Постановлением СМ СССР от 19 сентября 1953 г. заводу № 23 предписывалась постройка опытной партии самолетов М-4 – трех в 1954 г. и восьми в 1955 г. 15 апреля 1954 г. бомбардировщик был официально представлен на государственные испытания, которые начались 4 мая 1954 г. Таким образом, несмотря на то что техническое проектирование самолета В.М. Мясищева началось на два года позже, чем аналогичного американского бомбардировщика Боинг В-52, М-4 поднялся в воздух лишь десять месяцев спустя после первого полета американской машины, а серийный выпуск реактивных стратегических бомбардировщиков в России и США начался практически одновременно.
Бомбардировщик ЗМ
ЗМ (вид сбоку)
Из-за малой длины ВПП заводского аэродрома первые серийные самолеты с отстыкованными консолями крыла на специальной барже перевозились по Москве-реке в г. Жуковский, на аэродром ЛИИ, где находилась летно-доводочная база ОКБ В.М. Мясищева. В дальнейшем был освоен и взлет бомбардировщиков с филевского аэродрома.
1 мая 1954 г. самолет М-4 был впервые публично продемонстрирован на воздушном параде над Красной площадью, его появление вызвало сильный международный резонанс, в США впервые заговорили о техническом отставании от России в области дальнебомбардировочной авиации.
В ходе летных испытаний выявился сильный «шимми» носовой колесной тележки, что даже приводило в ряде случаев в срыву с креплений бомбардировочного прицела. Однако проблема была решена довольно быстро: по рекомендации ЦАГИ изменили демпфер передней стойки и уменьшили размеры колес.
Один из самолетов М-4, проходивший войсковые испытания на аэродроме в г. Энгельсе, в 1955 г. был задействован в качестве своеобразной мишени при отработке военными летчиками из Центра боевого применения ВВС (одно из его подразделений базировалось тогда на аэродроме Разбойщина под Саратовом) методики атаки скоростного бомбардировщика с передней полусферы. Существовало мнение, что такие атаки при скоростях истребителя и бомбардировщика, приближающихся к 1000 км/ч, выполнить нельзя (в частности, к такому выводу пришли в США, где реактивные бомбардировщики В-47 и В-52 оснастили лишь кормовой стрелковой точкой, оставив переднюю полусферу незащищенной). «Огонь» по М-4 из кинофотопулемета открывался на предельной дистанции (около 3000 м), выход из атаки выполнялся вниз, под бомбардировщик (по словам летчика Е.М. Ильина, проводившего испытания, при «стрельбе» силуэт гигантского самолета по мере сближения постепенно занимал чуть ли не весь прицел истребителя МиГ-17). Было установлено, что МиГ-17 могут успешно атаковать реактивный бомбардировщик не только «в хвост», но и «в лоб», что оправдывало сохранение на М-4 мощного пушечного вооружения, обеспечивающего зону обстрела, близкую к сферической.
В 1956 г. на втором опытном М-4 отрабатывалось применение самолета в качестве торпедоносца, действующего против крупных морских целей, что значительно расширяло область боевого применения машины. Следует заметить, что в дальнейшем «морская , тематика» стала одной из главных для всех отечественных тяжелых бомбардировщиков, однако их основным оружием стали не торпеды, а противокорабельные ракеты.
Из-за недостаточной экономичности двигателей АМ-3 первые серийные бомбардировщики не показали требуемой межконтинентальной дальности (вместо 9500 км практическая дальность полета самолета М-4 с нормальной бомбовой нагрузкой 5000 кг составляла лишь 8500 км). Требовались работы по дальнейшему повышению ЛТХ бомбардировщика. Одним из путей решения возникших проблем была установка на самолет новых, более экономичных двигателей. В ОКБ были выполнены компоновочные работы и соответствующие расчеты вариантов самолета с двумя ТРД ВД-5 В.А. Добрынина, четырьмя и шестью АЛ-7 A.M. Люлька и четырьмя АМ-ЗФ А.А. Микулина (в частности, с четырьмя АЛ-7Ф самолет должен был иметь практическую дальность с 5000 кг бомб 12 000 км и потолок над целью 14 000 м). В 1956-57 гг. на самолет М-4 установили двигатели РД-ЗМ5, созданные под руководством П. Зубца. В дальнейшем их заменили на ТРД РД-ЗМ- 500А с тягой на максимальном режиме 9500 кгс, а на «чрезвычайном» режиме – 10 500 кгс. С новой силовой установкой самолет развил максимальную скорость 930 км/ч на высоте 7500 м и достиг потолка 12 500 м.
Бомбардировщик ЗМ (вид сзади)
Самолет ЗМ готовится к старту
ЗМ в полете
Большая дальность полета позволяла использовать бомбардировщик М-4 в качестве фоторазведчика для полетов в глубокий тыл противника. При этом требовалась небольшая доработка: с целью увеличения высотности с самолета снималась часть оборудования и вооружения, экипаж уменьшался до пяти человек, в грузоотсеке устанавливалось необходимое фотооборудование. В результате при дальности полета 8000 км удалось получить высоту над целью 15 000 м, как у английских бомбардировщиков серии «V».
В соответствии с постановлением СМ от 19 марта 1952 г. перед ОКБ-23 была поставлена задача спроектировать и построить высотный дальний бомбардировщик «28» с четырьмя ТРД ВД-5. 1 октября 1952 г. на рассмотрение ВВС был представлен эскизный проект самолета, а 1 декабря 1952 г. – его исполнительный макет. Государственная комиссия, рассмотревшая макет самолета, выдвинула ряд дополнительных требований, не предусмотренных ТТТ ВВС. Для их удовлетворения потребовалось внесение в конструкцию бомбардировщика значительных изменений. Так, например, заказчик потребовал увеличить номенклатуру и количество бомб (что повлекло за собой удлинение грузоотсека на 18%, усиление каркаса и некоторую перекомпоновку фюзеляжа), а также установить радиолокационный стрелковый прицел «Ксенон».
ЗМ (вид снизу)
Хвостовая часть самолета ЗМ
Исполнительный макет увеличенного грузоотсека был предъявлен комиссии 3 октября 1953 г. и получил одобрение.
Установка РП «Ксенон» явилась первой попыткой применения подобной аппаратуры на отечественном реактивном бомбардировщике, однако большие габариты станции (с случае сохранения и оптического прицельного поста) привели бы к уменьшению скорости полета на 30 км/ч и дальности полета на 6%. Предполагалось также сократить состав экипажа до шести человек (прорабатывался, также пятиместный вариант машины). Отличительной особенностью тактического применения самолета «28» являлась большая высота полета над целью, достигавшая 17 000 м.
Однако работы по специализированному высотному варианту бомбардировщика несколько затянулись, и в 1955 г. государственной комиссии был предъявлен эскизный проект и макет более простого модернизированного самолета, получившего обозначение ЗМ (М-6). А 27 марта 1956 г. уже начались летные испытания этой машины, имеющей носовую оконечность фюзеляжа иной формы, удлиненную на 1 м (в самом носу бомбардировщика размещалась РЛС РБП-4, за ней блистер штурмана), усовершенствованное (после истории с «шимми») шасси, облегченную конструкцию планера (в частности, масса кабины снизилась на 500 кг), горизонтальное оперение без поперечного положительного V, более мощные и легкие двигатели ВД-7 (4x11 000 кгс) с удельным расходом топлива, сниженным по сравнению с АМ-ЗА на 25%, и экипаж, уменьшенный с восьми до семи человек. На новом самолете удалось несколько увеличить емкость топливных баков, кроме того, были предусмотрены узлы крепления для подвесных топливных баков, размещавшиеся под мотогондолами и в грузоотсеке. Максимальная взлетная масса бомбардировщика достигла 193 т без баков и 202 т с ПТБ. Дальность полета по сравнению с бомбардировщиками предыдущих модификаций возросла на 40%, а с одной дозаправкой в воздухе при нормальной бомбовой нагрузке превысила 15 000 км; продолжительность полета достигла 20 ч. Теперь бомбардировщик с полным правом мог называться межконтинентальным: он получил способность, взлетев с аэродрома, расположенного в глубине территории СССР, наносить удары по США и возвращаться на свою базу.
Пушка самолета ЗМ
В 1958 г. самолет ЗМ прошел войсковые испытания и был официально принят на вооружение. Однако в ходе эксплуатации бомбардировщиков выяснилось, что межремонтный ресурс ТРД ВД-7 не удастся довести до заданной величины. Это требовало частой замены двигателей, что, в свою очередь, снижало боеготовность и увеличивало эксплуатационные расходы. Поэтому было принято решение установить на ЗМ хорошо зарекомендовавшие себя на М-4 двигатели РД-ЗМ-500А. Самолеты с такой силовой установкой получили обозначение ЗМС. Их дальность полета без ПТБ уменьшилась до 9400 км.
Несколько позже была создана новая модификация ВД-7 – двигатель ВД-7Б. Его ресурс удалось довести до заданного уровня и несколько повысить экономичность, однако для этого пришлось пожертвовать максимальной тягой, она составила лишь 9500 кгс. Бомбардировщики с ВБ-7Б получили обозначение ЗМН. Имея несколько худшие скоростные и высотные характеристики, чем ЗМС, они обладали на 15% большей дальностью.
