Самолет создавался по образу и подобию ТБ-3, и самым «узким» местом проекта был выбор двигателей. К тому времени под руководством А.А. Микулина разрабатывался первый отечественный 1000-сильный мотор М-34, а в перспективе был и его вариант М-35 мощностью 1250 л.с. Его и взяли за основу проекта.
Военные хотели иметь бомбардировщик, способный не только поднимать 10-тонный груз, но и летать на расстояние 2000 км, правда, скорость при работе двигателей на номинальном режиме по расчетам не превышала 200 км/ч, а потолок – 5000 метров. Как и предшественник, он должен был эксплуатироваться с грунтовых аэродромов, для чего самолету требовалась полоса не более 300 метров.
Общее руководство проектом осуществлял Туполев. Бригада А.А. Архангельского проектировала фюзеляж, В.М. Петлякова – крыло, Н.С. Некрасова – оперение, Н.И. Петрова – шасси. И. и Е. Погосские разрабатывали силовую установку, а И.П. Толстых – вооружение.
Создание самолета началось в мае 1930-го и затянулось на три года. Столь длительный срок объясняется довольно просто – отсутствием моторов требуемой мощности. М-35, на который первоначально делалась ставка, существовал только на бумаге, а мощность М-34 не дотягивала до 1000 л.с. В итоге пришлось силовую установку ТБ-4 дополнить парой М-34, разместив их на фюзеляже. При этом один мотор был с тянущим, а другой – с толкающим винтом. Произошло это в декабре 1931 года. Безусловно, рассматривались и другие двигатели, даже обращались за помощью к итальянцам на фирму «Изотта-Фраскини». Но из этого ничего не вышло.
В январе 1931 года согласовали с заказчиком оборонительное вооружение: две 20-мм пушки (видимо, «Эрликон», поскольку иных не было) и пять установок под спарки пулеметов ПВ-1. В грузовом отсеке фюзеляжа требовалось расположить бомбодержатели для бомб калибром от 250 до 1000 кг, под крылом – для 2000 кг бомб. Тогда же уточнили и состав экипажа – двенадцать человек.
Для балансировки столь огромного самолета требовалось и оперение большой площади, при этом усилия на руле высоты становились чрезмерными, не помогали даже полиспасты, впервые примененные в отечественном самолетостроении на ТБ-3. Выход нашли, сделав стабилизатор переставным, для чего использовали электропривод. Это позволило не только снизить усилия на штурвале до приемлемых для человека, но и облегчить машину за счет горизонтального оперения меньшей площади и отказа от механической проводки к нему.
Для общения членов экипажа предусмотрели телефонную связь.
Согласно эскизному проекту нормальный полетный вес шестимоторного варианта самолета достигал 31 тонны, а перегрузочный – 37. При этом его скорость не превышала 208 км/ч (крейсерская – 160 км/ч). Практический потолок – 3400 метров, а дальность – 1600 км/ч.
Поскольку производственные площади предприятия не позволяли в помещении завершить окончательную сборку гиганта, то стыковку его агрегатов в феврале 1933 года начали на Центральном аэродроме столицы. На это ушло почти пять месяцев, и лишь 3 июля экипаж М.М. Громова выполнил на нем первый полет.
Тогда же дали о себе знать очень большие нагрузки на ножные педали. Пытаясь облегчить управление, Петляков распорядился увеличить аэродинамическую компенсацию на руле направления, однако «переборщил», поскольку в следующем полете во время разворота правая нога летчика легко ушла вперед, а усилий левой не хватало. Если бы на помощь вовремя не пришел второй пилот, Николай Журов, полет мог завершиться печально. С этим недостатком машины справились, и Михаил Михайлович дал машине первую оценку: «Взлет – прост, тенденций к развороту нет. Разбег – короток. При наборе высоты самолет устойчив и набирает высоту хорошо. При полете устойчив и прост в управлении. При планировании устойчив, и перестановка стабилизатора почти не требуется. Посадка – очень простая, заворотов при пробеге почти не чувствуется…»
В сентябре того же года ТБ-4 поступил на государственные испытания в НИИ ВВС. Ведущими по машине были инженер А. Рязанов, летчик П.М. Стефановский.
В состав экипажа также входили М.А. Нюхтиков, Л. Шевердинский и А. Рязанов.
Спустя много лет П.М. Стефановский рассказывал: «ТБ-4 заставил забыть и о характере, и о привычках. Он просто потрясал! Человек среднего роста свободно расхаживал не только в фюзеляже, но не пригибался и в центральной части крыла. Оборудование чудовищной машины напоминало небольшой промышленный комбинат. Имелась даже самая настоящая малогабаритная электростанция для автономного электропитания всех самолетных агрегатов. Различное оборудование, вооружение, системы и аппараты управления заполнили всю внутренность самолета диковинных размеров. М.М. Громов, передавая мне машину, охарактеризовал ее более чем кратко: «Хорошо летает. Сам увидишь».
Программа испытаний состояла из двух основных задач: выявить максимальные летные данные самолета, без пулеметно-пушечного оснащения, а потом с полностью поставленным вооружением…
Тридцать пять тонн металла и горючего дали себя знать сразу. Машина разбегалась грузно. На взлете не хватило руля высоты. Конструкторы возможность такого случая предусмотрели. Киваю второму пилоту Мише Нюхтикову, он нажимает кнопку электрического устройства стабилизатора. Самолет послушно отрывается от полосы.
На этом корабле со стабилизатором вручную вообще не совладаешь. По площади он равен крылу одномоторного самолета. Вследствие недостаточной аэродинамической компенсации трудно управлять такой махиной, особенно при быстром изменении режима полета…
К помощи электроуправления стабилизатором прибегали и на посадке, чтобы дожать самолет на три точки. Так оно и полагалось – руля высоты не хватало и здесь…
На этот раз предстояло проверить поведение при посменном выключении сначала одного, затем двух из шести моторов. Отключение одного на пилотирование машины почти не сказывалось. Когда же выключили сразу два, и притом на одной стороне крыла, на хвостовом оперении появились сильные колебания. Модель двенадцатимоторного гиганта АНТ-26 (ТБ-6)
Проэкспериментировали второй, третий, пятый раз – то же самое: колебания возникают совершенно недопустимые, явно угрожающие разрушением воздушного корабля».
Разбираться в этом пришлось В.М. Петлякову, совершившиму полет на ТБ-4 в кабине кормового стрелка. Вибрации оказались настолько сильными, что пришлось усиливать хвостовую часть фюзеляжа.
После доработок и оснащения бомбардировщика штатным вооружением его снова предъявили в НИИ ВВС. Однако все было тщетно. Низкие летные данные не позволили принять ТБ-4 на вооружение. Промышленности же предлагалось установить на самолет более мощные двигатели, только вот задача: где их взять. На огромные же размеры машины, делавшие ее хорошей мишенью как для зенитчиков, так и пилотов истребителей, внимание тогда не обратили. Более того, предлагалось сделать ставку на военный вариант восьмидвигательного самолета «Максим Горький». Якобы он будет летать быстрее и выше.
Тем временем работу по ТБ-4 не прекратили в надежде улучшить его характеристики и найти применение. Но время безжалостно старило «мастодонта». Эта же участь постигла проекты таких супергигантов, как АНТ-26 (ТБ-6), двенадцатимоторного самолета Козлова и транспортного АНТ-28.
Размах крыльев ТБ-6 и АНТ-28 достигал 95 метров, а полетный вес – 70 тонн. АНТ-28 проектировался с расчетом перевозки на нем пехотной роты с полным вооружением и снаряжением или танка. Могли транспортировать и несколько тяжелых орудий.
По ТБ-6 были сделаны далекоидущие разработки. В частности, построен геометрически подобный планер с размахом крыла 20 метров, который облетал Б.Н. Кудрин. Но дальше дело, к счастью, не пошло. К тому времени появились новые технические решения, конструкционные материалы, средства механизации крыла и винты изменяемого шага, не стояло на месте и приборостроение. Век тихоходных гигантов уходил в прошлое, уступая место скоростным, более маневренным машинам, способным с меньшими потерями преодолевать противовоздушную оборону противника.
Надо отметить, что тогда же под руководством К.А. Калинина создали еще один гигант, семимоторный К-7. Не имевший ничего общего с машинами Туполева, К-7 построили по схеме «летающее крыло», или, как его еще называли, «обитаемое крыло». Обитаемое потому, что вся полезная нагрузка, в том числе и пассажиры, размещалась в крыле толстого профиля. Исключение составлял лишь экипаж, находившийся для улучшения обзора в гондоле перед крылом. Шасси К-7 выполнено в виде тележек с передними колесами, закрытых обтекателями, в которых имелись двери для посадки в самолет, а на военном варианте устанавливались стрелковые точки.