Ещё в начальный период эксплуатации высокая грузоподъемность и относительная доступность У-2 сделали его подходящим для использования в качестве самолета сельскохозяйственной авиации. Конструкцию машины пришлось изменить - у У-2АП или АО кабину пилота сдвинули вперед на 0,25 м. чтобы сохранить центровку, а в центроплане верхнего крыла установили дополнительный топливный бак, чтобы компенсировать уменьшившийся объем фюзеляжного бака. На месте второй кабины поместили бак для порошкообразных химикатов на 200-250 кг, а за ним организовали еще одну кабину, в которой при перебазировании мог располагаться техник.
Установка бака с химикатами потребовала изменить крепление задних стоек центроплана и конструкцию гаргрота фюзеляжа. В ходе производства многократно менялась конструкция механизма высыпания химикатов. Вначале механизм представлял собой люк в нижней части фюзеляжа с обычной заслонкой, открывавшейся летчиком с помощью тросовой проводки. После открытия люка химикаты высыпались в раздвоенный короб ("штаны"), позволявший увеличить полосу распыла. В дальнейшем "штаны" заменяли различными дефлекторами, что позволило уменьшить массу конструкции, увеличить полосу захвата и сделать распыление более равномерным. С 1931 года в СССР началось серийное производство сельскохозяйственных самолетов. Хотя У-2АП использовались по всей территории СССР (за исключением, пожалуй, Крайнего Севера), основная масса была сосредоточена в Московской области, на Украине, в республиках Закавказья. Казахстане, центрально-азиатских республиках и в Поволжье. За одиннадцать лет производства (1930-1940 годы) было построено 1235 У-2АП. Улучшенный сельскохозяйственный вариант По-2 выпускался и после войны, пока ему на смену не пришел Антонов СХ-1 (сельскохозяйственный первый), который ныне широко известен под обозначением Ан-2.
Индекс АП в названии самолета также подразумевал значение "аэроопрыскиватель", поскольку некоторые из сельскохозяйственных самолетов были оборудованы баками и трубками для распыления жидких химикатов. У-2АС - "аэросеятель" - использовался для обработки полей, доступ к которым был затруднен из-за осенней или весенней распутицы. На самолет за кабиной пилота устанавливалась ветрянка, которая через передачу вращала оребренный диск под фюзеляжем, разбрасывавший семена.
Для полетов с мягкого грунта сельскохозяйственные У-2 иногда оснащались второй парой колес, которые крепились с внешней стороны основных. Это позволяло вдвое уменьшить давление на грунт и увеличивало колею.
Несколько позже была предпринята попытка увеличения проходимость У-2/По-2 по грунту с помощью гусеничного шасси. Северная часть СССР была зоной ответственности Главсевморпути (ГУСМП -Главное управление Северного морского пути). Эта гигантская организация, имевшая десятки тысяч работников, отвечала за снабжение северных районов Советского Союза. Большую часть года эти территории были покрыты льдом и снегом, что позволяло использовать самолеты на лыжном шасси. Но на время короткой весны снег таял, и раскисший грунт делал эти районы практически недоступными. Н.А. Чечубалин, позже работавший в отделе изобретений ГУСМП, занялся решением задачи сделать эти территории доступными и весной. В 1937 году он спроектировал гусеничное шасси для У-2. Гусеница состояла из текстолитовых роликов диаметром 50 мм и длиной 300 мм, заключенных в боковые направляющие, а сама тележка шасси при виде сбоку имела ромбовидную форму, напоминавшую первые английские гайки. Поднятый нос тележки не позволял ей "зарываться" при преодолении препятствий. Испытания подтвердили высокую проходимость гусеничного шасси, но оно было довольно дорогим в производстве, имело большой вес и создавало дополнительное аэродинамическое сопротивление. Несмотря на это, гусеничные шасси, аналогичные испытанному на У-2, были выпущены для биплана Р-5 и двухмоторного транспортного самолета Ли-2 (ДС-3).
Ещё одна попытка оснастить самолет гусеничным шасси была предпринята в 1947 году под руководством С.А.-Моетового, талантливого инженера, работавшего в Главсев-морпути (в 1946 году по его инициативе десять По-2 были оснащены цельнометаллическими поплавками). Мостовой усовершенствовал шасси Чечубалина. и испытания вновь продемонстрировали его высокую проходимость. Но поуже упоминавшимся причинам гусеничное шасси не нашло применения на По-2 (такая же участь постигла аналогичные посадочные устройства, разрабатывавшиеся в США).
На базе У-2АП был создан У-2СП (спец-применение), известный также под обозначением ПС-3 (пассажирский самолет трехместный). С него был снят бак для химикатов (и система распыления), на месте которою оборудовали третью кабину. Машина использовалась для перевозки пассажиров на короткие расстояния. С 1933 по 1939 год было построено 861 У-2СП. В 1932 году на заводе "Красный летчик" построили два У-2СП. которые отличались наличием общей кабины для двух пассажиров, закрывавшейся сдвигаемым назад фонарем. Один из этих самолетов был передан в распоряжение руководителя ленинградских коммунистов СМ. Кирова.
В 1932 году по предложению военврача А.Ф. Лингарта был спроектирован санитарный С-1 (или СС - санитарный самолет). Машина была создана на базе У-2СП и предназначалась для перевозки одного больного на носилках и сопровождающего его медработника или вместо последнего ещё одного сидячего больного. Носилки устанавливались на четыре кронштейна над хвостовой частью фюзеляжа. Сверху они закрывались гаргротом увеличенной высоты, левая часть которого могла откидываться для погрузки-выгрузки. Носилки фиксировались ремнями. Медработник (или сидячий больной) сидел позади пилота, лицом к носилкам. Самолеты красились серебристым лаком и на них наносились красные кресты. После испытаний С-1М-11 в НИН ВВС в 1935 году штаб ВВС дал добро на серийное производство машины. К 1937 году выпустили 99 С-1, которые долгие годы служили в "Санавиации" - самостоятельном подразделении советского ГВФ. Самолеты использовались в малонаселенных районах, где отсутствовала нормальная дорожная сеть, и обычно доставляли врачей к пациентам или больных в больницы. В советских ВВС С-1 сформировали основу военной санитарной авиации.
С 1940 года новый усовершенствованный санитарный вариант У-2 - С-2 начал заменять устаревшие С-1. На С-2 установили новый гаргрот, верхняя часть которого шла практически параллельно верхнему лонжерону фюзеляжа на большей части сю длины, что позволяло обеспечить больше места для носилок с раненным. Грузоподъемность осталась прежней - 340 кг, но машину оснастили более мощным мотором М-11Д. К моменту вступления СССР в войну было построено около 340 самолетов этой модификации. В ходе серийного выпуска в конструкцию С-2 вносились незначительные изменения, основной целью которых было обеспечение большего свободного пространства над носилками.
Следующим санитарным вариантом У-2 стал С-3, иногда называвшийся в документах СКФ (санитарная кабина Филатова). В ходе "Зимней войны" 1939-1940 годов с Финляндией СССР нес тяжелые потери, что вызвало потребность увеличить вместимость санитарных самолетов. По предложению техника Филатова доработали серийный С-2 с мотором М-11Д, установив сверху фюзеляжа фанерную кабину для двух носилок, располагавшихся бок о бок. Поднимающиеся крышки крепились к продольной перегородке между носилками. Кабина для носилок устанавливалось вплотную к кабине летчика и места для медработника не предусматривалось. С-3/ СКФ строились в полковых мастерских в значительных количествах.
Значительные переделки провели на серийном У-2 при создании модификации У-2М (М-морской). которую иногда называли МУ-2. Эта машина была спроектирована в 1930 году С.А.Кочергиным. МУ-2 должны были прийти на смену устаревшим МУ-1 (поплавковому варианту Авро 504К), использовавшимися для подготовки летчиков гидросамолетов в авиационном училище в Ейске. Центральный поплавок под фюзеляжем и два вспомогательных поплавка под нижним крылом имели деревянную конструкцию. Однореданный центральный поплавок имел водоизмещение более двух тонн, а его верхняя поверхность была полукруглой формы. Первые испытания МУ-2 провели весной 1931 года на Москва-реке. Управляемость самолета была признана удовлетворительной, но скороподъемность и потолок оказались низкими. Кроме того, недостатком было признано отсутствие стартера, так как запуск мотора стоя на скользкой полукруглой поверхности поплавка представлял собой крайне опасный номер. С учетом утих замечаний от запуска самолета в серийное производство отказались. Прототип передали в Ейск, где он эксплуатировался. Как минимум, до 1933 года. Потребность в легком учебном и транспортном самолете оставалась неудовлетворенной.
В 1940 году на ремонтном предприятии гражданской авиации один У-2СП оснастили парой поплавков ЦАГИ-10. выбранных за их хорошую управляемость на воде и неплохую аэродинамику. Подкосы, которыми поплавки крепились к фюзеляжу, имели каплевидное сечение, и при виде спереди были похожи на букву М. Этот самолет использовался ГВФ. Подобная конверсия была выполнена ещё с одной машиной в 1944 году предприятием в Московской области. В том же году пару поплавков ЦАГИ-10 установили на По-2 "Лимузин", который получил обозначение По-2ПП.
В 1940 году В.Б. Шавров спроектировал деревянные поплавки специально хая У-2. Хотя они имели хорошую аэродинамику и управляемость на воде, в серию они не пошли, несмотря на то, что летные характеристики оснащенного ими У-2 были довольно высокими (максимальная скорость 147 км/ ч. время разбега 15 сек, потолок 3000 м).
В 1942 году А.Я. Щербаков разработал ещё одну конструкцию деревянных поплавков для У-2, которые имели простые обводы и, соответственно высокую технологичность. К самолету они крепились с помощью многочисленных подкосов. Несмотря на успешные испытания в серию они тоже не пошли.
Прошло девять лет с момента первой попытки, прежде чем в 1944 году поплавковый вариант По-2 был запущен в серийное производство. В тот год У-2ВС (см. далее) был переделан в У-2М (или У-2П- поплавковый). Эта работа была проведена конструкторским бюро Н.Н.Поликарпова. В течение 1944 года был спроектирован и испытан новый вариант гидросамолета, который затем передали военным. Новая машина имела однореданный центральным поплавок и два вспомогательных под крылом, выполненных из дюраля. Обводы центрального поплавка были разработаны на базе семейства ЦЛГИ-10. его длина составляла 6,4 м, ширина - 1,0 м, а полное водоизмещение достигало 2310 кг. Мотор М-11Д был оснащен винтом изменяемого шага, втулка которого была закрыта обтекателем. На самолете установили баллон со сжатым воздухом для запуска мотора. Сам двигатель был закапотирован. Элероны и руль высоты получили аэродинамическую компенсацию. Изменили вынос верхнего крыла по типу У-2ШС. чтобы компенсировать изменение положения центра тяжести, вызванное установкой поплавка. Экипаж самолета состоял из двух человек, а топлива на борту хватало на 4.5 часа полета. Машина была вооружена одним 7,62-мм пулеметом LLJKAC или ДТ на шкворневой установке и могла нести четыре 25 кг бомбы. Максимальная масса полезной нагрузки составляла 410 кг.
Модификация У-2 с мотором М-11Д. имевшим максимальную мощность 125 л.с. (92 кВт) и номинальную - 115 л.с. (85 кВт), первоначально получила обозначение УТ (учебно-тренировочный). Мотор имел обтекатели позади головок цилиндров, картер также был обтекаемой формы. Задняя кабина могла закрываться разборным фонарем для обучения слепому полету. Летные характеристики УТ не очень отличались от таковых у У-2.
В предвоенные годы широкодоступные У-2 часто использовались для различных экспериментов и испытаний. В 1935 году уже упоминавшийся инженер Михельсон создал на базе поликарповского биплана самолет Э-23, приспособленный для выполнения высшего пилотажа. В основном машина была оптимизирована для перевернутого полета - она получила крыло с полусимметричным профилем, карбюратор с двумя поплавковыми камерами. А также ряд доработок в топливной и маслосистемах. Посадочные щитки на нижнем крыле должны были компенсировать уменьшение подъемной силы из-за использования нового профиля. Вероятно, этот самолет имел номер СССР Э-23.
В том же году П.Д.Грушин из Московского авиационного института (МАИ) попытался облагородить аэродинамику У-2 - самолет получил капот NACA, обтекаемый фонарь закрывал обе кабины, а колеса оснастили каплевидными обтекателями. Кроме того, на машину установили два дополнительных топливных бака, вместимостью по 55 литров. Вес пустого самолета по сравнению с У-2 вырос на 27 кг, а прибавка в скорости составила 20 км/ч.
1935 год оказался "урожайным" на эксперименты с самолетом Поликарпова, в которых принял участие и инженер Филатов - он создал У-2 с V-образным оперением. Две рулевых поверхности, угол между которыми составлял 140 градусов, крепились к верхнему лонжерону фюзеляжа. Очевидно, при создании этой конструкции Филатов использовал опыт, полученный ранее при установке подобного оперения на биплан Р-5. Целью доработок было увеличение зоны обстрела для хвостового стрелка, а также незначительное снижение сопротивления самолета. Управляемость доработанной машины не пострадала, но в серию она не пошла. Следует отметить, что согласно другим источникам, пилоты К.А.Калилец и А.А. Ивановский испытывали эту машину ещё в 1934 году.
В том же 1935 году в НИИ ВВС начали изучать возможности пилота управлять самолетом, находясь в лежачем положении. Предполагалось, что это позволит сократить площадь поперечного сечения фюзеляжа и, следовательно, уменьшить его сопротивление, кроме того, в лежачем положении пилот сможет переносить более высокие перегрузки. В результате к 1939 году один У-2 был соответствующим образом доработан - лежачее место для пилота было оборудовано на месте второй кабины. Испытания показали возможность управления самолетом в таком положении, но дальнейшего развития эти работы не получили, хотя эксперименты на короткое время возобновились после войны. Одной из главных довоенных модификаций самолета стал У-2ВВС/У-2ВС. Официально принято считать, что У-2ВС был создан во время Второй Мировой войны, то есть уже после нападения фашистской
Германии на Советский Союз. Фактически использовать У-2 в качестве боевого самолета было предложено гораздо раньше. Ещё 7 декабря 1931 года Я.Б. Гамарник, заместитель наркома (замминистра) обороны предложил включить У-2М-11 в инвентарь Красной Армии в качестве "самолета сопровождения" - грубый эквивалент британского класса более тяжелых самолетов поддержки войск "Army Cooperation". "Самолет сопровождения" предназначался для поддержки пехоты, кавалерии и механизированных частей на марше, а также для разведки районов перед наступающей армией. Также предполагалось, что войска смогут транспортировать самолет со сложенным крылом вместе с собой, буксируя грузовиком. Я.И. Алкснис одобрил это предложение, с условием, что самолет должен получить вооружение.
Конструкторское бюро Н.Н.Поликарпова в течение 1932 года перепроектировало У-2 в легкий боевой самолет. В следующем году эта машина успешно прошла программу государственных испытаний и была принята на вооружение под обозначением У-2ВВС (для Военно-воздушных сил). В некоторых документах самолет упоминался как У-2 М-11 (вооруж). Было построено ещё четыре самолета. Которые в июне-июле 1933 года проходили войсковые испытания в летной школе в Борисоглебске.
В 1935-36 годах было построено 468 экземпляров У-2ВВС. Машины были стандартизованы (естественно, в рамках понимания этого термина в тот период) в соответствии с СТУ 93, разработанном отделом стандартизации ГУАП (Главного управления авиационной промышленности).
Базовая спецификация для У-2 М-11 (вооруж.) или У-2ВВС оговорила следующие характеристики: максимальный взлетный вес 1064 кг. вес пустого самолета 726.22 кг, полезная нагрузка 237.76 кг (топливо и масло, весившие 100-110 кг, в полезную нагрузку не включались.
Вооружение состояло из одного синхронизированного подвижного пулемета ПВ-1. установленного по левому борту носовой части фюзеляжа, имевшего ленточное питание из круглого магазина емкостью 200 выстрелов, и пулемета Дегтярева ДА на турели Тур-7 с боезапасом 252 выстрела в четырех круглых магазинах.
Бомбовое вооружение из шести 6-кг бомб подвешивалось под крылом и имело механизм сброса, приводимый в действие с помощью тросика. Прицеливание при бомбометании осуществлялось с помощью прицела АП-2 (авиационный прицел второй). У-2ВВС мог также использоваться для буксировки мишеней.
Начиная с эталона 1936 года, военные У-2ВВС были оснащены парой механических визиров МВ-5 бис, учитывающих снос, они устанавливались по бортам фюзеляжа задней кабины, и эти самолеты могли вести бомбометание с горизонтального полета. Для использования этих прицелов пришлось снять обшивку между 1-й и 2-й нервюрами крыла и лонжеронами. Начиная с эталона 1938 года, известного пол обозначением У-2ВС (не путать с У-2ВС 1942 года!) эти отверстия были закрыты полотняными полосами, которые можно было легко удалить при использовании НВ-5бис. У-2ВВС мог оснащаться и набором фотооборудования ФТ-1. в состав которого входил фотоаппарат АФА-1Б.
По сравнению с гражданскими машинами У-2Вс имел лучшее приборное оборудование - начиная с эталона 1934 года, помимо указателя воздушной скорости и альтиметра на самолеты чтой модификации стали устанавливаться гироскопические индикаторы крена и тангенса (системы Пионер). Воздух для раскрутки гироскопа поступал от двух трубок Вснтури, установленных на правом борту фюзеляжа. Навигационное оборудование состояло из компаса и часов, а состояние двигателя можно было контролировать с помощью тахометра и указателей температуры и давления масла.
На первых моделях (включая эталон 1936 года) приборная доска была сделана из листа фанеры, но начиная с эталона 1938 года её центральную часть стали делать из листового алюминия, очевидно, чтобы защитить гироскоп от чрезмерных вибраций. Большая трубка Вентури, установленная на левом борту фюзеляжа, поставляла воздух для гироскопа искусственного горизонта. Этот прибор изредка устанавливали на отдельные самолеты с начала войны, а в состав стандартного оборудования он вошел в последние годы боевых действий и послевоенное время.
Электросистема (которая до 1941 года устанавливалась заводом 23 только на У-2ВВС/У-2ВС и учебные машины, предназначавшиеся как для военных, так и для фаж-данских авиашкол) снабжала током навигационные огни (различались по форме на У-2/По-2 военного и послевоенного выпуска), лампы подсветки прицелов и освещения кабины, обогреватель трубки Пито и посадочную фару под нижним крылом. Посадочная фара часто устанавливалась и на гражданские варианты У-2. На остальных машинах были уложены электрические кабели. Но к источникам тока они не подключались.
Приборная лоска в задней кабине имела упрощенный комплект приборов - указатель воздушной скорости. Высотомер, компас и указатели температуры и давления масла. Вырез в полу кабины стрелка-наблюдателя позволял устанавливать комплект фотоаппаратуры ФТ-1 с вертикально расположенной фотокамерой ЛФЛ-1Б для ведения разведки.
Для действий ночью на самолетах, не имевших посадочных фар. под левой половиной нижнего крыла устанавливали осветительные ракета Холта. Ракеты поджигались при помощи электрозапала и, чтобы защитить обшивку от пламени, нижняя поверхность крыла между 13-й и 16-й нервюрами была закрыта двумя дюралевыми листами, между которыми располагался слой асбеста толщиной 1 мм. Подобную конструкцию имела и противопожарная перегородка двигателя.
Хотя У-2ВС первоначально предполагалось использовать в качестве легкого боевого самолета, в конце 1930-х годов в ВВС ею использовали как учебную машину, позволявшую экипажам освоить бомбометание, воздушную стрельбу и аэрофотосъемку.
За первые несколько недель после начала войны с Германией У-2 различных модификаций использовались для выполнения широкого круга задач, для решения которых они не были предназначены. Эффективность поликариовских бипланов была столь высока, что в дальнейшем, на всем протяжении войны, У-2/По-2 проходили доработки, направленные на расширение их боевых возможностей. В начале войны Советский Союз столкнулся с кошмаром отступления и проигранными сражениями с противником, это сопровождалось эвакуацией жизненно важных военных предприятий вглубь страны, главным образом за Урал. Эвакуация повлекла снижение выпуска военной техники, столь необходимой в то время. Самыми первыми боевыми модификациями У-2, по-видимому, стали импровизированные ночные бомбардировщики, которые могли хоть как то задержать наступающие немецкие части. Доработки самолетов проводились везде -во фронтовых подразделениях, ремонтных мастерских и в глубоком тылу. Лучшие варианты доработок стали базой для Н.Н.Поликарпова и его конструкторского бюро при перепроектировании, или, скорее, стандартизации У-2ВВС, результатом чего стал У-2ВС эталон 1943 года или ЛНБ - легкий ночной бомбардировщик.
Поскольку У-2 не были оборудованы бомбардировочным прицелом, подходящим для задач решаемых ЛНБ. то в этой области было много места для импровизации. Следует отметить, что в то время в СССР вообще не существовало прицелов для ночного бомбометания. Как временную меру использовали установленный по правому борту фюзеляжа механический вичир НВ-5бис. Ограниченный обзор вперед-вниз частично компенсировали, введя вырез в нижнем крыле. Для облегчения прицеливания на верхней поверхности нижнего крыла нанесли линии, расходившиеся от центра, располагавшегося на месте пилота. Эти линии помогали пилоту точнее определить направление на цель. Процесс совершенствования прицельною оборудования продолжался вплоть до середины 1944 года.
Поскольку все ещё не существовало прицела для малых высот и низких скоростей, на которых действовали У-2, на 387-м заводе разработали простые механические прицелы, устанавливавшиеся на все выпускаемые заводом машины. Но этот прицел не полностью соответствовал всем требованиям - он позволял вести бомбометание с горизонтального полета на высоте свыше 1000 м и не учитывал снос от бокового ветра. Поэтому в июне 1942 года штаб ВВС поручил заводу 217 разработать дневной/ночной прицел, который позволял бы осуществлять бомбометание при пикировании под углом до 30 градусов и имел бы возможность вводить поправку на боковой ветер. Уже 2 октября 1942 года новый прицел прошел войсковые испытания, но к этому времени прицел завода 387 уже был принят на вооружение ЛНБ. выиграв по результатам сравнительных испытаний. В конечном итоге прицелы завода 217 стали поступать в войска только с июня 1944 года под обозначением НП-У-2 иди НКПВ-8.
В ходе трагического отступления 1941 года использовались весьма необычные способы, чтобы остановить продвижение пехотных и моторизованных подразделений германской армии. Например, с 4-го по 8-е сентября 1941 года на ремонтном предприятии № 163 Калининскою фронта около дюжины У-2 оснастили парой стальных самодельных контейнеров, в которых находились зажигательные бомбы АЖ-2. Эти сферические "ампулы" диаметром около 125 мм были сделаны из тонкого металлического листа и содержали литр самовоспламеняющейся смеси КС. Внутри контейнера находилось пять труб, внутри которых размещалось пятьдесят АЖ-2. При атаке экипаж открывал заслонки и сотни зажигательных бомб шлейфом рассыпались за самолетом, накрывая большую площадь. Эффективность была достаточно высокой - одной АЖ-2 было достаточно, чтобы поджечь танк. Однако самовоспламеняющаяся смесь была очень чувствительна к температуре окружающего воздуха, при благоприятных же условиях АЖ-2 показывали прекрасные результаты. Контейнеры могли также загружаться мелкокалиберными осколочными бомбами.
Обозначение ВОМ-1 (воздушный огнемет) получил доработанный У-2 с мотором М-11Д. который мог нести так называемые "огневые мешки" с огнесмесью. Этот тип оружия был создан в сентябре-октябре 1941 года во ВХНИИ ПКТП (Военно-химический научно-исследовательский институт Наркомата тяжелой промышленности). "Огневые мешки", сделанные из многослойной бен-зостойкой клеенчатой ткани, имели емкость 30 литров. Они содержали смесь бензина с порошком ОП-2, которая напоминала по своим свойствам позже использовавшийся западными союзниками напалм. Первоначально предполагалось, что наблюдатель будет сбрасывать мешки вручную. Сброс осуществлялся с высоты 50-60 м на расстоянии 60-70 м до цели, наблюдатель выдергивал чеку запала, находившегося в бумажной трубке в горловине мешка. Взрыв происходил на высоте 5-6 мегров. накрывая цель облаком горячей липкой смеси.
Почти в то же время аналогичные по назначению мешки были разработаны в СНИИ ГВФ. где их конструкцию несколько усовершенствовали, добавив к мешку небольшую осколочную бомбу. Одновременно был доработан самолет - ВОМ-1 нес мешки в двух четырехсекционных кассетах. Передний контейнер подвешивался под фюзеляжем, позади стоек шасси, а задний крепился в фюзеляже, прямо за кабиной наблюдателя. Сброс осуществлялся при помощи вытяжного шнура, который открывал секции контейнера. Помимо "огневых мешков" в контейнер могли загружаться гранаты, мелкокалиберные осколочные бомбы или другие грузы, подходящие по габаритам (диаметр не более 260 мм): пакеты с пищей или медикаментами. В переднем контейнере могло разместиться до 80 кг нагрузки, а в заднем - только 60 кг. Учитывая малые высоты, на которых действовали ВОМ-1, пилот получил защиту - бронеплита устанавливалась под сидением или позади него.
На верхней поверхности левого нижнего крыла самолета устанавливался пулемет ШКАС. Вооружение и другое оборудование (генератор, фары и т.п.) увеличили максимальным взлетный вес ВОМ-1 до 1150-1200 кг и. следовательно, его летные характеристики ухудшились по сравнению с обычным У-2 М-11Д.
ВОМ-1 успешно прошел испытания в начале 1942 года и в небольших количествах - всего пять серий - строился в авиаремонтных мастерских Южно-Уральского Военного округа в Актюбинске. В ходе боевых действий некоторые У-2 также оснащались кассетами для мелких бомб КМБ, которые изначально были разработаны для штурмовика Ил-2. В КМБ могли загружать противотанковые бомбы калибром 1,25 кг или ампулы АЖ-2 и т.п., общим весом до 300 кг. Снаряженные подобным образом самолеты в основном использовались против танков противника.
По некоторым данным, под Сталинградом У-2, атаковавшие с малых высот в условиях плохой зимней погоды, уничтожили большое количество вражеской бронетехники.
