Начиная с 62-й серии, из комплекта радиооборудования исключили дополнительную радиостанцию РСУ-5, а с машин 226601, 230219 была предусмотрена возможность переключения командной рации РСБ-5 на фиксированную тросовую антенну связной станции 1РСБ-70, так как собственная часто обрывалась из-за обледенения.
Серьезной проблемой оказалась неточность радиовысотомера РВ-2. Над ним долго «колдовали» радисты, производя разные малопонятные простому смертному, манипуляции, пока (аж на 71-й серии!) не пришли к простому решению — антенны «раздвинули», и все вошло в норму.
На 72-й серии было внесено последнее крупное изменение в конструкцию планера Ту-4. С машин 227209, 1803048 и 230123 усилили первый лонжерон, носок и законцовку стабилизатора.
Многие работы очень долго ожидали своей очереди. В самом начале эксплуатации Ту-4 была введена должность борттехника, а сиденье для него появилось только на 73-й серии — с машин 227301, 2805001 и 232501. До того «технарю» приходилось проводить долгие часы полета, восседая на собственном парашюте.
Последним «заводским» этапом развития Ту-4 стала замена винтов ВЗ-АЗ новыми ВЗБ-А5, которые можно было уже расфлюгировать в полете. Новые винты вначале были установлены на небольшом числе ранее построенных самолетов, а с номеров 227506, 2805009 и 230101 — ставились штатно.
В марте 1951 года завод № 23 передали Мясищеву. В Куйбышеве начали подготовку серийного выпуска туполевского бомбардировщика «85», а затем — «самолета В» — будущего Ту-95. Казанский завод переходил на постройку реактивных бомбардировщиков «Н» — Ту-16. Выпуск Ту-4 заканчивался. Всего было построено около 1000 экземпляров самолета.
Но его доработка продолжалась «вдогон». Часто такие работы вызывались трагическими обстоятельствами. Например, при расследовании ряда катастроф (на посадке Ту-4 сваливался на крыло или «клевал» носом) оказалось, что кормовой стрелок нарушал управление самолетом. В его обязанности входил запуск аварийного силового агрегата, для чего приходилось вставать. В тесной кабине было очень неудобно, и он инстинктивно хватался за тросы управления триммером. Обнаружив причину, их закрыли кожухами.
Другое направление совершенствования машины заключалось в повышении ее боевой эффективности и создании различных модификаций. Прежде всего, была обеспечена возможность применения ядерного оружия.
20 августа 1945 года ГКО СССР издал постановление, образовав специальный комитет, который возглавил Л.П.Берия. Научной частью руководил И.В.Курчатов. Практической стороной дела занялось Первое Главное Управление при Совнаркоме СССР, а в 1946 году начало работать ОКБ-11, проектирующее саму бомбу. Его руководителем стал Ю.Б.Харитон, а конструкторский отдел возглавил В.А.Турбинер.
Первый экспериментальный заряд назвали РДС-1. Некоторые расшифровывали аббревиатуру как «Россия делает сама», другие — «ракетный двигатель Сталина».
29 августа 1949 года «двигатель» заработал. Первая советская атомная бомба, хотя и была взорвана на башне, была уже в принципе пригодной для сброса с самолета — основой для проекта стала американская плутониевая бомба «Фэтмэн», испытанная над Нагасаки.
Параллельно с проектированием боеприпаса, КБ-11, совместно с бригадой вооружения ОКБ Туполева, провело доработку трех самолетов Ту-4 для баллистических и «горячих» испытаний нового оружия. Они получили индекс Ту-4А. На этих самолетах установили систему взведения заряда и специальный бомбодержатель («ушки» на первых атомных бомбах располагались поперек оси изделия). Единственной защитой экипажа от малоизученных тогда поражающих факторов ядерного взрыва стали светозащитные экраны и специальные очки.
Начали с большой серии сбросов макетных бомб. Отрабатывались конструкции парашюта, оперения, радиовысотомеров, по сигналу которых бомба должна была взорваться на определенной высоте. К траектории падения предъявлялись жесткие требования, что осложнялось «неаэродинамичным» толстым и коротким корпусом.
Носовая и основная стойки шасси самолета Ту-4. Фото А.Обламского (АвиО)
Командир дает «ценные указания» перед полетом. В экипаже Ту-4 никто не сидел без дела. От слаженной работы этого большого коллектива зависело выполнение боевого задания
К тому времени была изыскана возможность снижения массы и размеров бомбы. Но, чтобы не тормозить первые испытания, все это было отложено. А для страховки была выпущена малая серия (5 штук) авиабомб «изделие 501» с зарядом РДС-1. Хотя они и были предназначены для вооружения Ту-4 дальней авиации, но так и остались на месте своего рождения — в городе Арзамас-16.
Следующий «башенный» взрыв был произведен 24 сентября 1951 года. Предположительно это был заряд РДС-2. И, наконец, 18 октября (по другим данным — 17 октября) в 13:00 по московскому времени экипаж Ту-4А под командованием полковника К.Уржунцева сбросил на полигоне в районе Семипалатинска бомбу «Мария» с зарядом РДС-3 мощностью около 30 килотонн. Но и она не могла еще стать полноценным серийным образцом.