20 января 1953 года в небо поднялся первый в мире реактивный стратег

Первый опытный самолёт (заводской номер 4300001) был заложен 15 мая 1952 года и при работе в три смены закончен осенью. Полоса заводского аэродрома была небольшой, поэтому самолёт разобрали на агрегаты, перевезли на базу ОКБ в Жуковском (ЛИИ), где он снова был собран. Свой первый десятиминутный полёт М-4 совершил 20 января 1953 года — спустя два месяца после первого полёта Ту-95; его поднял в воздух экипаж летчика-испытателя Ф. Ф. Опадчего (второй пилот А. Н. Грацианский, штурман А. И. Помазунов, радист И. И. Рыхлов, бортинженер Г. А. Нефёдов, ведущие инженеры А. И. Никонов и И. Н. Квитко). В рамках первого этапа заводских испытаний М-4 выполнил 28 полётов, а после доработок ещё 18. Первый опытный самолёт М-4 с двигателем АМ-3 имел дальность полёта 9050 км на скорости 800 км/час.

Бомбардировщик М-4 был цельнометаллическим монопланом классической схемы. Фюзеляж типа полумонокок имел круглое сечение диаметром 3,5 м. и длиной 45,6 м. и технологически делился на 3 части: носовую часть с передней гермокабиной, срединную часть, которая включала в себя центроплан крыла, а также хвостовую часть с кормовой кабиной. В передней гермокабине был расположен экипаж, установлены приборы управления вооружением, основное илотажно-навигационное оборудование. В средней части фюзеляжа находились: ниши уборки основных опор шасси, бомбовый отсек, нижняя и верхняя стрелковые установки, кислородное, противопожарное и другое оборудование, а также контейнер спасательных лодок. В отсеках шасси, в центроплане и под ним находилось 14 мягких топливных баков, при этом еще 2 бака можно было дополнительно подвесить в бомбоотсеке. В хвостовой части находилось еще 6 топливных баков, а также фотооборудование, снарядные ящики кормовой пушечной установки, отсек сигнальных средств, аппаратура постановки помех и тормозной парашют. В кормовой гермокабине размещался кормовой стрелок, который управлял хвостовой пушечной установкой.
В конструкции самолета впервые на тяжелом бомбардировщике был применен ряд новых материалов, и прежде всего, высокопрочные алюминиевые сплавы В-65 и В-95. Они при том же удельном весе, что и Д16Т, имели повышенную прочность, но большую жесткость и, как следствие, худшие усталостные характеристики.
Угол стреловидности крыла бомбардировщика составлял 35,5 градуса. Экипаж самолета находился в двух гермокабинах: носовой (2 летчика, штурман, 2 стрелка, стрелок-радист, на М-4 еще и оператор РЛС) и кормовой кабине (хвостовой стрелок). Все члены экипажа самолета находились в катапультных креслах, которые позволяли аварийно покидать самолет через 5 фюзеляжных люков. Все 8 членов экипажа в случае возникновения аварийных ситуаций катапультировались вниз. В разное время на стратегическом бомбардировщике М-4 применялись ТРД АМ-3А тягой 8700 кгс., АМ-3Д – 8750 кгс., РД-3М-500 – 9500 кгс., или же РД-3М-500А – 10 500 кгс. Бомбардировщики были оснащены системой дозаправки топливом в воздухе.

Весьма сложной проблемой оказалось создание шасси самолета "М". После проработки нескольких вариантов выбор был сделан в пользу малоизученной в то время велосипедной схемы с двумя основными опорами, оснащенными четырехколесными тележками. Для обеспечения устойчивости при движении по аэродрому использовались небольшие поддерживающие опоры на законцовках крыла. Главной причиной такого решения стали компоновочные соображения, а также существенный выигрыш в весе по сравнению с традиционным терхопорным шасси.

Тактика использования М-4 предусматривала его полет по маршруту строем в составе эскадрильи или полка на высотах 8-11 км. Самолеты должны были отражать атаки истребителей противника в тесном взаимодействии. Предполагалось, что система пушечного вооружения бомбардировщика позволит достаточно эффективно противостоять самолетам-перехватчикам, вооруженным 12,7-мм пулеметами и НАР с дальностью пуска до 1 км. Маршрут на цель прокладывался в обход аэродромов ПВО противника. Непосредственно в районе цели бомбардировщики разрушали строй, и каждый самолет выполнял атаку на свой объект. Возвращение на базу производилось по самому короткому пути, так как предполагалось, что после использования ядерного оружия управление войск ПВО противника будет нарушено, что позволит самолетам преодолеть наиболее опасные районы с минимальными потерями.

Длина: 47,665 м (без штанги дозаправки)
Размах крыла: 50,526 м (по гондолам шасси)
Высота: 14,1 м
Площадь крыла: 326,35 м²
Масса пустого: 79 700 кг
Нормальная взлётная масса: 138 500 кг
Максимальная взлётная масса: 181 500 кг
Силовая установка: 4 × ТРД АМ-3
Тяга: 4 × 8 750 кгс

Максимальная скорость: 947 км/ч
Практическая дальность: 8 100 км
Практический потолок: 11 000 м
Нагрузка на крыло: 565 кг/м²
Тяговооружённость: 0,19
Аэродинамическое качество: 17,45
Длина разбега: 1 470 м
Длина пробега: 2 610 м

Стрелково-пушечное: 3 × 2×23 мм пушки АМ-23 в верхней, нижней и кормовой установках
Боевая нагрузка:
нормальная: 5 000 кг
максимальная: 24 000 кг

1 мая 1954 года опытная машина в сопровождении истребителей МиГ-17 приняла участие в воздушном параде над Красной площадью. Ее фотографии быстро появились в ведущих мировых изданиях. Это событие не на шутку встревожило американское руководство, которому стало ясно, в Советском Союзе создан межконтинентальный бомбардировщик, способный достичь территории США.

Освоение личным составом новой техники началось в 1954 г. и включало изучение матчасти прямо на заводе №23. Первый М-4 перелетел в Энгельс 28 февраля 1955 г., а 2 марта прибыла вторая машина. При первом знакомстве самолет произвел на летчиков дивизии, многие из которых ранее летали на Ту-4, сильное впечатление. Однако более близкое знакомство с творением Мясищева принесло не только приятные эмоции. Каждый экземпляр М-4 имел свои индивидуальные особенности, иногда существенные, что затрудняло обучение. Машина считалась строгой в пилотировании, особенно на взлете и посадке. Летчики долго не могли привыкнуть к тому, что самолет отрывается от полосы "автоматически", только за счет срабатывания механизма "вздыбливания", и следует лишь педалями удерживать машину на прямой, а при необходимости парировать крен. Многие, руководствуясь своими субъективными ощущениями, пытались "помочь" самолету и брали штурвал на себя, что было небезопасно. Проблем добавлял несовершенный пружинный загрузочный механизм первых машин, из-за которого усилия на штурвале были очень большими, и летчикам при выполнении маневров приходилось заниматься тяжелым физическим трудом. Отмечались случаи складывания шасси или их невыпуска. Один из них произошел с экипажем Ю.П.Заседателева во время ночной посадки на аэродром Семипалатинск. После неудачных попыток выпустить стойки аварийно и "выжать" их перегрузкой с земли поступил приказ покинуть машину. Но командир решил сажать самолет на фюзеляж на неосвещенную запасную грунтовую ВПП. Это ему блестяще удалось. Дорогостоящий самолет отремонтировали и вернули в строй. Еще одна беда самолета - тормоза. На М-4 был установлен автомат торможения, теоретически позволявший избежать на пробеге движения юзом и разрыва пневматика. Но на первых порах работал автомат крайне не надежно, разрывы "резины" происходили нередко. Иногда при этом складывались стойки, разрушались фюзеляжные топливные баки, что создавало угрозу пожара. Система кондиционирования воздуха работала неудовлетворительно. Летать приходилось в меховом обмундировании - на высоте температура в кабинах падала заметно ниже нуля. За первые три года эксплуатации в дивизии произошло множество аварий и не менее шести катастроф. Кончилось тем, что в Энгельсе случился "бабий бунт" - жены летчиков вышли на летное поле, сорвав полеты. Справедливости ради надо заметить, что тяжело давалось освоение не только М-4. Например, в 1954-58 гг. в СССР погибло не менее двадцати пяти Ту-16. И это самолет, который впоследствии стал эталоном надежности!

В 1958 г. строевая эксплуатация всего парка М-4 из-за большого количества отказов и высокой аварийности была остановлена более чем на год. Экипажи летали на Ту-16 или были откомандированы в другие части, многих направили на стажировку в Аэрофлот. За время простоя М-4 не только превратили в танкеры, но и провели большой комплекс доработок, в том числе по шасси и системе управления. В строю осталось чуть более двух десятков машин, из которых сформировали две эскадрильи самолетов-заправщиков, подчинявшиеся непосредственно командованию 201-й ТБАД. Местами их постоянной дислокации стали Шяуляй и Украинка, хотя, выполняя задания, танкеры постоянно путешествовали по аэродромам Дальней авиации. Обе эскадрильи получили неофициальные названия: расположившаяся в Прибалтике - "Нормандия", на Дальнем Востоке - "Летучие мыши".

В 1959 году экипажи Н. Горяйнова и Б. Степанова установили на бомбардировщике 3М (модификация М-4) восемь мировых рекордов. Например, груз весом 10 000 килограмм был поднят на высоту 15 317 метров, а груз весом 55 220 килограмм подняли на высоту 13 121 метр. В том же году самолет М-4 (оснащенный двигателями ВД-7) под управлением экипажа летчика А. Липко установил семь мировых рекордов. Он пролетел по замкнутому маршруту с грузом 27 000 килограмм со средней скоростью 1028 км/ч.