У-2 применялись в Главном управлении Северного морского пути (ГУСМП), на ледоколах «Красин» (пилот Козлов), «Таймыр» (регистрационный номер URSS-H224, летчик Власов), «Микоян» — для проведения ледовой разведки в сложных условиях.
12 самолетов У-2 (вместе с модификациями) находились в агитэскадрилье «Максим Горький». Они имели названия «Комсомольская правда» (регистрационный номер CCCP-№ 330, заводской — 4370), «Пионерская правда» (две машины: CCCP-№ 363 и CCCP-№ 400), «Сакко и Ванцетти» (CCCP-№ 145), «Красная Звезда», «Работница», «Ударник связи», «Биробиджанец» (CCCP-№ 205), «Горьковский колхозник», «Московский колхозник», «Восточносибирский колхозник».
Где только не применялся этот самолет! К этому можно добавить — и как только не эксплуатировался! Однажды летом 1934 г. в НИИ ВВС у истребителя И-15 из-за производственного дефекта оторвался элерон. Начальник Военно-воздушных сил Я. И. Алкснис приказал ответственным специалистам НИИ ВВС немедленно прибыть в Москву. Летчики Квитко, Степанченок, Филин и Петров сели в У-2 (двое в кабине, двое стоя на нижнем крыле по бокам кабины — У-2 все позволял!) и прилетели с куском элерона на Центральный аэродром. Там их уже ждал «паккард» Алксниса. Подобных историй можно привести достаточно много.
Один из экземпляров У-2 был подарен В. П. Чкалову. В наши дни он находится в Чкаловске, в музее прославленного летчика.
У-2 в составе погранвойск НКВД патрулировали границу, особенно северных, южных и восточных рубежей страны, доставляли грузы на заставы.
Обеспечение транспортных перевозок, выполнение специальных задач вне профиля ВВС в случае войны возлагалось на Главное управление Гражданского воздушного флота (ГУ ГВФ). Для этой цели, согласно мобилизационному плану, ГУ ГВФ для нужд армии создавало авиационные группы особого назначения (АГОН) по одной на каждый фронт и по одному отряду особого назначения (АОН) на каждый флот. У-2 предполагалось использовать для решения задач связи и (ограниченно) для транспортных перевозок. Аналогичное применение этих машин ВВС в интересах армии и флота не предусматривалось.
Первую «обкатку» мобилизационный план ГУ ГВФ получил во время Советско-финской войны 1939–1940 гг. Боевые действия начались 30 ноября 1939 г. И уже на следующий день началось формирование Северной АГОН. В кратчайший срок ГУ ГВФ на всем протяжении фронта от Ленинграда до Мурманска сосредоточило до 1500 самолетов, преимущественно ТБ-3, ПС-84, ПС-35, У-2 (с модификациями).
Летчики обеспечивали связь с передовыми позициями, доставляли туда боеприпасы и продукты, в полевые госпитали — консервированную кровь, медикаменты. В условиях большой протяженности фронта, недостаточной сети транспортных коммуникаций применение авиации трудно переоценить. Стремясь помочь войскам, экипажи проявляли мужество, героизм. Этот опыт потом оказался востребованным в годы Великой Отечественной войны.
Разработка модификаций У-2 началась сразу после завершения испытания машины.
В конце 1928 г. Поликарпову было выдано задание на проектирование морского учебного самолета на базе У-2 взамен выпускаемого серийно МУ-1. Опыт эксплуатации морского варианта разведчика Р-1 показал, что при двухпоплавковой схеме брызги, разлетающиеся от носовой части поплавка, попадают на винт, в карбюратор. Кроме того, во время взлета и посадки при волнении винт задевает за гребни волн, вызывая вибрацию винта, двигателя, неустойчивую его работу, повышенные нагрузки. Поэтому морской учебный самолет, получивший обозначение МУ-2 (или МУ2-М11), проектировался по однопоплавковой схеме.
Разработка проекта была завершена к лету 1929 г. 4 октября 1929 г. Правление Авиатреста в протоколе заседаний № 2 утвердил срок выпуска МУ-2 на испытания 1 декабря 1929 г. Отстранение Поликарпова от конструкторской деятельности в связи с арестом в октябре 1929 г. прервало постройку самолета. Она возобновилась только с декабря и проводилась уже под руководством нового главного конструктора завода № 25 С. А. Кочеригина. К лету 1930 г. самолет был готов, но испытания задержались из-за того, что Управление морской авиации вовремя не откомандировало для их проведения летчиков. В июле 1930 г. завод № 25 был закрыт. Осенью 1930 г., согласно принятому решению, построенные самолеты с завода № 25 передавались для продолжения работ над ними заводу № 39. Из-за отсутствия погоды, пригодной для проведения летных испытаний МУ-2 на воде, они начались только весной 1931 г. на Москве-реке. Поведение машины в воздухе было нормальным, управляемость практически не отличалась от обычного У-2, скорость и мореходность приемлемыми, но скороподъемность и потолок несколько ниже требований 1931 г. Запуск мотора с воды был труден, бортовых пневматических или электрических стартеров двигатель М-11 тогда еще не имел. Устранить ряд выявленных недостатков было вполне возможно, но этим никто не хотел заниматься: проведение испытаний МУ-2 для завода № 39 являлось внеплановой работой, а ввиду отсутствия главного конструктора решение организационных вопросов зачастую выливалось в неразрешимую проблему. К тому же в условиях репрессий по делу о Промпартии, Шахтинскому делу никто не хотел брать на себя ответственность при проведении необходимых доработок. Официально МУ-2 от принятия на вооружение отклонили, ввиду… прекрасных летных качеств, так как после него освоить любой другой самолет было трудно. Поэтому после испытаний машину передали для использования в Ейскую школу. На этом история МУ-2 завершилась.
Конструкторы ленинградского авиационного завода № 23 под руководством Н. Г. Михельсона (до 1937 г.), затем В. В. Никитина (до 1940 г.) разработали и внедрили в серийное производство ряд модификаций самолета. В том числе сельскохозяйственную АП («Аэропыл», «Аэроопылитель») или У-2АП (за 1930–1940 гг. построено 1254 экземпляра), транспортно-пассажирскую — «самолет для спецприменения» в различных вариантах СП или У-2СП (за 1931–1939 гг. выпущен 891 экз.), унифицированный АП-СП (1940 г. — 73 экз.).
Сборочный конвейер на заводе № 23.
Для того чтобы лучше понять, как и почему возникла еще одна серийная модификация У-2, вернемся к середине 20-х гг.
В то время Н. Н. Поликарпову приходилось выполнять помимо основных другие, зачастую бессмысленные, задания, возникшие по прихоти недалекого начальства. Они отвлекали силы коллектива от решения задач, имеющих важное значение для государства. К подобным заданиям можно отнести и проектирование самолета «для обслуживания конницы» ОК-1.
Согласно техническим требованиям, во время дальних рейдов кавалерии он должен был со сложенными крыльями лихо скакать по колдобинам, будучи привязанным за хвост к тачанке. Когда же кавалеристов удалось убедить в нелепости такого требования, было выдвинуто новое — самолет должен теперь перевозиться в разобранном виде на тачанке или в грузовике, для чего он должен иметь небольшие размеры, быстро собираться и готовиться к полету (на это отводилось 15–20 минут). Разбег и пробег предполагался не более 100 м, а максимальная скорость — до 170 км/ч. Вооружение ОК-1 должно состоять из двух пулеметов на турели и одного синхронного. Для того чтобы машина не развалилась во время скачки по пересеченной местности, она должна быть цельнометаллической.