Изменения в конструкции по сравнению с исходным У-2 были небольшими: 1) под фюзеляжем и нижним крылом крепились держатели для бомб общим весом до 350 кг — не так уж и плохо, если учесть, что нормальная нагрузка нашего основного двухмоторного бомбардировщика Пе-2 составляла 600 кг; 2) за задней кабиной устанавливался пулемет ДА. или ШКАС на шкворневой установке, которая имела углы обстрела несколько меньше, чем турель У-2ВС эталона 1938 г., зато была легче и проще; 3) установлен бомбардировочный прицел НВ-5бис; 4) сделаны некоторые изменения в оборудовании кабин; 5) в нижнем крыле вблизи бортов были сделаны два небольших прямоугольных выреза, закрытых целлулоидом; 6) дополнительно устанавливалось радиооборудование, а под полом задней кабины — фотоаппарат АФА-1 Б.
К концу войны самолеты летали с бомбовой нагрузкой в 400 кг, испытывалась и подвеска одной 500-килограммовой бомбы.
Основным двигателем был М-11Д мощностью 115 л.с. Вес пустого самолета равнялся 773 кг, взлетный вес достигал 1406 к г. У-2ВС развивал максимальную скорость у земли 134 км/ч с нагрузкой.
Серийное производство машины развернулось с 1942 г.
Основным назначением У-2ВС являлось уничтожение авиации противника на аэродромах, складов боеприпасов, горючего, продовольствия, штабов, передовых укреплений противника и т. д. Немцы называли У-2 «рус-фанер» или «кофейная мельница», но в целом действовали эти машины эффективно. Тактика боевого применения совершенствовалась с накоплением опыта. Днем У-2ВС использовались преимущественно против целей, не имеющих сильного прикрытия наземными средствами ПВО. Бомбометание осуществлялось с небольшой высоты. При появлении истребителей противника У-2 старались прижаться к земле и уходили, следуя рельефу местности. Поразить вблизи земли маневренный У-2 на скоростном «Мессершмитте» или «Фокке-Вульфе» было довольно трудно. Ночью У-2ВС часто планировали на цель почти бесшумно, переведя мотор на режим малого газа, а иногда и выключив его. Противник открывал стрельбу уже после разрыва бомб.
Впервые У-2ВС громко заявили о себе во время Сталинградского сражения. В условиях тесного боевого соприкосновения с противником У-2ВС осуществляли ювелирно точное бомбометание, помогая нашим войскам, доставляли снаряжение.
Рассказывают, что в самый разгар Сталинградской битвы подразделение, которым командовал капитан Н. В. Хренников, оказалось в окружении. Выстоять помогли У-2. Вечером в условное время, для того чтобы обозначить свои позиции, бойцы зажигали в окопах плошки, которые можно было обнаружить только сверху. Летчики, ориентируясь на огоньки, сбрасывали боеприпасы и продовольствие.
Однажды у Хренникова остановились часы и он не подал вовремя команды зажечь плошки. Он шел по окопу и вдруг совершенно отчетливо услышал сверху голос:
— Хренников, что же ты огня вовремя не зажигаешь?
Растерявшись, капитан не сразу сообразил, что с ним говорил летчик летящего над его головой У-2.
Во всех случаях использование У-2 в качестве бомбардировщиков было оправданным и эффективным.
Например, во время операции «Багратион» по освобождению Белоруссии полки У-2 по боевым показателям вышли на второе место после штурмовиков Ил-2 среди всех видов авиации. Это отметила специальная комиссия, осмотревшая поля сражений.
Приведем оценку самолета, сделанную противником. Немецкий генерал Вальтер Швабдиссен писал:
«Советская авиация обеспечивала непрерывные беспокоящие действия во всей прифронтовой полосе на глубину до десяти километров. Они начинались с ранних сумерек и заканчивались после полуночи, а иногда и ранним утром.
Чрезвычайная маневренность У-2 и небольшая скорость осложняли для немцев оборону объектов ночными истребителями.
Тактика, использовавшаяся в этих налетах, была примитивной — самолеты часто выходили в атаку планированием с заглушенными двигателями. Был слышен только ветер, свистевший в расчалках. Бомбометание, иногда осуществлявшееся вручную, отличалось неточностью.
Тем не менее ошибочно недооценивать эффект этих налетов, столь непредсказуемых и потому очень беспокоящих. Летчики сбрасывали бомбы на любой источник света или видимую цель, постоянные бомбежки сокращали и без того короткое время отдыха солдат и отрицательно влияли на снабжение, хотя реальный ущерб был невелик.
Эти самолеты появлялись в секторах каждой дивизии после сумерек и продолжали свои челночные полеты часто до рассвета. Рейды обычно ограничивались фронтовой зоной, но иногда самолеты углублялись в немецкий тыл до 25 км.