Комкоры РККА 1935-1940. Том 3

В 1940 году в возрасте 29 лет был назначен на высшие посты управления ВВС РККА. С июня 1940 года заместитель начальника ВВС РККА. С июля 1940 г. 1-й заместитель ГУВВС РККА. С августа 1940 г. (в возрасте 29-ти лет) назначен начальником Главного управления ВВС РККА. 12 апреля 1941 года Рычагов был снят с должности. Непосредственным поводом стали, как указано в протоколе, «расхлябанность и недисциплинированность в ВВС», попытка Рычагова скрыть от правительства тяжёлую катастрофу 23 января 1941 года при перелёте авиационного полка из Новосибирска через Семипалатинск в Ташкент, в коде которого «из-за грубого нарушения элементарных правил полета 3 самолёта разбились, 2 самолета потерпели аварию, при этом погибли 12 и ранены 4 человека экипажа самолётов».

После снятия с должности Рычагов был направлен на учёбу в Военную академию Генштаба. Вскоре начались аресты среди руководителей ВВС. Арестованным вменялось в вину «участие в военной заговорщической организации, по заданиям которой они проводили вражескую работу, направленную на поражение Республиканской Испании, снижение боевой подготовки ВВС Красной Армии и увеличение аварийности в ВВС». 24 июня 1941 года Рычагов арестован НКВД прямо в здании военной комендатуры Курского вокзала, куда он с женой, узнав о начале войны, срочно прибыли поездом с отдыха в Сочи. Мария Нестеренко была арестована на Центральном аэродроме двумя днями позднее. 28 октября 1941 года в посёлке Барбыш вблизи Куйбышева по распоряжению Л. П. Берии без суда была расстреляна группа арестованных офицеров, в их числе П. В. Рычагов. Вместе с Рычаговым была расстреляна его жена, заместитель командира авиаполка особого назначения майор Мария Нестеренко, обвинённая в том, что «будучи любимой женой Рычагова, не могла не знать об изменнической деятельности своего мужа». «Несмотря на отсутствие объективных доказательств виновности Рычагова в совершении тяжких государственных преступлений, он, в числе других 25 арестованных без суда был расстрелян по преступному предписанию Берия, а враги народа Кобулов и Влодзимирский в 1942 году задним числом сфальсифицировали заключение о расстреле Рычагова, заведомо ложно указав в нём, что предъявленное ему обвинение доказано. Дело Рычагова Павла Васильевича Прокуратурой СССР прекращено за отсутствием в его действиях состава преступления и он посмертно реабилитирован. Генеральный прокурор СССР Р. Руденко». В 1954 году Павел Рычагов был реабилитирован посмертно. Звание Героя Советского Союза возвращено в 1969 году.