Часть людей в ЦКБ была вольной, а часть — «арестованные». Мы, вольные, были подчинены последним, хотя они жили под стражей и даже не могли отлучаться с завода. Арестованные были нашими начальниками, а над ними — ГПУ, которое постоянно во все вмешивалось».
Осенью 1931 года ЦКБ-39 было реорганизовано. Централизованное проектирование заменили системой сквозных бригад, специализированных по классам самолетов. Были образованы бригады: истребителей (H.H. Поликарпов), разведчиков (С.А. Кочеригин), самолетов дальнего действия (П.О. Сухой), морских самолетов (И.И. Погосский, И.В. Четвериков), винтовых аппаратов (А.М. Изаксон), вооружения (А.В. Надашкевич), воздушных винтов (B.J1. Александров), колес и лыж (А.И. Машкевич), стандартов и нормалей (П.А. Дудукалов) и другие. Чуть позже образовалась бригада по дальним бомбардировщикам (С.В. Ильюшин) и Объединенное бюро стандартов (ОБСА).
В плане работ ЦКБ-39 было много объектов. Однако расчеты на скорейший выпуск новых самолетов не оправдались. Проектирование и постройка шли не скорее чем раньше, качество было не выше, а многие объекты и вовсе не были начаты. За полтора года своего существования ЦКБ выпустило два типа самолетов-штурмовиков, двухместный истребитель ДИ-3, бомбардировщик ТБ-5, морской разведчик МДР-3 и начат был пушечный истребитель. Ни один из этих продуктов тюремного творчества так и не был принят на вооружение.
Снова В.Б. Шавров:
«Система, придуманная ГПУ, себя не оправдала. Она начисто обанкротилась. Оказалось, что сколько ни бросай людей на одно дело, оно от этого быстрее не пойдет. Если, к примеру, на самолете тридцать пар нервюр разного размера, то это не означает, что эти нервюры можно сделать за два дня… Ведь крыло обычно рассчитывает кто-то один. Да и любой агрегат самолета делается ограниченным числом людей, и если их количество увеличивать, то проку от этого будет мало. ГПУ этой простой истины не понимало, но при первой же постройке штурмовиков ТШ эта система полностью проявила свои недостатки. Полгода все было в бурном движении: сверху нажим, сверхурочные, а результатов никаких. Работа шла точно так, как если бы велась нормальная работа над этой машиной».
По мнению А.С. Яковлева: «Организация была многолюдная и бестолковая, расходы большие, а отдача слабая».
В январе 1932 года произошло разделение ЦАГИ и ЦКБ, а еще год спустя начальник Главного управления авиапромышленности П.И. Баранов подписал приказ об организации нового Центрального Конструкторского Бюро на базе авиазавода № 39. Начальником ЦКБ, насчитывающего шесть проектных бригад, назначили С. В. Ильюшина.
Конструкторам двигателей, по совместительству видным членам «Промышленной партии», А.А. Бессонову, Н.Р. Брилингу, Б.С. Стечкину, H.H. Боброву тоже повезло: вместо путевки на Соловки сроком на три года им предложили «искупить вину перед трудовым народом» в Особом техническом бюро ОГПУ, разместившемся в центре Москвы при заводе №-24. Там они создали ряд «прогрессивных» моторов, получивших имена самых титулованных палачей, — тысячесильный авиационный ФЭД-8 («Феликс Эдмундович Дзержинский»), двигатель для подводной лодки ЯГГ («Ягода Генрих Григорьевич»), автомобильный дизель КОДЖУ («Коба Джугашвили») — которые так никому и не пригодились.
К началу второй пятилетки в Советском Союзе предприятия, реконструированные в годы первого пятилетнего плана, наращивали темпы производства; параллельно вступали в строй новые авиационные заводы. Так, в 1931 году состоялась закладка завода №-19 имени Сталина в Перми и завода №-16 в Воронеже, которые проектировались под производство двигателей воздушного охлаждения, а в 1932 году — №-27 в Казани для выпуска двигателей жидкостного охлаждения и авиационного завода №-125 в Иркутске. Начал выдавать продукцию завод №-21 в Горьком. Чтобы обеспечить возрастающие потребности советской авиапромышленности в специальных конструкторских материалах из алюминия и его сплавов была создана соответствующая металлургическая база. К примеру, в 1933 году под Москвой завершилось строительство завода №-95 по производству алюминиевых труб, листов, профилей и т. п.
