В конце 1935 г. Поликарпов назначил Томашевича своим помощником и ведущим конструктором по истребителю ЦКБ- 19бис с мотором М-100. Это еще одна модификация И-17, главной особенностью которой (впервые в СССР) являлась пушка, стреляющая через полый вал редуктора мотора жидкостного охлаждения. По причинам, не относящимся к этому самолету, в серии он не строился, хотя возможность серийного производства на авиазаводе в Казани рассматривалась.
Томашевич участвовал в проектировании рекордных самолетов на базе И-17, модификаций этого истребителя-ЦКБ- 25, ЦКБ-33, ЦКБ-43 и других.
Еще одним направлением деятельности КБ в те годы была разработка самолетов-разведчиков и бомбардировщиков. В итоге создали разведчик и легкий бомбардировщик «Иванов», постройку и испытания которого курировал Дмитрий Людвигович. Отсутствие производственной базы не позволило в срок реализовать проект, а когда самолет был построен и испытан, на вооружение уже приняли ББ-1 конструктора П.О.Сухого (будущий Су-2).
Директор завода № 39 Кацва (очевидно по указанию М.М. Кагановича), загрузил производство серийной продукцией, поэтому строить опытные машины стало негде. Только Поликарпов осмелился выступить с протестом. Он направил письмо начальнику главка, затем – наркому тяжелой промышленности Серго Орджоникидзе.
И-153 с мотором М-25В
Первый опытный экземпляр И-153 с M-25R
Руководству завода это сильно не понравилось. И когда решили каждой конструкторской бригаде предоставить собственную производственную базу, КБ Поликарпова постарались «выпихнуть» с завода № 39, разделив на две части. Одних направили на завод №21 в Горький, других-на завод № 84 в Химки. Ни там, ни там не было ни опытного производства, ни помещений для конструкторского бюро.
Томашевич воспоминал: «Мы переехали на завод № 84 в Химки. Из 105 человек коллектива добровольно перебазировались сразу 103 человека, 104-й присоединился через два месяца. Хотя условия проезда на завод были тяжелыми и отнимали много времени. Такова была сплоченность коллектива Николая Николаевича…
В 1936 г. в Химках начали разработку самолета «ВИТ»-воздушного истребителя танков, вооруженного двумя крупнокалиберными пушками Шпитального. Нас посещал генерал Воронов из Артиллерийского управления. Мне приходилось с ним разговаривать, когда он не заставал Николая Николаевича на заводе. Он очень интересовался этим самолетом. Очевидно, идея Николая Николаевича, заложенная в этот самолет, считалась полезной для Красной Армии».
В 1937 г. население страны подвергалось беспощадным репрессиям. Под благовидным предлогом (отсутствие правого глаза) Томашевича убрали из резерва инженеров Красной Армии. Вызвали на Лубянку и, сославшись на статью в газете «Правда» о бдительности и нарастании классовой борьбы, намекнули о подозрительности фамилии и отчества Дмитрия Людвиговича. Предложили подробно описать биографию. При этом сотрудник НКВД постоянно заглядывал в машинописный текст на листе с логотипом завода, читая, по- видимому, отзыв и ходатайство.
Спустя два дня Томашевич, сдавая автобиографию на Лубянке, спросил следователя: «Может быть, мне покинуть авиапромышленность?». И в ответ услышал, что в этом сейчас нужды нет.
Николай Николаевич Поликарпов ни слова не сказал Томашевичуо поддержке со стороны завода и КБ, только посоветовал самому авиапромышленность не бросать – предоставить инициативу властям.
Благодаря усилиям Поликарпова, на заводе № 84 удалось организовать опытный цех, понемногу оснастить лаборатории. Но в конце 1937 г. вышел приказ о перебазировании КБ на завод № 156, «освободившийся» после ареста А.Н.Туполева и ряда его сотрудников.
М.М.Каганович в письменной и устной форме заявил руководству и коллективу завода, что главной целью перевода сюда конструкторского бюро Поликарпова является «преодоление последствий туполевщины и петляковщины». Поэтому неудивительно, что «поликарповцев» встретили на заводе крайне враждебно. Приказы Николая Николаевича как главного конструктора и технического директора завода зачастую игнорировались или выполнялись с демонстративным небрежением. Томашевича вначале вообще не пустили на завод. Поликарпов посоветовал Дмитрию Людвиговичу посидеть недельки две дома, пока всё уладится. Почти сразу на конструкторов поступили доносы. Ведущие работники КБ – Янгель, Гиндин и другие – уехали к себе на родину, чтобы собирать документы, опровергающие выдвинутые против них обвинения.
Поликарпов назначил Томашевича своим заместителем и поручил ему курировать вопросы, связанные с проектированием, постройкой и испытаниями самолетов «Иванов», И-153, И-180, ВИТ-1, ВИТ-2.
Отметим, что интересы Дмитрия Людвиговича распространялись и на экономику авиационного производства. Он направил 14 сентября 1938 г. в Военно- промышленную комиссию при Комитете Обороны СНК СССР докладную записку, в которой предложил в масштабах страны кардинально пересмотреть заготовку и использование авиационной древесины, создать «Завод авиалеса» для сортировки и тщательного отбора поставляемого сырья. Эта интересная и весьма полезная идея осталась нереализованной.
Приведем основные тезисы предложений Томашевича:
«Требование конструкторов, разрабатывающих летательные аппараты, коротко-максимальная прочность при минимальном удельном весе. Повышение прочности на 10% резко меняет лицо конструкции. Доля авиационной древесины как конструкционного материала, на фоне дефицита дюралюминия, по- прежнему высока. Поставляемая для производства сосна вся усреднена, оценивается как имеющая предел прочности 350 кг/см 2 при удельном весе 0,53 кг/см 2 . С учетом этих значений и ведутся все расчеты при проектировании. Однако встречается сосна с пределом прочности около 500 кг/см 2 и удельным весом 0,584 кг/см 2 . Требуется создать организацию, которая бы тщательно сортировала и отбирала древесину, испытывала на прочность каждый поставляемый кряж дерева с целью более эффективного его использования».
Полыхала война в Испании и в Китае. После перевода КБ на завод № 156 Николай Николаевич получил от 1-го Главного управления Наркомата оборонной промышленности, которое тогда возглавлял С.В.Ильюшин, разрешение на проектирование нового истребителя. Самолет получил обозначение И-180. Томашевич курировал все этапы создания машины.
В феврале 1938 г. завершилась разработка эскизного проекта. Расчеты показали, что истребитель может иметь неплохие летные характеристики: максимальную скорость у земли-478 км/ч, на высоте 5000 метров-572 км/ч, время набора высоты 5000 метров – 3,86 минут. Длина самолета равнялась 6,487 метрам, размах – 9 метрам, полетный вес- 1805 кг, ас наибольшей перегрузкой – 2005 кг.
И-153 с М-25В
В целом конструкция И-180 близка к конструкции И-16, но шасси убиралось пневматическим приводом, устанавливались сверху фюзеляжа два синхронных пулемета LUKAC, еще два пулемета из консолей крыла были перенесены в центроплан и синхронизированы. В дальнейшем Поликарпов планировал заменить их крупнокалиберными или установить вместо них пушки.
В начале 1938 г. в Испании удалось захватить, а затем доставить в Советский Союз самый совершенный по тому времени немецкий истребитель Мессершмитт ВМ09В. Его испытания в апреле-мае 1938 г. в НИИ ВВС вызвали большой интерес авиационных специалистов. Поликарпов попросил начальника института А.И.Филина разрешить ему, Д.Л.Томашевичу, Н.А.Жемчужину, В.Д.Яровицкому и другим сотрудникам КБ осмотреть самолет.
Анализ конструкции и летных характеристик Bf-109В позволил увязать проектные параметры И-180 с перспективами развития мировой авиации и внести соответствующие коррективы.
Постройка И-180 началась в июле 1938 г. В технической документации машина именовалась как «заказ 318». Заместитель главного конструктора Томашевич воспоминал: «На заводе нас встретили в штыки, так что постройку самолета проводили с трудом».
Качество сборки агрегатов и конструктивных узлов И-180 было невысоким. С одной стороны, мешала нездоровая обстановка вокруг ОКБ Поликарпова на заводе № 156. Указания проектировщиков и самого Николая Николаевича (не только главного конструктора, но и технического директора) зачастую игнорировали соответствующие заводские службы. С другой стороны-сказывался низкий культурный уровень производства и устаревшие технологии 156-го.