В 1928-1929 гг. были арестованы руководители двух крупнейших КБ: 1 сентября 1928 г. Д. П. Григорович, который в середине 20-х гг. возглавлял в Ленинграде отдел морского опытного самолетостроения (ОМОС) и Н. Н. Поликарпов, в КБ которого были выпестованы многие крупные авиаконструкторы, сами в дальнейшем создавшие свои КБ. Вместе с ними были арестованы крупные специалисты в области авиации: И. М. Косткин, A. Н. Сидельников, П. М. Крейсон, А. В. Надашкевич, Б. Ф. Гончаров, B. В. Калинин, В. Л. Коровин (всего около 20 специалистов). На свободе пока оставались сотрудники КБ Туполева в ЦАГИ, третьего крупнейшего авиационного КБ. Арест такого числа крупных авиаспециалистов поставил под угрозу план развития опытного самолетостроения в СССР. Однако ОГПУ нашло выход. В декабре 1929 г. в Бутырской тюрьме было организовано закрытое КБ, получившее название «Внутренняя тюрьма», затем реорганизованное в ЦКБ имени В. Р. Менжинского, которое стало одной из первых «шарашек», в массовом масштабе организовавшихся в 30-е гг. в различных областях техники, связанных главным образом с оборонной промышленностью и просуществовавших четверть века. Наиболее известные из них — авиационное КБ: Особое техническое бюро НКВД в Болшево, куда собирались светлые умы со всего обширного пространства архипелага ГУЛАГ (позднее авиационная часть «болшевской шараги» была переведена в Москву на улицу Радио, где стало действовать ЦКБ-29 НКВД), химическая «шарашка» на Шоссе энтузиастов в Москве, радиоэлектронная в Марфино под Москвой. Наибольший размах «империя шарашек» получила после массовых арестов ученых-оборонщиков в 1937-1938 гг. В документальной повести о С. П. Королеве, основанной на воспоминаниях десятков ученых и конструкторов, Я. К. Голованов пишет о создании системы «особых» КБ, что «весной 1940 г. самым большим тружеником в НКВД был В. А. Кравченко — начальник 4-го специального отдела экономического управления НКВД СССР, занимавшийся их организацией. Он подчинялся заместителю Л. П. Берия, начальнику экономического управления НКВД А. З. Кобулову. Он должен был продумать структуру, разыскать нужных специалистов в лагерях, доставить в Москву, рассортировать по специальностям, создать необходимые условия для работы». Было решено использовать арестованных ученых по их прямому назначению[448].
Арестованному авиаконструктору Туполеву, после завершения следствия (см. ниже), поручили составить список всех «самолетчиков» и специалистов смежных областей (всего 200 чел.). Все они за редким исключением оказались за решеткой. В феврале 1939 г. Туполева привезли в Болшево, где у него созрел план сделать новый скоростной пикирующий двухмоторный бомбардировщик, который он обозначил как АНТ-58. Сталин отверг предложение Берия создать четырехмоторный бомбардировщик и согласился с предложением Туполева сконструировать двухмоторный пикирующий бомбардировщик, а затем приступить к четырехмоторному, условно названному ПБ-4. В Болшево был построен макет двухмоторного бомбардировщика в натуральную величину, в металле он был воплощен на улице Радио в ЦКБ-29. В ЦКБ-29 В. М. Петляков продолжал работы над двухмоторным высотным скоростным истребителем— перехватчиком (проект-100)[449].
1 мая 1940 г. этот самолет, ведомый летчиком П. М. Стефановским, участвовал в параде на Красной Площади. Но этот самолет оказался не нужен, так как уже в апреле 1940 г. был испытан МиГ-3 с аналогичными функциями. В августе 1940 г. с одобрения Сталина было принято решение о серийном выпуске МиГ-3, а В. М. Петляков получил задание переделать за полтора месяца свой истребитель в бомбардировщик. В итоге получился Пе-2. основной бомбардировщик периода Великой Отечественной войны, серийное производство которого началось 23 июня 1940 г., а 25 июня 1940 г. группа Петлякова вышла на свободу. Петлякову было поручено организовать в Казани массовое производство Пе-2. Но уже в январе 1942 г. он погибает в авиакатастрофе на Пе-2 под Арзамасом. КБ В. М. Мясищева проектировало в «шараге» на улице Радио дальний высотный бомбардировщик (проект 102). Сюда же были направлены B. П. Глушко, С. П. Королев, который прибыл в Москву из Колымы через Владивосток. После начала войны 13 июля 1941 г. ЦКБ-29 прекратил свое существование на улице Радио. Его сотрудники были эвакуированы в Омск. 19 июля 1941 г. А. Н. Туполев по ходатайству НКВД СССР был освобожден по постановлению Президиума Верховного Совета СССР от наказания со снятием судимости, а с ним еще 20 чел. сотрудников — C. М. Егер, Г. С. Френкель, А. М. Черемухин, А. Р. Бонин, А. В. Надашкевич, Г. А. Озеров и др. КБ Туполева обосновалось в Омске. В ЦКБ-29 работало не менее 800 сотрудников, из них 100 (мозг ЦКБ) — заключенные. В их числе 20 крупных специалистов, 15 профессоров и докторов наук, главных инженеров и главных технологов авиазаводов, 5 начальников КБ». Помощник Туполева Л. Л. Кербер вспоминал, что в авиапромышленности функционировали три «шараги» — авиационная, двигательная и ракетная. «Вероятно, мы будем недалеко от истины, если оценим… общее количество специалистов, извлеченных триумвиратом Ягода-Ежов-Берия из нашего министерства, в 280-300 человек самой высокой квалификации. Следует преклоняться перед теми, кто все же сумел обеспечить поставку нашей героической армии тысяч и тысяч самолетов в Отечественную войну. Немногие страны могли бы выдержать подобное»"[450]. Итак, даже в условиях репрессий ученые оказывались в особом положении, поскольку государство в них сильно нуждалось.