10 сентября 1916 г. экипаж Головина повторил налет в одиночку и по возвращении домой подвергся атаке немецкого истребителя. Противник был сбит и упал на нашу территорию. Осмотр трофея показал, что у врага появились истребители с синхронизированными пулеметами. Теперь враг мог подкрадываться с хвоста из мертвой зоны, недоступной обстрелу из штатного оборонительного оружия.
Из этого случая были сделаны выводы. Шидловский создал авторитетную комиссию во главе с Сикорским. Конструктор предложил совершенно неожиданное решение – разместить в конце фюзеляжа хвостовую турельную пулеметную установку. Для опытов переделали на базе в Пскове учебный корабль. Потом доработали несколько боевых.
Первым опробовал в бою хвостовую установку на доработанном «Муромце» экипаж старшего лейтенанта Лаврова. Это случилось уже в апреле 1917 г. Было принято решение направиться прямо к аэродрому базирования немецких истребителей. При подходе к немецкому аэродрому увидели три истребителя. Первый в пикировании открыл огонь. Почти одновременно ему ответил стрелок хвостовой установки. Немец дернулся в сторону, перевернулся и стал беспорядочно падать. Тут пошел в атаку второй. Стрелок не дал ему прицелиться, и первый открыл огонь. Истребитель, не меняя угла пикирования, проскочил мимо «Муромца» и устремился к земле. Третий немного походил кругами, развернулся и отбыл восвояси. Через два дня после этого памятного боя Лавров повторил полет и бомбил аэродром истребителей, но немцы не решились подняться к «Муромцу». И вообще после встречи с экипажем Лаврова немецкие истребители месяца два не пытались атаковать воздушные корабли. Так «Муромцы» превратились в «летающую крепость». Создание хвостовой пулеметной установки на самолетах Сикорского явилось выдающимся событием в истории мировой бомбардировочной авиации.
Героические действия Эскадры освещались в прессе и стали широко известны не только в России, но и за ее пределами. За опытом боевого применения в Эскадру приезжали представители союзников. Им было чему поучиться в «отсталой» России. Иностранные дипломатические представительства прилагали немало усилий, чтобы получить в свое распоряжение чертежи и техническую документацию по самолету «Илья Муромец» (аэродинамический расчет, расчет на прочность, правила технической эксплуатации и др.). Союзники же не унимались. Наконец 17 декабря 1916 г., когда стало очевидным, что «Илья Муромец» уже далеко не новинка, царь такое разрешение выдал.
В связи с подготовкой решительного наступления генерала Брусилова, которое планировалось на весну 1917 г., все корабли Эскадры нацеливались для применения на Галицийском и Румынском фронтах. Боевой генерал давно оценил возможности «Муромцев» и хотел их максимально использовать в предстоящем грандиозном наступлении. Для этого Штаб Эскадры и передислоцировался из Пскова в Винницу. Кроме имеющихся трех отрядов Панкратьева, Лаврова и Башко, создавался четвертый отряд под командованием штабс-капитана Нижевского. Общее количество боевых кораблей увеличивалось до 30. Это был мощный кулак, и Брусилов отводил Эскадре важное место в своем плане. Учтен большой предыдущий опыт, все продумано до мелочей, и генерал имел реальные шансы на успех. Однако этим планам не суждено было осуществиться.