В состав оборудования самолета входили, в частности, автопилот АП-15, два автоматических радиокомпаса АРК-5, радиовысотомеры РВ-2 и РВ-17, система дальней навигации СПИ-1, запросчик – ответчик СРЗО-2 и ответчик СРО-2, аппаратура слепой посадки СП-50, дистанционный астрокомпас ДАК-ДБ.

Теоретически максимальная бомбовая нагрузка осталась прежняя – 24 000 кг. В действительности же в грузовом отсеке размещали не более двух ФАБ-6000 или одной ФАБ-9000. В результате оставалось место для дополнительного топливного бака.

В январе 1955 года при испытании на стенде двигатель ВД-7 развил взлетную тягу 11 100 кгс, а ее номинальное и крейсерское значение составило 8620 и 7225 кгс соответственно. Удельный расход топлива на этих режимах составлял 0,72, 0,72 и 0,719 кг/кгс.ч. При этом сухой вес ТРД не превышал 2400 кг.

В самолет 3М переделали машину М-4, выпущенную заводом № 23 в ноябре 1955 года и получившую № 63020101. Отсюда впоследствии и пошло обозначение 201М. На борту машины нанесли голубой краской № 60.

Первый полет М-6, пилотировавшегося экипажем летчика-испытателя М.Л. Галлая, состоялся 27 марта 1956 года. Дался он нелегко. Вскоре после отрыва от ВПП из-за помпажа «обрезал» один из двигателей и самолет продолжил полет на трех ТРД. Вслед за этим обнаружилась склонность машины к кабрированию, самопроизвольному «задиранию» носа. Но и с этим удалось справиться…

Вслед за первым полетом последовали доработки самолета. Для начала изменили установочный угол стабилизатора, который впоследствии на серийных машинах заменили управляемым, сохранив руль высоты. С зафиксированным стабилизатором остался лишь опытный бомбардировщик № 63020101.

Заводские летные испытания машины завершились в январе следующего года. К сожалению, двигатели ВД-7 так и не появились в установленный срок, и испытания пришлось проводить с АМ-3А. Впоследствии на машине № 0201 установили сначала два ВД-7 и два АМ-3А, и уже после этого промежуточного этапа появились все четыре ВД-7, но с ограниченной до 9500 кгс тягой. В сентябре этого же года завершились заводские испытания другой машины, № 0203, с двигателями ВД-7. В этом же году В.М.Мясищеву присвоили звание Генерального конструктора, а в следующем, 1957 году – Героя Социалистического Труда.

Самолет 3М № 6320401 с двигателями ВД-7Б и системой дозаправки топливом в полете на государственных испытаниях. 1958 г.

Первая попытка начать государственные испытания 3М 30 января 1957 года не удалась из-за помпажа двигателей ВД-7. Тем не менее в феврале этого же года самолеты 3М начали поступать в дальнюю авиацию и первыми их осваивали экипажи майоров Антонова и Коллеганова.

Почти год самолет доводили, и заключительный этап испытаний начался лишь 16 января 1958 года. Государственные испытания проводились сразу на трех машинах № 0201, № 0203 и № 0204. На первой определялись летные характеристики, на самолете № 0203 испытывалось оборудование и вооружение, а на № 0204 – система дозаправки топливом в полете. Ведущими летчиками-испытателями от НИИ ВВС были Ю.В. Сухов, С.М. Антонов и Неверов. В облетах принимали участие Н.Н. Беляев и С.Г. Дедух. В январе 1958 года на машине № 6320601 завершили испытания катапультные установки членов экипажа.

К марту 1958 года на двух самолета М-4 и двух 3М с двигателями АМ-3, в частности, повысили надежность бустерных систем управления самолетом, обеспечили принудительный переход на прямое управление системой кольцевания гидроусилителей всех органов управления, обеспечили возможность ручного управления самолетом при взлете, посадке и в полете до скорости 450–500 км/ч, улучшили и сделали надежной систему стопорения рулей, исключив возможность выруливания с зафиксированными рулями, повысили эффективность средств пожаротушения, улучшили условия работы штурмана-бомбардира и правого летчика.

Тем временем завод № 23 завершал программу выпуска М-4 и, в соответствии с постановлением Совмина № 276–133 от 6 марта 1956 года, начал подготовку к производству транспортных самолетов Ан-8. Казалось, судьба 3М и ОКБ-23 повисла на волоске, но спустя пять месяцев вышло очередное постановление № 908–425 «О выпуске стратегических бомбардировщиков 3М конструкции В.М. Мясищева». К концу 1956 года серийный завод построил 15 машин 3М.

На базе 3М разрабатывался фоторазведчик, работы над которым прекратили осенью 1955-го на стадии эскизного проекта.

Согласно этому документу, заводу № 23 предписывалось выпустить в 1959 году 20, а в 1960-м – 60 машин этого типа. Одновременно ОКБ-23 должно было в двухмесячный срок представить предложения по размещению на самолете крылатых ракет Х-20, а ОКБ В.А. Добрынина – довести ресурс ВД-7 до 200 часов.

Следует отметить, что создание системы К-20 (МК), предусматривавшей размещение на самолете 3М ракеты Х-20 (по образному выражению Л.Л. Селякова «Царь-ракеты»), было намечено постановлением Совета Министров СССР еще в 1954 году. Спустя два года это задание подтвердили распоряжением правительства. В 1956 году ОКБ предъявило заказчику эскизный проект и макет комплекса К-20. В результате стало ясно, что самолет 3М необходимо существенно переработать.

В отчете ОКБ-23 отмечалось, что в конце 1956 года по инициативе руководства ГКАТ разработали новое предложение по созданию системы «МК» на базе самолета 3М со значительными улучшениями тактических данных, используя для этого модифицированное крыло и новую аппаратуру.

Ожидалось, что при полете с крейсерской скоростью 800 км/ч радиус ракетоносца будет не меньше 8150 км, а дальность полета ракеты при сбросе с высоты 11 500 м – 600 км.

Двигатели ВД-7 доставили немало неприятностей как создателям самолета, так и ВВС. Достаточно сказать, что лишь в 1957 году, на машинах № 0201, № 0203, № 0204, № 0210 заменили 27 двигателей из-за помпажа и повреждения лопаток. По этой же причине первые 3М выпускались с двигателями АМ-3.

Следует отметить, что двигатель ВД-7 был доведен до кондиции и успешно выдержал совместные государственные испытания в 1962 году и получил обозначение ВД-7П. При этом его тяга достигла 11 300 кгс, а ресурс возрос в 2,5 раза и был полностью взаимозаменяем с ВД-7Б. Однако до их установки на 3М дело так и не дошло.

Схема самолета 3М

В качестве эталона для серийного производства приняли самолет № 0301. В 1958 году серийный 3М стоил 12 140 тысяч рублей, в то время как Ту-95 – на 2910 тысяч рублей дороже. Существенная разница. Следующий самолет третьей серии, № 0302, стал первым, снабженным светоотражающим покрытием для защиты от ядерного взрыва: его нижняя поверхность покрывалась специальной белой краской.

К июню 1957 года в дальней авиации находилось 50 самолетов М-4 и 3М.