Nel 1951. presso l'Ilyushin Design Bureau, è stato progettato e costruito un esperto bombardiere Il-46, che ha mantenuto lo schema Il-28, ma con il doppio del peso al decollo e dimensioni notevolmente aumentate. La centrale dell'Il-46 consisteva di due motori AL-5.
Ilyushin si è riassicurato scommettendo nuovamente sulla fascia diritta. La velocità massima dell'Il-46 con un rapporto spinta-peso relativamente basso era di 928 km/h. Creando un bombardiere vicino allo scopo previsto, il Tupolev Design Bureau ha scelto uno schema più avanzato con un'ala a freccia e due potenti motori AM-3. L'aereo Tu-16 possedeva una velocità più elevata, un formidabile armamento difensivo a quel tempo (sette cannoni da 23 mm) e un buon carico di bombe (fino a 9000 kg). Non sorprende che sia stato lui ad essere adottato come bombardiere a lungo raggio in grado di colpire i teatri continentali.
Avvio dello sviluppo di un nuovo bombardiere di prima linea a reazione in conformità con il decreto del Consiglio dei ministri dell'URSS del 1 dicembre 1952, S. V. Ilyushin ha tratto conclusioni dalla mancata partecipazione al concorso Il-46. La decisione davanti a S. V. Ilyushin si è posto il compito di aumentare la velocità a M = 1, 15 a un'altitudine di 4750 m, un'autonomia pratica di 2400-2750 km e di aumentare la potenza d'urto. Sulla base dei parametri principali e di numerosi studi computazionali e sperimentali, sono stati sviluppati due schemi di layout. Secondo il primo, si trattava di un'ala centrale con due motori AL-7, posizionati in gondole nelle parti radice dell'ala, come sul Tu-16, e con un'ala a freccia. Le ruote principali di un carrello di atterraggio per triciclo convenzionale sono state retratte in avanti nella direzione di volo nello spazio tra i longheroni della scatola di alimentazione dell'ala.
Tuttavia, alla velocità di volo di progetto, c'era una grande resistenza alle interferenze delle gondole del motore, che riduceva la qualità aerodinamica e le caratteristiche di base. Il secondo layout del velivolo è stato adottato nell'autunno del 1953. L'aereo aveva due A. M. Culla AL-7 ed è stata realizzata secondo lo schema vysokoplan con la solita coda orizzontale bassa. L'angolo di apertura dell'ala era un record di 55 °, che non era stato utilizzato prima su aerei di questo tipo. (Un dettaglio interessante. Sull'Il-28 c'era un'ala della stessa forma e reclutata dagli stessi profili dell'ala del MiG-9. Sull'Il-54, un'ala con uno sweep elaborato sul MiG- 19 è stato utilizzato.) In conformità con i risultati del soffiaggio nelle gallerie del vento, i motori su questa versione, l'aeromobile è stato installato in gondole, che, come sul primogenito jet S. V. Ilyushin Il-22, sono stati sospesi su piloni sotto l'ala. Questo posizionamento dei motori ha ridotto la loro resistenza alle alte velocità di volo transoniche.
Inoltre (grazie al layout ad ala alta dell'aereo), le prese d'aria del motore erano posizionate in alto sopra la pista e quando lavoravano a terra, i motori non aspiravano oggetti estranei dalla sua superficie. Sono sorte difficoltà nella ricerca di soluzioni di layout per la ritrazione del carrello principale. "Non volevano entrare nell'ala sottile e pulita del carro con ruote di grande diametro". Ho dovuto scegliere una soluzione insolita per l'OKB: utilizzare uno schema di telaio per bicicletta. Si noti che a quel tempo il telaio della bicicletta era un "hobby alla moda" di molti progettisti di aerei (ricordate almeno l'M-4, il B-52, lo Yak-25 e altre macchine). La massa totale dei dispositivi di decollo e atterraggio era inferiore a quella dei tre montanti tradizionali. Tuttavia, in relazione al bombardiere, lo schema della bicicletta ha creato alcune difficoltà durante il decollo di una macchina pesante: il montante posteriore doveva essere posizionato dietro il vano bombe, molto oltre il baricentro dell'aereo carico, il che richiedeva al pilota di applicare grandi sforzi alla ruota di controllo. Un difetto più grave nello schema ciclistico è stato successivamente rivelato nel funzionamento di grandi velivoli; era associato alla difficoltà di mantenere la direzione del decollo e correre con un forte vento al traverso. L'autonomia di volo richiesta dell'Il-54, tenendo conto dell'elevato consumo specifico di carburante e dell'elevata spinta dei motori (7700 kgf in modalità decollo), potrebbe essere ottenuta solo aumentando significativamente lo stock di kerosene e, di conseguenza, con un maggiore peso al decollo, mentre l'ala sottile di una grande spazzata aveva una bassa qualità nelle modalità di volo di decollo e atterraggio. Tutto ciò ha portato ad un aumento della velocità di decollo, della velocità di atterraggio e della lunghezza richiesta delle piste. Per facilitare la separazione del supporto anteriore da terra, è stato incluso un meccanismo speciale nel design del supporto posteriore, accorciandolo durante la corsa di decollo. L'aereo si è "accovacciato", l'angolo di attacco dell'ala è aumentato di quasi il doppio e ciò ha permesso di ridurre significativamente la lunghezza della corsa di decollo dell'aeromobile. La stabilità laterale dell'IL-54 durante lo spostamento a terra era fornita da supporti laterali ausiliari alle estremità dell'ala, retrattili in gondole aerodinamiche.
Nella parte inferiore della fusoliera c'erano ritagli per un'antenna radar, stiva bombe, compartimenti per il carrello di atterraggio. L'equipaggio del velivolo è composto da tre persone: un pilota, un navigatore e un mitragliere di poppa-operatore radio, dislocati in due cabine pressurizzate (anteriore e posteriore). Il pilota e il navigatore sono entrati nell'aereo attraverso una piccola porta sul lato di dritta della fusoliera e l'artigliere attraverso il portello inferiore della loro cabina di pilotaggio. C'era un passaggio tra le cabine di pilotaggio del navigatore e il pilota, che permetteva loro di comunicare tra loro in volo. I luoghi di lavoro di tutti i membri dell'equipaggio avevano una forte protezione dell'armatura. In caso di emergenza in volo, l'equipaggio poteva lasciare l'aereo utilizzando i seggiolini eiettabili, mentre il pilota si espelleva verso l'alto e il navigatore e l'artigliere verso il basso. In caso di atterraggio di emergenza sull'acqua, tutti i membri dell'equipaggio potrebbero lasciare l'aereo attraverso i portelli superiori delle loro cabine e utilizzare la barca di salvataggio LAS-5M espulsa automaticamente.
L'armamento difensivo includeva tre cannoni AM-23 da 23 mm, che hanno un'alta cadenza di fuoco e la potenza di una seconda salva. Un cannone immobile situato sul lato sinistro della fusoliera proteggeva l'emisfero anteriore. Nella torretta telecomandata di poppa c'erano due cannoni mobili. Il carico massimo di bombe dell'aereo Il-54 è di 5000 kg. L'armamento e l'equipaggiamento del velivolo hanno assicurato il suo uso efficace in condizioni di prima linea contro l'equipaggiamento da combattimento, la manodopera e i veicoli nemici, hanno reso possibile utilizzarlo per distruggere punti di forza e strutture ingegneristiche situate sul campo di battaglia e nella profondità tattica della difesa del nemico quando si agisce come parte di formazioni e singoli velivoli da tutte le altezze in opposizione ai caccia e alla difesa aerea a terra del nemico, in qualsiasi condizione meteorologica giorno e notte.
A causa dell'indisponibilità dei motori, che sono stati dolorosamente portati all'A. M. Cradle, la costruzione del velivolo è stata ritardata. I test di volo di fabbrica dell'Il-54 sono stati effettuati dall'equipaggio guidato da V. K. Kokkinaki. Secondo lui, l'aereo ha mostrato una buona stabilità e controllabilità in volo. Ma il decollo e l'atterraggio erano in una certa misura complicati dall'uso di un telaio del tipo di bicicletta. Il primo volo del nuovo bombardiere di prima linea ebbe luogo il 3 aprile 1955. Inoltre, iniziò la consueta sequenza di eliminazione di piccoli e grandi difetti della macchina e dei suoi sistemi. Si noti che il motore AL-7 era molto richiesto in quel momento: nel calcolo, vari uffici di progettazione aeronautica hanno progettato circa una dozzina di velivoli. La massima priorità è stata data a P. O. Sukhoi, il cui ufficio di progettazione ha ricevuto a sua disposizione quasi tutte le copie dell'AL-7 adatte al volo.
Nella primavera del 1956, l'Il-54 si schiantò durante l'atterraggio con vento laterale. Anche un pilota collaudatore così esperto come V. K. Kokkinaki, non è riuscito a mantenere l'auto sulla corsia. A questo punto, la costruzione del secondo prototipo Il-54 fu completata con due motori AL-7F modificati, la cui spinta al decollo in modalità forzata fu aumentata a quasi 10 tf. S. V. Ilyushin ha deciso di dimostrarlo alla leadership del Ministero della Difesa prima di inviare il veicolo per il test. Nel giugno 1956, due bombardieri di prima linea, il vecchio Il-28 e il nuovo Il-54, furono installati fianco a fianco su un sito di cemento vicino ai cancelli dell'officina di assemblaggio dell'impianto pilota. L'immagine si è rivelata impressionante: la nuova vettura si distingueva per forme molto più rapide, ma era molto più grande della vecchia sia per dimensioni che per peso.
Il ministro della Difesa Maresciallo dell'Unione Sovietica G. K. Zhukov. Ascoltò il rapporto ed esaminò attentamente il nuovo velivolo. Ma la reazione non è stata affatto quella che si aspettavano gli organizzatori dello "spettacolo". Zhukov, indicando i militari di accompagnamento, prima l'Il-28 e poi l'Il-54, ha espresso il suo atteggiamento con solo due frasi: "Questo è un bombardiere di prima linea! È un bombardiere di prima linea?" E, senza ascoltare alcuna spiegazione, il ministro è salito in macchina e si è allontanato dall'aerodromo. Dopo questo incidente, l'Il-54 fece molti altri voli. Tuttavia, il parere negativo del ministro gli ha di fatto posto fine. S. V. Ilyushin ha preso dolorosamente questo secondo colpo dalla leadership del Ministero della Difesa (pochi mesi prima, lo stesso G. K. Zhukov ha preso la decisione di eliminare l'aereo d'attacco e di abbandonare il velivolo d'attacco a reazione Il-40 creato dagli Ilyushiniti). È stata completata la creazione dell'aereo Il-54, che è stata effettuata sotto la guida di S. V. Il lavoro a lungo termine di Ilyushin della squadra OKB sui bombardieri con equipaggio.
Dati tecnici di IL-54:
Equipaggio - 3 persone.
Il peso massimo al decollo è di 38.000 kg.
Dimensioni: lunghezza x altezza x apertura alare - 21, 80 x 6, 40 x 17, 80 m.
Centrale elettrica: numero di motori x potenza - 2 AL-7 x 5000 kgf.
Velocità massima di volo: ad un'altitudine di 5000 m - 1250 km / h.
Velocità di salita: fino a 5000 m - 4 min.
Soffitto di servizio - 14.000 m.
Autonomia di volo - 2.400 km.
Armamento: 3 cannoni NR-23.
Carico massimo della bomba - 5000 kg