Menulis kelanjutan untuk paragraf ini - Namun, pada tanggal 21 Oktober 1937, Petlyakov ditangkap bersama dengan Tupolev dan seluruh direksi TsAGI atas tuduhan sabotase, spionase dan membantu Partai Fasis Rusia. Banyak rekan-rekannya dieksekusi. Pada tahun 1939 ia dipindahkan dari penjara ke NKVD "sharashka" untuk desainer pesawat dekat Moskow, di mana banyak mantan TsAGI orang telah dikirim untuk bekerja. Petlyakov diberi tugas untuk merancang pesawat tempur ketinggian tinggi, yang berhasil ia selesaikan. Namun, pengalaman operasional dalam Perang Soviet-Finlandia
Perang Dunia II (1939-1940) menunjukkan bahwa ini bukan apa yang dibutuhkan Angkatan Udara Soviet, dan Lavrentiy Beria, kepala NKVD dan sistem "sharashka", memerintahkan bahwa pesawat tempur itu didesain ulang sebagai pembom menyelam, dengan janji bahwa Petlyakov dan rekan-rekannya akan dibebaskan setelah berhasil menyelesaikannya.