Но ВВС продолжали настаивать на внедрении на ТБ-3 редукторных М-34Р. Эта модификация микулинского двигателя была изготовлена опытной серией в июле 1932 г. В мае следующего года она прошла государственные испытания, а с конца года выпускалась серийно, но только в апреле 1934 г. из цехов начали выходить первые вполне годные моторы.
Еще в сентябре 1933 г. на ТБ-3 №22202 поставили М-34Р из одной из пробных партий с новыми винтами диаметром 4,4 м. Но заменой двигателей далеко не ограничились. За счет установки редуктора вал винта сместился вверх, что привело к необходимости изменить капоты. На самолете полностью переделали хвостовую часть. В фюзеляже появилась дополнительная секция Ф-4, где разместили кормовую турель Тур-6 с парой пулеметов ДА и боезапасом в 12 дисков. Первоначально она была изолирована от остальной части фюзеляжа, но вскоре ширину секции Ф-3 несколько увеличили и сделали в ней сквозной проход, разнеся по бортам тросы управления. Руль направления подняли, изменив его контуры, в частности, сделали вырез над турелью. Его площадь возросла на 0,404 м2. Увеличили и площадь рулей высоты, одновременно подрезав их у фюзеляжа. Усилили килевую колонку. Стрелковое вооружение, за исключением кормовой установки, полностью соответствовало поздним ТБ-3 с моторами М-34 – без подкрыльных башен, но с люковой установкой. Резиновые амортизаторы шасси заменили масляновоздушными. Задние колеса основных тележек, теперь цельнолитые, получили гидравлические колодочные тормоза, позволившие примерно на четверть сократить дистанцию пробега. Кроме того, улучшилась и маневренность на земле, поскольку правую и левую тележки можно было притормаживать раздельно. Внедрения тормозов на серийных ТБ-3 УВВС требовало еще с марта 1933 г., Главное управление авиационной промышленности (ГУАП) с этим соглашалось, но, как видим, не слишком торопилось претворять его в жизнь.
С 27 сентября по 6 октября 1933 г. опытный самолет проходил заводские испытания, а с 19 октября – государственные. В НИИ ВВС машина почему-то получила прозвище «Торгсин». Испытания показали, что летные характеристики резко улучшились, несмотря на прирост взлетного веса (на 1460 кг). Вариант с М-34Р приняли к серийной постройке как эталон на 1934 г, несмотря на то, что двигатели и винтомоторная группа в целом не соответствовали требованиям, предъявлявшимся по надежности. Фактически же самолет-эталон, полностью аналогичный машинам первой серии, появился только в середине мая 1934 г Задержка была связана с отсутствием ряда агрегатов новой мотоустановки, только осваивавшихся заводами-поставщиками, в частности, водомасляных радиаторов. Затем последовали повторные заводские испытания, основной целью которых являлась отладка винтомоторной группы.
Серийные ТБ-3 с моторами М-34Р (первым являлся самолет № 22451) имели целый ряд отличий от опытной машины: костыль заменили хвостовым колесом, заполненным пенорезиной (гусматиком), ликвидировали входную дверь на правом борту (теперь экипаж пользовался входным люком снизу в носовой части), сняли коки винтов, ввели триммер на руле направления, после чего компенсирующий механизм стал уже не нужен, сняли первую верхнюю турель Тур-5, на центроплане появились люки со ступеньками для вылезания на крыло, ведущие из довольно просторного тоннеля, по которому механики могли подобраться к моторам. Раньше оба верхних стрелка размещались на откидных сиденьях. Теперь сиденье осталось одно, оно не складывалось и было меньше по размеру. Существенно модифицировали оборудование самолета: поставили авиагоризонт, фотоаппарат «Потта» 1 Б (созданный еще в Первую мировую войну) заменили на более современный АФА-15, установили линию электропневматической почты системы Агафонова между штурманом и радистом. Электрогенераторы сперва сместили к левому борту, а позднее предусмотрели их уборку в фюзеляж. На левом среднем двигателе смонтировали еще один электрогенератор типа ДСФ-500. Теперь ток поступал в сеть не только в полете. Усовершенствовали систему отопления кабин от выхлопных газов двигателей, причем из-за доводки этого устройства дважды меняли форму выхлопных коллекторов.
Серийные ТБ-3 с моторами М-34 на полевом аэродроме. Самолёты закреплены на стоянках тросами с кольями во избежание повреждений от сильного ветра.
Серийные ТБ-3 с моторами М-34 перед взлётом.
Существенно изменилось бомбовое вооружение. Вместо старых балок Дер-13, Дер-15 и Дер-16 установили на тех же местах новые Дер-23, Дер-25 и Дер-26 (их приняли на вооружение в марте 1934 г). Подкрыльные Дер-23 по конструкции мало отличались от Дер-13, а вот подфюзеляжные Дер-25 и Дер-26 по сравнению с предшественницами сильно укоротили, что дало возможность использовать кассеты Дер-9 без снятия бомбодержателей наружной подвески. Комплектация Дер-9 тоже изменилась. Если раньше на самолете стояли четыре одинаковых Дер- 9, каждая с семью замками (всего можно было подвесить 28 бомб), то теперь монтировали две кассеты с семью и две – с шестью замками (бомб всего получалось 26). А главное, все бомбодержатели электрифицировали. Бомбы теперь удерживались замками электропиротехнического типа, срабатывавшими по сигналу от электробомбосбрасывателя ЭСБР-2. Старый механический Сбр-9 оставили как запасной.
ТБ-3 с моторами М-34Р в документах иногда именовали ТБ-3Р. Машины этой модификации выпускались заводом №22 в 1934 – 1935 гг. Выпуск самолетов сдерживался нехваткой турелей, радиаторов, бомбосбрасывателей; субподрядчики поставляли некондиционные тормозные колеса. Тем не менее, из 150 заказанных на 20 декабря 1934 г. завод закончил сборку 131 ТБ-3Р, причём 109 из них успели даже облетать. Однако сдали значительно меньше – всего 55, поскольку военная приёмка не пропускала недоукомплектованные машины. Доходило до того, что с уже облетанного бомбардировщика снимали винты, чтобы поставить на вышедшую из цеха машину.
Кормовая огневая точка опытного ТБ-3 с моторами М-34Р.
Опытный ТБ-3 с моторами М-34Р на испытаниях.
Всё это, естественно, не могло не привлечь внимание НКВД и уже 27 декабря 1934 г. уполномоченный госбезопасности докладывал, что на заводе: «…находятся законсервированными около 120 самолетов ТБ-3 М-34Р, из коих 118 стоят на заводском аэродроме».
В январе 1935 г. на ТБ-3Р начали перевооружать две эскадрильи 2-й ТБАБ на аэродроме Едрово в Ленинградском военном округе. У самолетов сразу же начали отваливаться хвостовые колеса – проявилась слабость вилки. Так называемый паук крепления отрывался от обшивки и 15-го шпангоута. Подобные случаи происходили и в других воинских частях, получивших новые машины. В Подмосковье произошли четыре поломки подряд: одна – 25 февраля, другая – 1 марта (при этом разрушились и кронштейны крепления киля у колонки), а 4 марта – сразу на двух бомбардировщиках авиабригады Военно-воздушной академии. В последней началась повальная проверка хвостового оперения новых ТБ-3 и обнаружились деформации обшивки, выпучивание задней стенки киля.
5 марта специальная комиссия обследовала все ТБ-3Р, сданные, но еще не отправленные с завода в строевые части. Из 27 осмотренных, повреждения нашли на 16. УВВС тут же запретило полеты во всех трех бригадах, успевших получить новую технику – в Кречевицах, Едрово и на базе академии. Одновременно было отдано указание приостановить приёмку самолётов на заводе и перегонку в части уже сданных машин.
К ответу призвали ЦАГИ и в результате, прибывшему на завод В.М.Петлякову пришлось признать ошибочным расчет на прочность узлов вертикального оперения. Оперение усилили и бомбардировщики вновь пошли в войска. Но неприятности с хвостовым колесом на этом не закончились. В ноябре 1935 г. из 9-й ТБАБ, дислоцировавшейся на авиабазе в Сеще, сообщали, что у двух ТБ-3Р развалился узел крепления амортизатора колеса, на семи там же нашли трещины, а ещё на шести – деформации. Поломки стойки костыльного колеса и конструктивно увязанного с ней 15-го шпангоута массово встречались и в 1936 г.