В результате проект не утвердили, однако предлагалось построить узел крепления хвостовой части фюзеляжа и провести его всесторонние испытания.

Практически сразу, после того как проект «ЭИ» не утвердили, Беляев переработал схему самолета в двухбалочный вариант с одним двигателем М-105ПТК 1000 л. с. на высоте 8500 м и толкающим трехлопастным винтом ЗСМВ-2. Теперь самолет назывался ЭОИ (экспериментальный одномоторный истребитель). За исключением введения двух хвостовых балок (и отказа от винта на фюзеляже) все остальные нововведения остались прежними. Профиль крыла также ламинизированный, но относительная его толщина увеличена до 12 %. Первоначально Беляев предполагал для уменьшения посадочной скорости использовать мощную взлетно – посадочную механизацию, в первую очередь установить предкрылок вдоль всего размаха крыла. Однако специалисты ЦАГИ весьма скептически отнеслись к этой затее, справедливо полагая, что предкрылок сведет на нет все достоинства ламинарного профиля. Поэтому была разработана совершенно оригинальная, нигде ранее не встречающаяся система перевода предкрылка в рабочее положение. В убранном положении предкрылок заподлицо убирался в нижнюю поверхность крыла в районе хвостовой его профиля. На взлете и посадке предкрылок при помощи длинных шарниров передвигался на переднюю кромку крыла.

Фюзеляж самолета вытянутой, яйцевидной формы предполагалось оснастить герметической кабиной. Сиденье летчика и системы управления размещались на консольной металлической ферме, а вся носовая часть в виде колпака могла отделяться при монтаже и ремонте. Для посадки в самолет и покидания его в случае аварийной ситуации на правом борту находилась дверь автомобильного типа. Вооружить ЭОИ планировалось двумя 23–мм пушками Таубина.

Проект характеризовался следующими заявленными данными:

В заключении по представленному проекту от 25 октября 1939 г. говорилось, что заявленные конструктором данные реальны. Было принято решение машину строить. Первый экземпляр предполагалось построить к 15 октября 1940 г., второй – к 1 декабря 1940 г. На практике получилось значительно медленнее. Изготовление первого экземпляра началось в феврале 1940 г., еще до прояснения окончательного облика самолета. 1 мая 1940 г. заложили второй экземпляр, а 8 мая макетная комиссия утвердила окончательный вариант вооружения: 2 пушки калибра 23 мм и 1 пулемет ШКАС. Тогда же утвердили сдвигание всей передней части кабины пилота по рельсам для упрощения обслуживания и ремонта. Рекомендовали оборудовать складную лестницу для подъема в самолет без использования наземной стремянки и предусмотреть его вооружение снарядами РС-82 под крылом.

В начале лета 1940 г. стало ясно, что количество конструкторских коллективов, строящих свои самолеты на заводе № 156, превысило все мыслимые пределы. Поэтому решили с этим вопросом разобраться революционными методами: какие-то работы приостановить, а какие-то полностью закрыть. В этой связи в августе1940 г. на заводе № 156 работала специальная комиссия под руководством А. А. Сенькова, которая критически рассматривала все строящиеся здесь машины. В отношении ЭОИ в документах комиссии говорилось, что первый экземпляр готовится к проведению статических испытаний, а второй строится как летная машина. Рабочие чертежи полностью сданы в производство 3 июня 1940 г., а срок сдачи на испытания 15 октября 1940 г., что является заведомо невыполнимым. Самолет Беляева очень сложный в изготовлении и не имеет перспектив при внедрении в серийное производство. Особо подчеркивалась необоснованность использования предкрылков: «имеют очень сложный механизм установки в рабочее положение, велика вероятность отказа в работе». Оценивая все положительные стороны ЭОИ, его постройку тем не менее предлагалось прекратить. Понятно, что Беляев защищал свое детище всеми силами. Он сумел доказать необходимость существования ЭОИ и его строительство продолжилось, хотя и весьма неспешно.

В конце марта 1941 г. в заводском цехе закончилась окончательная сборка самолета «103У» (прототип Ту-2) и часть производственников освободилась. Короткое время спустя, 5 апреля 1941 г., заместитель наркома авиационной промышленности Александр Яковлев направляет директору завода Ляпидевскому требование: «ускорить работы по ЭОИ в связи с окончанием работ по машине 103У».

К этому времени ЭОИ «оброс» многочисленными переделками и дополнениями. На самолете осталось только два вертикальных киля, кок – обтекатель винта оборудовали внутренним вентилятором охлаждения, увеличилась колея шасси. На случай экстренного покидания кабины пилота для двигателя разработали механизм принудительной остановки, а система охлаждения предусматривала использование пароиспарительного принципа. Особое внимание уделялось бронированию кабины летчика. Впереди разместили прозрачную броню толщиной 27 мм, которая перекрывала переднюю металлическую броню. Бронированный пол сопрягался сзади с бронеспинкой пилота. Таким образом, система бронезащиты полностью защищала летчика от лобовых атак, атак с задней полусферы и зенитного обстрела с земли.

Начавшаяся война привела к закрытию очень многих работ в авиапромышленности. Коснулось это и истребителя Беляева. Хотя ЭОИ был практически закончен – готовность его актом от 9 июля 1941 г. оценивалась на 90 %, в соответствии с приказом НКАП № 753 от 27 июля 1941 г. строительство экспериментального одноместного истребителя с М-105 ТК и толкающим винтом конструкции Беляева было прекращено. При эвакуации из Москвы самолет и всю техническую документацию уничтожили.

Одновременно с истребителем ЭОИ Беляев предлагает создать на его основе пикирующий бомбардировщик– истребитель – ПБИ. На этой машине планировалось установить перспективный двигатель М-107, предкрылки заменить тормозными решетками для пикирования.

Проектный рисунок, демонстрирующий боевое использование самолета ПБИ

Вооружение включало пушку Таубина – Бабурина и один пулемет ШКАС, дополнялось бомбой до 500 кг (или 2×250 кг) и реактивными снарядами РС-132. Особо подчеркивалось, что после выполнения бомбометания самолет мог использоваться как полноценный истребитель. Эскизный проект ПБИ, представленный для рассмотрения в ноябре 1940 г., характеризовался следующими данными:

При оценке проекта последовало заключение, что ПБИ не соответствует классификации истребителей в перспективном плане ВВС на 1941 г. Считалось, что для подъема дополнительных 500 кг бомб требуется увеличить прочность, отчего возрастет полетный вес и летные характеристики самолета снизятся. Кроме того, предлагалось увеличить площадь горизонтального оперения на 55 %. В заключении НИИ ВВС от 5 декабря 1940 г. самолет ПБИ не рекомендовали к включению в план опытного строительства, отложив принятие решения до получения результатов испытаний ЭОИ. Работы по ПБИ были прекращены после изготовления полноразмерного макета.