Таким образом, Советский Союз стал единственной державой, освоившей массовое производство самого крупного в мире и ставшего поистине многоцелевым тяжелого самолета.

ТБ-3 с моторами ВMW IV на лыжном шасси на государственных испытаниях

Идея создания ТБ-3 принадлежала Туполеву, в разработке проекта, в частности, участвовали В.М. Петляков, В.М. Мясищев, А.А. Архангельский и В.Н. Беляев, впоследствии ставшие главными конструкторами.

В феврале 1930 года состоялась защита макета, спустя восемь месяцев машину построили, и 22 декабря шеф-пилот ЦАГИ М.М. Громов с бортмехаником Русаковым опробовали ее в воздухе. Летные испытания опытного ТБ-3 с моторами «Кертис-Конкверор» и двухлопастными металлическими винтами компании «Стандарт-Стиль» проводились на Центральном аэродроме столицы до 20 февраля 1931 года. На следующий день состоялось совещание представителей ЦАГИ и НИИ ВВС, в протоколе которого, в частности, отмечалось: «ТБ-3–4 «Кертис-Конкверор» является по своим летным данным современным бомбардировщиком, стоящим на уровне лучших заграничных самолетов. Считать необходимым пустить самолет в серийную постройку с заменой моторов «Кертис-Конкверор» на М-17».

На совещании говорилось, что самолет устойчив на всех режимах и при отрегулированном стабилизаторе летит продолжительное время с брошенным штурвалом, допускает виражи с креном 40–45 градусов, время выполнения полного разворота в зависимости от направления изменялось от 54,5 до 56,5 секунды. Возможен также полет на трех моторах в любых комбинациях, но в этом случае были очень велики нагрузки на педали (30–40 кг). На взлете и посадке самолет не имел тенденций к развороту.

Вместе с тем указывалось на недостатки огневых точек, ограничивавших сферы обстрела назад, на чрезмерные нагрузки на рули и малую эффективность хвостового оперения, рулей поворота и высоты, отсутствие связи между членами экипажа.

Для улучшения защиты задней полусферы на совещании предложили сделать двухкилевое оперение, а в случае невозможности – снабдить серийные самолеты огневыми точками под крылом. Это предложение рассматривалось еще во время работы макетной комиссии и было отражено в ее протоколе по изменению технических условий на ТБ-3 в феврале 1930 года.

Предлагалась также установка щелевых элеронов. Однако от этой идеи отказались из-за сложности и предложили испытать их на проектировавшемся пассажирском АНТ-14. Рекомендовалось на опытной машине увеличить аэродинамический компенсатор и площадь руля высоты.

После испытаний на опытный ТБ-3 поставили моторы М-17 (советское обозначение лицензионных BMW-VI) с деревянными винтами, бомбардировочное вооружение, крыльевые опускаемые пулеметные башни. Оборудование машины было весьма скудно. Кроме приборов контроля работы двигателя, имелись магнитный компас, указатель скорости, высотомер, часы, воздушные термометры, ветрочет, «аэронавигатор», прицел «Герц» для бомбометания у штурмана и, видимо, радиотелеграфное оборудование.

В таком виде бомбардировщик поступил на заводские испытания в последние дни апреля 1931 года. Их итоги не радовали. Достаточно сказать, что максимальная скорость снизилась на 19 км/ч, а время набора высоты 3000 метров возросло в три раза. Характеристики устойчивости и управляемости, а они оценивались по докладам летчиков, остались без изменения, но отмечалась одна любопытная деталь. На посадке на помощь пилоту приходил бортмеханик, устанавливавший штурвальным колесом необходимый угол отклонения стабилизатора. Несмотря на наличие полиспастов в проводке управления от штурвала к элеронам, отмечались чрезмерные нагрузки. Впоследствии их снизили, введя щелевую компенсацию элеронов.