Если ТБ-4 в плане 1933 г. числился в разряде первоочередных работ, то К-7 расценивался как «экспериментальный» и считался как бы запасным. В одном из писем Я.И. Алкснис признавал, что поддерживает создание К-7 как альтернативу ТБ-4, поскольку побаивается установления монополии ЦАГИ на строительство тяжелых бомбардировщиков. Конкуренция должна была подстегнуть активность обоих конструкторских бюро.
На сборку калининского гиганта ушло девять месяцев. Последние стадии шли просто на асфальтированной площадке, окруженной строительными лесами, поскольку ни в один цех огромный самолет целиком не влезал. Вес пустого самолета превысили по сравнению с расчетным почти на три тонны, он дошел до 22 900 кг, а полный взлетный вес машины оказался около 36 т.
При первом же запуске двигателей самолет начал вибрировать, хвостовые балки тряслис,. Пришлось их усиливать. Вновь ввели подкосы, поддерживавшие кили, а поверху соединили их еще одной горизонтальной плоскостью, так что оно фактически стало бипланным.
8 августа 1933 г. летчик М.А. Снегирев совершил на К-7 первые пробежки по аэродрому. Выявилась недостаточная жесткость хвостовых балок и оперения, затем деформации капотов моторов. Рули оказались недостаточно эффективны, а тормоза колес перегревались. В рапорте было записано: «При торможении самолет резко поднимал хвост и становился на передние колеса). На следующий день рулежку повторили, но она закончилась тем, что лопнула покрышка левого заднего колеса. Машину стали дорабатывать, периодически совершая пробежки по аэродрому.
В воздух самолет поднялся 19 августа; он не взлетел, а скорее подпрыгнул метров на пять вверх и опять опустился на летное поле. Этого вполне хватило, чтобы убедиться в недостаточной жесткости оперения. Оно ходило вверх-вниз почти на метр.
21 августа К-7 совершил первый полет по кругу. На месте командира самолета сидел М.А. Снегирев, место второго пилота занимал конструктор К.А. Калинин. На аэродроме присутствовали начальник ГУАП П.И. Баранов, командующий Украинским военным округом И.Э. Якир и известный летчик М.М. Громов. После взлета отказал серворуль, а затем нижний руль высоты; потом выяснилось, что лопнул трос. Руль свободно болтался, вызывая тряску самолета. Чтобы помочь летчику, Калинину тоже пришлось взяться за штурвал. Вдвоем они смогли развернуть машину. Конструктор предложил садиться в поле, но взлететь оттуда К-7 бы не смог; его пришлось бы разобрать и вывозить по частям. Снегирев все-таки сумел выполнить круг и приземлиться. Весь полет продолжался 12 минут. Летчик получил от Баранова благодарность, а конструктор – выговор.
Несмотря на краткость первого полета, выявили неэффективность рулей направления, перекомпенсацию серворулей, течи радиаторов, тряску хвостовых балок и неправильную регулировку моторов, приводившую к сильному дымлению. Почти месяц ушел на устранение дефектов. Поскольку было предположение, что трос перерезали вредители, после окончания рабочей смены машину пломбировали, а вокруг нее выставлялся караул красноармейцев.
13 сентября поступило распоряжение переделать опытный самолет в военный, а работы по пассажирскому варианту прекратить. В ноябре требовалось уже перегнать самолет в Москву и предъявить К-7 на государственные испытания как бомбардировщик. Калинин не укладывался ни в заданные сроки, ни в отведенные деньги.
Испытания возобновились 22 сентября. Далее после каждого полета следовали те или иные переделки. Еще через месяц, к 21 октября удалось довести до нормы работу серворулей. Их раскачивание исчезло, а усилия на органах управления находились в приемлемых для пилотов пределах.
Но в ноябре один из полетов чуть не закончился аварией. Отказал механизм поворота стабилизатора. На третьем заходе на посадку огромный самолет рухнул на землю с высоты около 9 м, но не разрушился, а подпрыгнул несколько раз и остановился. Машину спасли большие колеса низкого давления, погасившие удар. При осмотре в цепи привода стабилизатора нашли болт, мешавший ее перемещению. Но ОГПУ сочло это случайностью, а не диверсией. Существенных повреждений после падения К-7 не получил; ограничились заменой некоторых приборов и отдельных деталей.
Замеренные на испытаниях скорость и скороподъемность самолета оказались ниже расчетных. Скорость составляла 213 км/ч, практический потолок – Зб50 м. Дальность оценивалась в 2000 км. Калинин упорно старался их «дожать» до требований задания. Дату полета над мерной базой несколько раз переносили из-за плохой погоды. Наконец,.
21 ноября он состоялся. На борту гиганта находились 20 человек. На полном газу машина прошла первый створ. При высоких оборотах моторов и ранее наблюдался бафтинг хвостовых балок. По показаниям очевидцев, было слышно, как лопнула труба лонжерона левой балки. Ее разошедшиеся концы зажали управление рулем высоты. В 5 км от аэродрома К-7 клюнул носом и пошел к земле под углом около 40 градусов. При ударе сначала разлетелось шасси, затем машина ударилась носом фюзеляжа о землю. Шасси и переднюю гондолу подмяло под крыло. Начался пожар, взорвались бензобаки. Вся полотняная обшивка крыла быстро сгорела. Через несколько минут рядом совершили посадку два самолета сопровождения, подъехали автомобили. Три члена экипажа смогли вылезти сами, еще четверых живых вытащили спасатели, но двое умерли по дороге в больницу. В общей сложности пятнадцать человек, включая командира самолета, погибли.
Расследовавшая катастрофу комиссия под председательством заместителя начальника штаба ВВС В.К. Лаврова пришла к выводу, что основной причиной явилась ранее не запланированная установка седьмого мотора, которая создавала сильное вихреобразование на хвостовом оперении, усугубляемое воздействием вынесенных на длинных балках серворулей и недостаточной жесткостью ферм. В акте записано: Катастрофа самолета К-7 произошла из-за потери управляемости самолета в продольном направлении, что было вызвано деформацией хвостовой части самолета». Сам же Калинин говорил о диверсии, приведшей к гибели гиганта.
29 декабря 1933 г. ГУАП распорядилось начать постройку еще двух опытных образцов К-7 в военном варианте, учтя недостатки первой машины. Предлагалось перенести седьмой мотор в другое место, переделать хвостовые фермы, сделать центровку машины более передней, усилить набор крыла, увеличить углы отклонения стабилизатора. Калинин внес в проект ряд изменений, направленных на устранение дефектов.
Самолет сначала делался под пять моторов М-34ФРН, но они отсутствовали, и конструктор перешел к шести М34- РН. Альтернативно пытались заказать специальную партию М-34Р с увеличенной степенью сжатия; это должно было улучшить высотные характеристики самолета. НИИ ВВС рекомендовал спроектировать запасной вариант с восемью М-34. Прорабатывались также спаренные установки с двумя М-34, работающими на один винт. Стальные нервюры крыла заменили более легкими дюралевыми; хвостовые балки приобрели четырехгранное сечение. Оборонительное вооружение должно было включать три пушки и 13 пулеметов. От турелей на тележках шасси отказались, заменив их башнями, выдвигавшимися вниз из крыла (примерно как на ТБ-3).
По расчетам, максимальная бомбовая нагрузка должна была составить 13 т. С 8500 кг бомб дальность полета оценивалась в 2000 км. При замене двигателей на М-34ФРН максимальная бомбовая нагрузка вырастала до 17 т. Но военных К-7 больше интересовал как транспортный самолет, способный взять на борт 150 – 200 бойцов. Конструктор обещал на второй машине получить скорость в 300 км/ч и практический потолок 7000 м.
Параллельно Калинин проектировал два пассажирских варианта – на 120 и 150 человек, а также бесхвостый вариант К-7 без балок, с вертикальным оперением на задней кромке крыла.
В мае 1934 г. приступили к изготовлению узлов второй машины. По предложению НИИ ВВС она строилась как военная с параллельным выпуском комплекта узлов для ее доработки в гражданскую. Возможно, что в ней учитывалось уточненное задание, в котором вооружение складывалось из восьми одиночных пулеметов ШКАС на турелях Тур-8. В некоторых документах указано, что все турели будут электрифицированными. У Тур-8 действительно имелся вариант, у которого электромотор вращал кольцо турели, а поднимал и опускал ствол стрелок вручную. Он назывался ЭТур-8 или Тур-16; такие турели ставили позже на разведчиках Р-Зет. Внутри крыла намеревались смонтировать два кассетныхдержателя КД-2, а снаружи – четыре балки Дер- 16 (замененные чуть позже на укороченные Дер-26). В духе времени все они электрифицировались и соединялись с электробомбосбрасывателем ЭСБР-2. Но тросовая проводка сохранялась вместе с обычным сбрасывателем, считавшимся теперь аварийным. В состав оборудования включили радиостанцию 11-СК.
