В 1938 в связи с необходимостью увеличить поставки СБ для авиачастей на Дальнем Востоке и в связи с поставками этого самолета в Китай, производственные мощности авиазавода № 125 были увеличены. Всего за 1938 г этот завод сдал 177 СБ, поставил 18 комплектов для ремонта и запчасти и собрал 67 СБ из деталей, поставленных московским авиазаводом № 22.

По сравнению с опытными серийные самолеты СБ-2М100 имели увеличенную до 56,7 кв. м площадь крыльев и нормальный взлетный вес 5628 кг (вес пустого самолета возрос по сравнению с прототипом на 200 кг из-за снижения культуры производства и применения материалов низкого качества). Их максимальная скорость снизилась до 393 км/час, а время подъема на боевую высоту увеличилось до 11,7 мин. Обычное, впрочем, явление для советской авиации, когда между экспериментальной машиной, «вылизанной» до идеала на опытном заводе и представленной на испытания, и её серийным «выродком» существовала дистанция огромного размера.

Взлетно-посадочные данные позволяли эксплуатировать СБ с небольших полевых аэродромов: для взлета и посадки хватало 300–350 м. При снежном покрове глубиной более 30 см самолеты оборудовались убираемым лыжным шасси, при этом максимальная скорость снижалась на 12–17 км/час. Однако благодаря наличию лыж поддерживалась высокая боеготовность авиачастей в зимнее время, что было особенно важным для советской авиации, у которой не было никакой специальной техники для расчистки аэродромов.

Бомбодержатель Дер-19 для крупнокалиберных бомб под центропланом. СБ-2М-103З.

Подвеска бомбы ФА Б-500 под крылом СБ-2М-103 (серийный № 21201)

После запуска в серию, СБ непрерывно продолжал усовершенствоваться по части технологии производства, повышения качества сборки, надежности эксплуатации. Улучшение летных характеристик, в первую очередь, возможно было при увеличении мощности двигателей.

В январе 1936 г заканчиваются госиспытания более мощного двигателя М-100А с номинальной мощностью 860 лс на высоте 3300 м. С апреля новый двигатель пошел в серийное производство. Первый СБ (серийный № 22200) с двигателями М-100А был построен на авиазаводе № 22 в декабре 1936 г. Госиспытания он успешно прошел и показал следующие результаты (Таблица 2,4я колонка). На новом самолете был устранен ряд дефектов вооружения и приборов.

С конца 1936 на серийные СБ стали устанавливать двигатели М-100А. При этом применялись двухлопастные винты ВФШ фиксированного шага и трехлопастные металлические винты ВИШ-2 переменного шага (винт имел только две позиции: крейсерская скорость и взлет). С винтами ВИШ-2 потолок был выше на 1160 м, разбег на 150 м меньше, скороподъемность снизилась, а максимальная скорость стала на 4 км/час ниже.

В 1937 было выпущено 853 СБ-2 с двигателями М-100 и М-100А. В конце 1938 г большая партия СБ-2М-100А была отправлена в Испанию, где они получили прозвище «Супер-Катюшка».

СБ-2М-103 (серийный № 1/83) эталон 1938 г с двумя 500 кг бомбами на внешней подвеске. Госиспытания 27.08–19.09.1938.

Опыт боевого применения СБ в Испании и Китае показал уязвимость самолета со стороны задней полусферы. Колпак кабины стрелка, хорошо обтекаемый и не выступающий за контуры фюзеляжа, существенно ограничивал ему обзор задней полусферы. Подготовка к бою верхней турели требовала определенного времени, которого порой не хватало в воздушном бою при стремительной атаке противника. Условия боевой работы стрелка, вынужденного в воздушном бою высовываться в воздушный поток, не способствовали успеху. Обзор задней полусферы под самолетом, откуда главным образом и атаковал противник, был совершенно недостаточен, а люковая установка, предназначенная для отражения этих атак, имела очень ограниченные углы обстрела.

Выполняя требования военных летчиков конструкторы оружия Г.М.Можаровский и И.В.Веневидов разработали для СБ новые стрелковые установки МВ-3 и МВ-2 с пулеметами ШКАС. Верхняя экранированная турель МВ-3 имела шарообразный обтекатель-колпак, который обеспечивал стрелку не только отличный обзор верхней задней полусферы, но и защиту от воздушного потока. К тому же такая установка была постоянно готова к бою. Для повышения маневренности турель МВ-3 была оборудована аэродинамическими компенсаторами, уравновешивающими действие воздушного потока на ствол пулемета и значительно уменьшающими усилия для вращение турели в горизонтальной плоскости. В вертикальной плоскости перемещение оружия облегчалось расположением клыкообразных опор крепления пулемета вблизи его центра масс. Благодаря этому турель МВ-3 легко вращалась на 360 градусов на разных скоростях самолета и на разных высотах полета. Турель МВ-3 позволяла вести быструю наводку пулемета на скоростную воздушную цель.

Люковая установка МВ-2 имела пулемет, выдвигающийся из кабины стрелка в поток за габариты фюзеляжа. Коленный оптический прицел ОГТ-2 значительно улучшил обзор в нижней части задней полусферы. Кроме того, для улучшения обзора из кабины летчика назад и в стороны на переднем неподвижном козырьке кабины были установлены зеркала заднего и бокового обзоров. На испытаниях самолета СБ с двигателями М-100А и с модернизированным оборонительным вооружением в мае-июне 1937 г были получены хорошие результаты, при этом летные данные снизились незначительно: максимальная скорость составляла 412 км/час на высоте 4000 м.