В ходе стрельб модернизированных автоматов выявили большое количество недостатков, в том числе присущих серийному ШВАК-12,7. Кроме того, пулеметы не отвечали требованиям по весу и темпу стрельбы. Тем не менее, с учетом того, «что ВВС КА не имеют на вооружении крупнокалиберного синхронного пулемета», специалисты НИП АВ сочли возможным «допустить к воздушным испытаниям пулемет СШ» при условии устранения всех его недостатков и дефектов, отмеченных в отчете. Окончательное заключение по пулемету СШ предполагалось дать после проведения летных стрельбовых испытаний.
28 мая 1938 г. на НИП АВ для заводских испытаний были предъявлены два синхронных пулемета СШ, установленных на И-16. Вновь выявились недостатки и дефекты пулемета. И опять в заключении полигона указывалось, что «синхронную установку после устранения недостатков, отмеченных в отчете, можно предъявить на полигонные испытания».
Повторные испытания синхронных пулеметов СШ на самолете И-16 начались 20 сентября и завершились только 20 декабря 1938 г. Пулеметы и установки оказались недоработанными, с целым рядом дефектов, и в ходе испытаний производилась их доводка. Однако даже внесение конструктивных изменений кардинально ситуацию не улучшило. Но НИП АВ и в этот раз дал в целом положительное заключение по пулемету СШ, правда, потребовав от Шпитального устранить все недочеты до начала войсковых испытаний.
Этот отчет НИП АВ отменили приказом начальника ВВС КА командарма 2-го ранга А.Д. Локтионова №0039 от 3/16 февраля 1939 г., и синхронный пулемет СШ к войсковым испытаниям не допустили. При этом НИП АВ обязывался «отправленные отчеты адресатам затребовать обратно». Причинами такого решения стало несоответствие основных характеристик пулемета СШ тактико-техническим требованиям (по весу и темпу стрельбы), отсутствие заднего шептала, что не обеспечивало полной безопасности синхронной стрельбы, а также сложность изготовления и эксплуатации.
Еще в период первых полигонных испытаний пулемета СШ Шпитальный добился выхода приказа наркома оборонной промышленности М.М. Кагановича №322сс от 11 августа 1938 г., согласно которому ОКБ-15 надлежало изготовить шесть пулеметов этого типа для вооружения трех самолетов И-16 с последующим прохождением войсковых испытаний.
Тем временем с 23 марта по 9.апреля 1939 г. на НИП АВ специальная комиссия под председательством заместителя начальника 3-го Управления ВВС КА военинженера 1-го ранга Никонова проводила испытания пулеметов БС (Березина) и СГ (Салищева-Галкина) калибра 12,7 мм. Пулемет БС показал значительно лучшие результаты, чем синхронный СШ. Он был легче пулемета Шпитального (23,4 кг против 30,3 кг) и продемонстрировал больший темп стрельбы - 750 выстр./мин вместо 610 выстр./мин у СШ. Угол относа у БС составлял 69°, а у СШ - 127°. Общий процент задержек по всем причинам у СШ достигал 1,07%, тогда как у БС - только 0,6%.