Godine 1951. u Dizajnerskom birou Iljušin projektiran je i izgrađen iskusni bombarder Il-46 koji je zadržao shemu Il-28, ali s dvostruko većom težinom uzlijetanja i osjetno povećanim dimenzijama. Elektrana Il-46 sastojala se od dva motora AL-5.
Ilyushin se reosigurao ponovnim klađenjem na pravo krilo. Maksimalna brzina Il-46 s relativno niskim omjerom potiska i težine iznosila je 928 km / h. Stvarajući bombarder blizu predviđene svrhe, Projektni biro Tupolev odabrao je napredniju shemu sa zamahnutim krilom i dva snažna motora AM-3. Avion Tu-16 je u to vrijeme posjedovao veće brzine, strašno odbrambeno naoružanje (sedam topova 23 mm) i dobro opterećenje bombom (do 9000 kg). Nije iznenađujuće da je upravo on usvojen kao bombarder dugog dometa sposoban da zadesi kontinentalna pozorišta.
Započinjući razvoj novog mlaznog bombardera na liniji u skladu s dekretom Vijeća ministara SSSR-a od 1. decembra 1952., S. V. Iljušin je izvukao zaključke iz neuspješnog učešća na takmičenju Il-46. Odluka pred S. V. Iljušin je postavio zadatak da poveća brzinu na M = 1, 15 na nadmorskoj visini od 4750 m, praktični domet od 2400-2750 km, i poveća udarnu snagu. Na temelju glavnih parametara i brojnih računskih i eksperimentalnih studija razvijene su dvije sheme rasporeda. Prema prvom, radilo se o srednjem krilu s dva motora AL-7, smještenim u gondolama u korijenskim dijelovima krila, kao na Tu-16, i sa zamahnutim krilom. Glavni kotači konvencionalnog triciklističkog stajnog trapa povučeni su prema naprijed u smjeru leta u među-rameni prostor krilne kutije.
Međutim, pri projektovanoj brzini leta postojala je velika otpornost na smetnje na postoljima motora, što je smanjilo aerodinamičku kvalitetu i osnovne karakteristike. Drugi raspored aviona usvojen je u jesen 1953. Avion je imao dva A. M. Kolijevka AL-7 i izrađena je prema visokoskopskoj shemi s uobičajenim niskim vodoravnim repom. Ugao zamaha krila bio je rekordnih 55 °, što se ranije nije koristilo na avionima ovog tipa. (Zanimljiv detalj. Na Il-28 postojalo je krilo istog oblika i regrutirano iz istih profila kao i krilo MiG-9. Na Il-54 je krilo sa zamahom razrađeno na MiG-u 19. Korištena je 19.) U skladu s rezultatima puhanja u zračnim tunelima, motori na ovoj verziji, avion je ugrađen u gondole, koje su, kao i na prvorođenom mlaznjaku S. V. Ilyushin Il-22, bili su obješeni na stubove ispod krila. Ovakvim postavljanjem motora smanjen je otpor pri velikim transoničnim brzinama leta.
Osim toga (zahvaljujući visokom krilnom rasporedu aviona), usisnici zraka motora bili su smješteni visoko iznad piste, a pri radu na tlu motori nisu usisavali strane predmete sa njegove površine. Pojavile su se poteškoće u pronalaženju rasporednih rješenja za uvlačenje glavnog stajnog trapa. "Nisu htjeli ući u čisto tanko krilo kolica s kotačima velikog promjera." Morao sam potražiti neobično rješenje za OKB - koristiti shemu šasije bicikla. Imajte na umu da je u to vrijeme šasija bicikla bila "moderan hobi" mnogih dizajnera aviona (sjetite se barem M-4, B-52, Yak-25 i drugih mašina). Ukupna masa uređaja za polijetanje i slijetanje bila je manja nego u slučaju tri tradicionalna podupirača. Međutim, u odnosu na bombarder, biciklistička shema stvorila je određene poteškoće pri polijetanju teške mašine: zadnji stub morao je biti postavljen iza ležišta za bombu, daleko izvan središta mase natovarenog aviona, što je zahtijevalo od pilota da se prijavi veliki napori na upravljačkom točku. Ozbiljniji nedostatak u biciklističkoj shemi kasnije je otkriven u radu velikih zrakoplova; bilo je povezano s poteškoćama u održavanju smjera polijetanja i trčanju pod jakim bočnim vjetrom. Potreban raspon leta Il-54, uzimajući u obzir visoku specifičnu potrošnju goriva i veliki potisak motora (7700 kgf u načinu polijetanja), mogao se postići samo značajnim povećanjem zaliha kerozina, a posljedično, sa veću težinu pri polijetanju, dok je tanko krilo velikog zamaha imalo nisku kvalitetu u načinima polijetanja i slijetanja. Sve je to dovelo do povećanja brzine uzlijetanja, brzine slijetanja i potrebne dužine pista. Kako bi se olakšalo odvajanje prednjeg oslonca od tla, u dizajn stražnjeg nosača uključen je poseban mehanizam koji ga je skratio tijekom polijetanja. Avion je "čučao", napadni kut krila se povećao gotovo dva puta, što je omogućilo značajno smanjenje dužine polijetanja aviona. Bočna stabilnost IL-54 pri kretanju po tlu osigurana je pomoćnim bočnim podupiračima na krajevima krila, koji se uvlače u pojednostavljene gondole.
U donjem dijelu trupa bili su izrezi za radarsku antenu, prostor za bombu, odjeljke stajnog trapa. Posada aviona sastoji se od tri osobe: pilota, navigatora i krmenog topnika-radija, smještenog u dvije (prednje i stražnje) kabine pod pritiskom. Pilot i navigator ušli su u avion kroz mala vrata sa desne strane trupa, a topnik kroz donji otvor njihovog kokpita. Postojao je prolaz između kabina navigatora i pilota, što im je omogućavalo međusobnu komunikaciju u letu. Radna mjesta svih članova posade imala su jaku oklopnu zaštitu. U slučaju nužde u letu, posada je mogla napustiti avion koristeći sjedala za izbacivanje, dok je pilot izbačen prema gore, a navigator i topnik prema dolje. U slučaju hitnog slijetanja na vodu, svi članovi posade mogli su napustiti zrakoplov kroz gornja vrata svojih kabina i koristiti automatski izbačeni spasilački čamac LAS-5M.
Odbrambeno naoružanje uključivalo je tri topa AM-23 od 23 mm koji imaju visoku stopu paljbe i snagu druge salve. Nepokretni top smješten na lijevoj strani trupa štitio je prednju hemisferu. U krmenoj kupoli na daljinsko upravljanje nalazile su se dvije pokretne puške. Maksimalno opterećenje bombe aviona Il-54 je 5000 kg. Naoružanje i oprema aviona osigurali su njegovu efikasnu upotrebu u prvim borbenim uslovima protiv neprijateljske borbene opreme, ljudstva i vozila, omogućili njegovu upotrebu za uništavanje uporišta i inžinjerijskih struktura smještenih na bojnom polju i u taktičkoj dubini odbrane neprijatelja prilikom djelovanja u sastavu formacija i pojedinačnih aviona sa svih visina u suprotnosti sa lovačkim avionima i protivvazdušnom odbranom na zemlji, u svim meteorološkim uslovima danju i noću.
Zbog nedostupnosti motora, koji su bolno dovezeni u A. M. Kolevka, izgradnja aviona je kasnila. Tvornička letačka ispitivanja Il-54 izvela je posada na čelu sa V. K. Kokkinaki. Prema njegovim riječima, avion je pokazao dobru stabilnost i upravljivost u letu. No, polijetanje i slijetanje su u određenoj mjeri bili komplicirani upotrebom šasije tipa bicikla. Prvi let novog frontalnog bombardera izvršen je 3. aprila 1955. Nadalje, započeo je uobičajeni slijed otklanjanja malih i velikih nedostataka mašine i njenih sistema. Imajte na umu da je motor AL-7 u to vrijeme bio jako tražen: u proračunu za to različiti biroi za projektiranje aviona projektirali su desetak aviona. Najveći prioritet imao je P. O. Sukhoi, čiji je projektni biro dobio na raspolaganje gotovo sve primjerke AL-7 pogodne za let.
U proljeće 1956. godine Il-54 se srušio prilikom slijetanja s bočnim vjetrom. Čak i tako iskusni pilot pilot kao V. K. Kokkinaki, nije uspio zadržati automobil na traci. Do tada je izgradnja drugog prototipa Il-54 dovršena s dva modificirana motora AL-7F, čiji je uzletni potisak u prisilnom načinu rada povećan na gotovo 10 tf. S. V. Ilyushin je odlučio to pokazati vodstvu Ministarstva obrane prije nego što je poslao vozilo na testiranje. U junu 1956. godine, dva frontalna bombardera, stari Il-28 i novi Il-54, instalirani su jedan pored drugog na betonskoj lokaciji u blizini kapija montažne radionice pilot pogona. Slika se pokazala impresivnom: novi automobil odlikovali su se mnogo bržim oblicima, ali je bio po veličini i težini mnogo veći od starog.
Ministar odbrane maršal Sovjetskog Saveza G. K. Zhukov. Slušao je izvještaj i pažljivo pregledao novi avion. No, reakcija uopće nije bila onakva kakvu su očekivali organizatori "showa". Žukov je, pokazujući na prateću vojsku, prvo na Il-28, a zatim na Il-54, izrazio svoj stav samo s dvije fraze: "Ovo je bombarder iz prve linije! Je li ovo bombarder iz prve linije?" I, ne slušajući nikakva objašnjenja, ministar je ušao u automobil i odvezao se s aerodroma. Nakon ovog incidenta, Il-54 je napravio još nekoliko letova. Međutim, negativno mišljenje ministra zapravo mu je stavilo tačku. S. V. Iljušin je bolno prihvatio ovaj drugi udarac od vodstva Ministarstva obrane (nekoliko mjeseci ranije, isti G. K. Zhukov donio je odluku o uklanjanju jurišnog aviona i napuštanju jurišnog aviona Il-40 koji su stvorili Iljušinci). Završeno je stvaranje aviona Il-54, koje je izvedeno pod vodstvom S. V. Iljušinov dugogodišnji rad tima OKB-a na bombarderima sa posadom.
Tehnički podaci IL-54:
Posada - 3 osobe.
Maksimalna težina pri polijetanju je 38.000 kg.
Dimenzije: dužina x visina x raspon krila - 21, 80 x 6, 40 x 17, 80 m.
Elektrana: broj motora x snaga - 2 AL -7 x 5000 kgf.
Maksimalna brzina leta: na nadmorskoj visini od 5000 m - 1250 km / h.
Brzina uspona: do visine od 5000 m - 4 min.
Servisni plafon - 14.000 m.
Domet leta - 2.400 km.
Naoružanje: 3 topa NR-23.
Maksimalno opterećenje bombe - 5000 kg
