Следующей ступенью стало «Звено-6», в определенной степени повторявшее «Звено-3», но под крыльями теперь находилась пара И-16. Это сочетание успешно испытали летом 1935 г.
Подцепка И-Z под носитель снизу.
В полёте «Звено-7». На бомбардировщике укреплены два И-15, столько же И-16 и один И — Z.
«Звено-СПБ» представляло собой комбинацию из пары И-16, каждый из которых нёс по две 250-кг бомбы и носителя ТБ-ЗРН.
В том же году Вахмистров подготовил «суперавианосец», названный «Звено-7». ТБ-3 нес сразу пять истребителей — два И-5 на крыльях, два И-16 под крыльями и И-Зет на трапеции под фюзеляжем. «Звено-7» совершило первый полет 20 ноября 1935 г.
Такая нагрузка требовала значительного повышения тяги самолета-носителя. Решением этой задачи должен был стать проект «Тягач», осуществленный в феврале 1935 г. На фюзеляже бомбардировщика закрепили старый истребитель И-5 без крыльев, оперения и колес, но с пилотом. Фактически получили дополнительную мотоустановку. По сравнению с «чистым» ТБ-3, «Тягач» увеличил максимальную скорость на 10 км/ч и немного улучшил скороподъемность до высоты 3000 м (поскольку мотор М-22 на И-5 был невысотным). Зато на виражах «Тягач» начало трясти, а выхлопные газы от двигателя И-5 заносило в кабину задних стрелков бомбардировщика. В дальнейшем Вахмистров планировал создать «Мощный тягач» — съемную тандемную мотоустановку, монтируемую на самолет-носитель в случае необходимости, но эта идея так и не была осуществлена.
В следующем году прошли испытания «Звена-6», на которых истребители бомбили с пикирования. Это навело конструктора на мысль создать «составной пикирующий бомбардировщик». Носитель доставлял в заданный район пару истребителей, нагруженных тяжелыми бомбами, с которыми они не смогли бы взлететь самостоятельно. При этом сам «авианосец» в зону ПВО не входит, а быстроходные и маневренные истребители поражают цель бомбами с пикирования и далее возвращаются домой самостоятельно. Так появилось «Звено-СПБ».
Оно состояло из носителя ТБ-ЗРН и двух И-16, вооруженных двумя бомбами по 250 кг каждый. «Звено-СПБ» успешно прошло государственные испытания в 1938 г. В отчете НИИ ВВС было записано: «Испытания доказали тактическую целесообразность применения самолетов ТБ-ЗРН в качестве авиаматок, а самолетов И-16 в качестве пикирующих бомбардировщиков». Систему приняли на вооружение морской авиации. В сентябре 1938 г. состоялась демонстрация «Звена-СПБ». На ней присутствовали наркомы обороны, военно- морского флота, оборонной промышленности и начальник ВВС. Истребители отцепились от носителя и сбросили бомбы в нарисованный на летном поле силуэт корабля.
Годом позже провели контрольные испытания с целью проверки устранения дефектов, выявленных ранее на госипытаниях. Согласно решения Военного совета ВВС в том же 1939 г. завод № 207 получил заказ на 10 комплектов для переоборудования самолетов. Пять комплектов успели сдать в декабре, а остальные — в начале 1940 г. с доработками по результатам контрольных испытаний.
От своих собратьев ТБ-ЗРН, входившие в состав «Звена-СПБ», отличались трубчатыми фермами подвески под консолями и сигнальными панелями с разноцветными лампочками, укрепленными на нижней поверхности крыла перед кабинами истребителей. Для облегчения верхние турели Тур-8 на этих машинах снимались.
На Черноморском флоте для действий в составе «звеньев» готовили экипажи 18-го транспортного отряда и 32-го истребительного полка. Именно они 18 августа 1940 г. эффектно продемонстрировали «Звено- СПБ» на воздушном празднике в Тушино. От носителя отцепились два И-16, вступившие в «бой» с истребителями «противника».
Позднее проектировалось еще несколько вариантов «Звена». В КБ- 29, где тогда работал Вахмистров, разрабатывали подвеску двух И-16 с подвесными бензобаками под крыльями и бронебойной бомбой БРАБ- 500 под фюзеляжем. Чтобы сбросить ее на пикировании, не попав в диск ометания винта, истребитель оснащался параллелограммным устройством. Развитием этого же типа должен был стать новый проект, в котором использовался как носитель ТБ-3 с моторами М-34ФРН, а в качестве пикирующих бомбардировщиков — пара И-16 типа 24 с моторами М-63 (тоже с дополнительными баками и БРАБ-500).
Один ТБ-ЗРН в КБ-29 оборудовали как носитель трех И-16. Все три могли сбрасываться и подцепляться в полете. Управление подцепкой осуществлялось со специального поста в фюзеляже, где стояло устройство наблюдения и командный щиток (пульт). Все эти работы прекратили в 1940 г., а изготовленное оборудование передали морской авиации.
250-кг фугаски висящие под консоляии «ишачков» не кажутся маленькими даже в сравнении с ТБ-3.
В начале того года Вахмистров предложил использовать «звенья» в войне с Финляндией. В направленном им письме говорилось о формировании отряда из пяти самолетов-носителей и десяти И-16. Оснащение и тренировки он предлагал провести в НИИ ВВС. Но предложению не дали хода.
Идеи Вахмистрова всегда вызывали большой интерес у других конструкторов. Во второй половине 30-х годов появилось множество проектов «летающих авианосцев», где в качестве носителя неизменно выступал ТБ-3.
В 1937–1938 годах, когда в парке ВВС оставалось много считавшихся излишними ТБ-3 с моторами М-17, возникла идея использовать их как «авиаматки ПВО». Они должны были барражировать вблизи границ и при необходимости выпускать свои истребители. В качестве последних предполагали взять тоже устаревшие, и тоже имевшиеся в излишке, бипланы И-15бис. Базирование на авиаматке в какой-то степени компенсировало им недостаточную скороподъемность, а также давало возможность подразогнаться на пикировании. Не исключалась и подвеска под «авиаматки ПВО» и более современных И-16.
А в 1937 г. разрабатывали вариант с беспилотными «телеистребителями», переделанными из И-16. Ими должны были по радио управлять операторы с борта ТБ-3. Конкурировали два коллектива: КБ-21 и Остехбюро. В КБ-21 изготовили аппаратуру управления и установили ее на истребитель. При этом И-16 нес 400 кг взрывчатки, т. е. представлял собой фактически управляемый снаряд с поршневым двигателем. Отцепку самолета опробовали на земле, используя оборудование «Звена-6». Но аппаратуру КБ-21 признали устаревшей и работу закрыли. В Остехбюро успели сделать только проект. У них боевая часть была послабее — всего 200 кг.
Другим подобным проектом являлся ТБ-3 с «аэроторпедами» — небольшими крылатыми ракетами с радиоуправлением. Бомбардировщик (фактически уже ракетоносец) должен был нести две «аэроторпеды» весом по 180 кг (из них 38 кг взрывчатки). Ракету «301» создали в РНИИ. В 1937 г. изготовлялись три экземпляра «аэроторпеды». Ими хотели стрелять по плотному строю самолетов противника. Дальность полета определялась в 5 км.
Существовал проект эдакого «русского «Мистеля» — на «спине» ТБ-3 располагался КР-6 — самолет управления. КР-6 — машина не маленькая, весом около шести тонн и с экипажем из трех человек. Но аппаратура радиоуправления тогда была столь громоздка, что самолет меньших размеров просто не мог ее взять. Сам ТБ-3 являлся беспилотным, «летающей бомбой», загруженной 3,5 т взрывчатки или отравляющих веществ. Он просто экономил горючее КР-6, которому еще предстояла дорога обратно. Но более тщательные расчеты показали, что размещение «верхом» выигрыша в дальности практически не дает, радиус действия все равно оказывался около 1200 км. Так что далее стали отрабатывать вариант с раздельным полетом: впереди — ТБ-3, а за ним — самолет управления.
ТБ-3 являлся и носителем безмоторных «план-торпед», называвшихся еще «телеуправляемыми планерами». Они были созданы в конструкторском бюро завода № 23 под руководством А.Ф.Шорина. По замыслу, «план-торпеда» ПСН-1 являлась радиоуправляемой планирующей бомбой. Она сбрасывалась с бомбардировщика на удалении до 15 км от цели. Ими должны были стать города, заводы, порты и военно-морские базы, а также соединения кораблей. Планер нес тонну взрывчатки или отравляющих веществ. «План-торпеду» построили сначала в пилотируемом варианте, без дистанционного управления. Ее испытывали, буксируя за Р-6 и Р-5. Затем, в июле-августе 1936 г. аппарат сбрасывали с ТБ-3 2-й ТБАБ. К концу 1937 г. осуществили 31 пуск ПСН-1, в том числе два — с радиоуправлением. В начале 1938 г. эту работу приостановили, но начали проектировать более совершенную модель — ПСН-2. Ее носителем по первоначальному замыслу тоже должен был являться ТБ-3, но впоследствии сочли, что выгоднее более быстроходный ДБ-3.