В июле на первом прототипе оба АМ-3 заменили на ВД-7. В октябре к испытаниям подключили второй летный ЗМ N90203 (самолет №0202 предназначался для статических испытаний). Он имел полный комплект оборудования и замки Дер5-48 для двух подкрыльевых баков емкостью по 6500 л.
ГСИ бомбардировщика ЗМ начались на самолете N90201 только в январе 1958 г., а через полгода в ГК НИИ ВВС поступила и машина №0203. Первый самолет использовался для определения летных характеристик, устойчивости и управляемости, а второй – для оценки оборудования и вооружения. Кроме этих самолетов, при проведении основной и специальных программ Госиспытаний использовались серийные машины №№0204, 0206, 0701 и 0705 (например, на 0206 испытывались катапультные кресла).
Существенно затянули сроки окончания ГСИ двигатели ВД-7 – на взлетном режиме наблюдались опасные автоколебания лопаток первых ступеней компрессора. Эту проблему решили, как говорится, в лоб. На ВД-7Б ограничили обороты, при этом максимальная тяга уменьшилась на 2000 кгс, и пришлось снижать взлетный вес за счет уменьшения запаса топлива. Прирост дальности по сравнению с М-4 составил уже не запланированные 25%, а всего лишь 15%, и главного конструктора обязали достичь необходимой дальности по мере отработки двигателя.
Во время испытаний был выявлен срыв потока на крыле, и ранее упраздненные внутренние гребни пришлось восстановить. Обнаружились и другие дефекты, потребовавшие срочного устранения. Однако в целом машина оказалась куда проще в управлении, ее конструкция и большинство систем надежнее, чем М-4, что было оценено по достоинству, и самолет посчитали пригодным для эксплуатации в ВВС. Фирменное обозначение ЗМ за ним закрепили в качестве официального.
Серийный выпуск бомбардировщика шел на заводе №23 в 1956-59 гг. По сравнению с М-4 новая «эмка» оказалась лучше отработана в технологическом плане, да и переоснащение предприятия уже завершилось, что позволило перейти от постройки одиночных самолетов к сериям. Первая включала 7 машин (№№0204- 0210), затем пошли серии по 5 самолетов.
В общей сложности в Филях построили 74 серийных ЗМ. Так как ВД-7Б выпускались в ограниченном количестве и в невысоком темпе, то с ними построили примерно половину бомбардировщиков, получивших обозначение ЗМН («Н» – новый двигатель). Остальные машины, получившие обозначение ЗМС («С» – старый двигатель), оснастили РД-ЗМ-500А(2*). Внешне самолеты почти не отличались (на ЗМС люки мотоотсеков соответствовали М-4, отсутствовали подкрыльевые держатели для ПТБ), однако при взлете верным признаком «эмок» с двигателями ВД-7Б был мощный коптящий выхлоп. Но это мало кого смущало, у добрынинских движков оказались куда более серьезные проблемы.
Серийные ВД-7Б производства уфимского завода №26 после кропотливой доводки имели ресурс всего 200 ч – в 6,5 раза (!) меньше, чем РД-ЗМ-500. Надежность их также была хуже, что вкупе с отсутствием чрезвычайного режима значительно снижало безопасность эксплуатации самолета и вызывало обоснованное недовольство заказчика. В 1960-е гг. часть ЗМН переоснастили РД-ЗМ-500.
По ходу выпуска в конструкцию машины внесли несколько крупных изменений, важнейшим из которых стало увеличение прочности планера за счет толщины панелей обшивки. На ЗМС N21101 установили новую штангу дозаправки. Впоследствии такую же штангу поставили на машинах №№1203, 1301 и 1302, а начиная с 15-й серии – и на все остальные ЗМ. С 1962 г. самолеты стали переоборудовать в заправщики по типу M-4-II, и они получили обозначения 3MC-II и 3MH-II.
2* После снятия Микулина с должности главного конструктора двигатели АМ-ЗМ получили обозначение РД-ЗМ.
Первый серийный ЗМ №0204 в испытательном полете с подвесными баками
Первый опытный экземпляр самолета ЗМ
Макеты подвески ракеты Х-20 и носовой части фюзеляжа самолета «МК»
С появлением у стран НАТО сверхзвуковых перехватчиков первого поколения типа F-102, F-104, «Лайтнинг», а также ЗРК «Бомарк», «Найк Аякс», загоризонтных РЛС «Кобра-Джуди» и т.п. вероятность преодоления ПВО дозвуковыми неманевренными самолетами на большой высоте значительно уменьшилась. А в ближайшей перспективе ожидалось появление более совершенных систем, и казалось, что противоборство с ними вообще поставит бомбардировщики на грань выживания. Эти соображения, а также первые успехи в создании межконтинентальных баллистических ракет (МБР) – оружия, от которого не было защиты, подорвало интерес политического руководства СССР к дальним бомбардировщикам. А между тем, у казавшегося таким тихоходным самолета оставались многочисленные традиционные достоинства. Может быть, кремлевские стратеги и не знали, что авиаторы могли выполнить приказ о нанесении ядерного удара по Северной Америке значительно быстрее ракетчиков. Хотя подлетное время МБР составляло 30-40 минут, но на подготовку тогдашних жидкостных ракет к пуску требовалось несколько суток.