Попробую высказать свои соображения.
По поводу живучести: насколько я понимаю, Ил-2 имел экранированную броню, т.е. 2 листа брони располагались параллельно, на расстоянии 1-2 мм. Благодаря этому бронебойный снаряд после пробития первого слоя менял направление движения и пробить второй уже не мог, да и бронебойный сердечник часто просто ломался. Такая броня легче и значительно эффективней обычной литой брони, например танковой. Так что попадать надо было под прямым углом или около того, а это ой как непросто. Кстати, бронекорпуса илов производились отдельно, а потом доставлялись на завод для сборки.
А вот защита стрелка была хуже некуда: читал в журнале "Армия", что среднее время жизни стрелка у Илюхи - 3 вылета.
Эффективность применения: попадать фугаской в танк не обязательно - разрыв трака тоже очень неприятное событие, особенно при огне противотанковой артилерии противника. Не стоит забывать и про ударную волну - оденьте на голову ведро и молотком постучите... Живы останетесь наверняка, а вот эффективно действовать в ближайшее время врядли сможете.
Пробить из НС-37 лобовую броню танка невозможно, но ведь атака ведётся сверху. Крыша башни и решётка над моторным отделением вполне уязвимы для пушечного огня.