苏联航空界在上世纪30年代迎来了快速发展期，强大国力允许设计师们放飞自我，于是非常规的飞机设计方案层出不穷。在30年代中期，苏联军队想要开发一种装甲攻击机，大家对这种新概念武器都没什么经验，军方希望在战斗机的基础上附加对地打击能力，不过设计师P. D. Grushina有自己的想法，他设计了一款串联机翼轻型高速攻击机，这就是Sh-Tandem，也被称为Sh-MAI、 MAI-3、MAI-Tandem。
第一架原型机在1937年12月完成，它是一架单座飞机，前主翼为低单翼，飞机没有常规垂尾，而是在机身尾部安装了另一副机翼，机翼面积大约是前翼的一半，前后机翼都有副翼，后翼也充当升降舵，发动机安装在机头内，以常规的牵引方式安装螺旋桨。该机作用应该是验证串联机翼的可行性，没有考虑武装和防护。
随后开发的第二架原型机则改成了双座武装版，该机为木制，采用硬壳式机身设计，蒙皮为胶合板制成，机翼上蒙皮厚度更薄，飞机空重2560千克，机长8.5米，前翼展11米，后翼展7米，没有常规垂尾影响了飞行稳定性，设计师尝试了5种垂尾方案，最终选择在后翼下方安装椭圆形的下垂尾。它的动力为一台M-87风冷行星发动机，最大功率930马力，驱动一副3叶螺旋桨。
该机安装5挺7.62毫米机枪，其中4挺安装在机翼内由飞行员控制，每挺枪备弹600发，还有一挺安装在机尾的封闭式MV-3炮塔内，备弹700发，因为没有垂尾的遮挡，炮塔内机枪有非常宽广的射界。飞机的炸弹挂载能力差了点，外部挂架最多挂载200千克炸弹。
飞机在测试中表现还不错，飞行员认为该机易于驾驶，它的海平面最大速度406千米/小时，在4250米高度最大速度488千米/小时。不过也发现不少问题，比如飞机的航向稳定性差、方向舵反应迟缓、前机翼结构强度不够、炮塔风阻较大等。照片显示有一架原型机在后机翼上方也安装了垂尾，以取得更好的方向控制力，它大概率是测试中对第二架原型机的修改，个别文章称它是第三架原型机，这可能是错误的。
至少就第二架原型机的测试情况来看项目发展比较顺利，飞机并没有遭遇难以克服的技术问题，设计师打算在后续更换更强发动机，把飞机最大速度提升到600千米/小时，弹药挂载能力也可以进一步提升，只需要增加机翼面积改善升力就行。海军也对这个项目感兴趣，因为它的双翼设计带来不错的短距起降能力，正好可以担任大型水面舰艇的侦察机，稍微改一改就能弹射起飞、水上降落回收。
苏联空军在1939年制定了新的飞机工业发展草案，似乎把未来几年里飞机建造数量放在了第一位，这应该是为战争做生产准备，不幸的是Sh-Tandem项目在这时候被取消，让位给其他飞机研发项目。不过Sh-Tandem自身还是存在缺陷，空军原本希望获得一款装甲对地攻击机，可Sh-Tandem原型机上根本没有体现出来，如果给2名机组安装防护装甲，就意味着飞机重量会大幅增加，反过来不仅增加飞行负担，还会压缩本就可怜的武器携带能力，在不做重大修改的前提下似乎无法解决这组矛盾。
