала начальнику группы НИИ ВВС С. А. Данилину

В середине 1940 года было проведено совещание, где была признана целесообразность этой работы. Спор зашел лишь о частотном диапазоне, в котором должна работать станция, — метровом или сантиметровом. Использование метровых волн позволяло рассчитывать на быстрое освоение производства этой аппаратуры промышленностью. В свою очередь, благодаря использованию сантиметровых волн аппаратура могла получиться меньших размеров и массы, имела бы большую точность прицеливания. Разработка такой самолетной РЛС «Гнейс-2» была поручена инженеру В. В. Тихомирову.

Вскоре под руководством А. Б. Слепушкина было разработано устройство индикации отраженного сигнала, с помощью которого положение обнаруженной цели относительно курса самолета-перехватчика и расстояние до нее фиксировались на одной электронно-лучевой трубке. Это устройство очень заинтересовало Расплетина.

Боевые испытания станции «Гнейс-2» провели в феврале — мае 1943 года под Ленинградом. В них, между прочим, участвовал и Герой Советского Союза летчик В. А. Мациевич. Результаты испытаний были вполне удовлетворительными. Не дожидаясь окончания испытаний и принятия на вооружение, станцией оборудовали 15 самолетов Пе-2 и Пе-3, часть из которых в конце 1942 года направили под Сталинград для борьбы с немецкими самолетами, снабжавшими армию Паулюса.

В мае — июне 1944 года по требованию главка наркомата А. А. Расплетин с Е. Е. Фридбергом принял участие в важнейшей оперативной работе: комплексной настройке самолетных РЛС «Гнейс-2», принятых на вооружение 16 июня 1943 года — через три года после принятия решения о начале разработки аппаратуры «Гнейс-2».

Задел аппаратуры, подготовленный в НИИ-20, находившимся тогда в эвакуации, был направлен в НИИ ВВС на станцию Чкаловская, где специально сформированная бригада высококвалифицированных специалистов и рабочих НИИ-20, НИИ ВВС и ВНИИ-108 буквально день и ночь собирала из отдельных блоков эти станции и устанавливала их на самолеты авиационной дивизии ночных перехватчиков для отправки на фронт. Все было сделано вовремя. За эту работу Расплетин и Фридберг получили благодарность от наркома электропромышленности И. Г. Кабанова.

К концу 1944 года РЛС «Гнейс-2» было оснащено более 230 самолетов.

Занимаясь этой работой, Расплетин не только осваивал опыт конструирования самолетных радиолокаторов, но и сам, используя навыки настройки телевизионных приемников (а в них, как и в «Гнейс-2», был метровый диапазон) и знание систем индикации на электронно-лучевых трубках, принимал активное участие в доработке станции.

Полученный опыт очень скоро пригодился Расплетину в новой работе, которая по своей сложности не уступала «Гнейс-2». Американские бомбардировщики уже были оснащены РЛС защиты хвоста — ее называли «Моника». Поэтому руководство предложило Расплетину ознакомиться с описанием этой станции и по возможности использовать технические решения для изготовления отечественной, названной «ТОН».

18 апреля 1944 года постановлением ГКО № 5647 было сформулировано задание на новую самолетную РЛС. В нем говорилось: «Самолетная радиолокационная станция для бомбардировщиков, предупреждающая нападение с хвоста. Срок — август 1944 г.»

В первую очередь ставилась задача воспроизвести «Монику».

Эту работу возглавил Расплетин. Он и его сотрудники провели НИР и пришли к выводу, что заокеанская техника обладает рядом недостатков и многие из параметров можно значительно улучшить.

Они искали свой путь, решая впервые многие вопросы. Когда лабораторное макетирование было закончено, приступили к созданию опытного образца, который предстояло испытать в воздухе. И в этом была одна из специфических особенностей системы: сколько бы блоки ни настраивали на земле, каких бы хороших результатов ни добивались, полеты в реальной обстановке вносили коррективы.

Иногда после ночи, проведенной на аэродроме, вместо того чтобы ехать домой отоспаться, все собирались в лаборатории, обсуждали результаты и вновь начинался поиск.

Испытания «ТОНа» еще продолжались, а Расплетин уже предложил новую модификацию этого локатора — «ТОН-2».

В конце августа 1944 года лабораторные и летные испытания станции «ТОН-2» были закончены с положительным результатом. Было установлено, что станция отвечает заданным требованиям и может быть предъявлена к государственным полигонным испытаниям без каких-либо изменений и переделок. Образец станции был сразу же передан в НИИ ВВС для проведения государственных испытаний.

В комиссию по проведению государственных испытаний были включены от института главный инженер А. М. Кугушев, начальник лаборатории № 13 А. А. Расплетин и инженер этой лаборатории Г. Я. Гуськов. Летные государственные испытания аппаратуры ТОН-2 проводились заместителем начальника лаборатории № 13 Е. Е. Фридбергом и Е Я. Гуськовым.

Станция «ТОН-2» успешно прошла государственные испытания и в конце 1944 года была принята для серийного производства. В декабре 1944 года началась передача чертежей и другой технической документации на специально выделенный для этой цели серийный завод. Эта РЛС имела большое значение для защиты боевых самолетов. Статистика, имевшаяся в то время, показывала, что 80 процентов бомбардировщиков были сбиты в результате атаки истребителей со стороны хвоста. Разработанная ВНИИ-108 аппаратура позволяла предупреждать экипаж бомбардировщика о приближении самолетов противника с задней полусферы с дальности около 1,2 километра, подавая звуковой сигнал предупреждения, слышимый в сети самолетной переговорной станции.

Расплетин всегда уделял огромное внимание испытаниям, ибо только они подтверждали правильность принятых решений, открывали перспективы дальнейшего развития во взаимосвязи с окружающей средой. Иногда во время испытаний случались курьезные случаи. Так, при испытаниях станции «ТОН-2» произошел драматический случай, описанный В. В. Мацкевичем в книге «Солдат империи»:

В 1945 г. я испытывал станцию «ТОН-2» А. А. Расплетина. Это была активная станция защиты хвоста. Летали на самолете ДБ-ЗФ в Кратове. Самолет был старый. Во время полета Расплетин сидел в конце фюзеляжа со своей станцией и измерительной техникой, а я из верхней турели наблюдал за атакующим истребителем и измерял расстояние до него. Вдруг из левого мотора стали вырываться длинные языки дыма. Я крикнул летчику-испытателю Гринчуку, что мотор дымит. Он посмотрел и велел нам прыгать, так как мотор может загореться, а он пойдет на посадку в Москву-реку. Я ему ответил, что Расплетин не надел парашют, он сидит на нем как на скамейке, да и я прыгать не буду. Гринчук отругал нас, стал резко пикировать, сбивая хвосты дыма. На аэродроме выяснилось, что из маслоблока выпал кран, масло вылилось на мотор. Если бы масло вспыхнуло, мы бы погибли.