Хотя среди летчиков Люфтваффе советский штурмовик за его боевою устойчивость получил прозвище «Цемент бомбер», все же немцы приспособились сбивать их, атакуя снизу маслорадиатор, а сзади и сбоку хвостовое оперение штурмовика. Еще в 1941 г. прямо на фронте в полевых мастерских авиатехники начали переделывать одноместные штурмовики в двухместные. Для этого извлекался один из бензобаков, а на фюзеляж устанавливалась турель с 7,62-мм пулеметом ШКАС. Серийно выпускавшиеся двухместные Ил-2 со временем полностью вытеснили одноместный вариант самолета.
Кабина воздушного стрелка была оборудована за пределами бронекорпуса. Стрелок размещался спиной к задней бронеперегородке на подвесной брезентовой лямке и был защищен со стороны хвоста самолета бронеплитой толщиной 6 мм, которая, однако, пробивалась немецкими авиапушками и крупнокалиберными пулеметами. Бронезащита снизу, с боков и сверху отсутствовала. И, тем не менее, мощность огня пулемета УБТ, которым был вооружен стрелок, в сочетании с маневром штурмовика обеспечивала неплохую защиту крылатой машины от атак истребителей противника со стороны задней полусферы.
При этом появление кабины стрелка увеличило вес «Ильюшина», сдвинуло его центровку назад и ухудшило взлетно посадочные характеристики и пилотажные качества штурмовика. Выправила ситуацию установка на самолет форсированного мотора АМ 38ф. В итоге переход штурмовых частей на двухместный вариант Ил-2 в сочетании с изменением тактики их боевого применения позволил снизить потери этих самолетов в среднем в 1,5-2 раза.
Для немцев оно было в значительной степени неожиданным. Командующий группой армий «Юг» Манштейн впоследствии писал:
«Мы надеялись в ходе операции «Цитадель» разбить противника настолько, чтобы рассчитывать на этом фронте на определенную передышку. Однако эта надежда оказалась потом роковой для развития обстановки на северном фланге группы, так как противник начал наступление раньше, чем мы ожидали».
Неожиданным наступление стало не только для штаба группы армий «Юг», но и для немецких солдат в передовых окопах.
Артиллерийская подготовка открылась мощным пятиминутным налётом всех огневых средств по переднему краю немецкой обороны. Налёт продолжался с 5.00 до 5.05 3 августа, т. е. ещё до полного рассвета. Поэтому он оказался для немцев неожиданным и застал их врасплох. С 5.05 до 5.35 в ожидании полного рассвета была взята пауза. После этого орудия загрохотали вновь. Артиллерийская подготовка продолжалась три часа.
