Новый самолет получил обозначение АНТ-7. Он представлял собой как бы уменьшенный в габаритах ТБ-1. Испытания АНТ-7 начались в 1929 году, и вскоре под маркой Р-6 его запустили в серию. Р-6 стал первым в нашей стране воздушным крейсером.
В области бомбардировочной авиации в 30-х годах КБ А. Н. Туполева занимало лидирующее положение. Там были созданы такие этапные для своего времени машины, как тяжелый бомбардировщик ТБ-3 и средний скоростной бомбардировщик СБ. Это КБ являлось самым крупным в нашей стране, обладало большими потенциальными возможностями и солидным опытом разработки многомоторных самолетов тяжелого и среднего класса. Поэтому вполне логично, что именно это КБ стало инициатором создания нового воздушного крейсера. Проектные работы над самолетом, названным АНТ-41, начались в августе 1934 г. и велись в шестой бригаде, которую возглавлял B. М. Мясищев. Ведущим по самолету назначили инженера И. П. Мосолова.
К тому времени тактико-технические требования к самолетам подобного класса существенно возросли. Это была вызванно не столько улучшением летных характеристик тяжелых бомбардировщиков, сколько быстрым прогрессом одноместных истребителей. Поэтому создание воздушного крейсера довольно крупных размеров, сопоставимого с одноместными истребителями по основным летным показателям и в первую очередь – по скорости, представляло собой исключительно трудную техническую задачу. Однако, у разработчиков АНТ-41 были все основания для уверенности в успехе, ведь не прошло даже года с момента создания двухмоторного бомбардировщика СБ, который по скорости полета не только не уступал, но даже превосходил все серийные истребители и был близок к новейшему из них – скоростному истребителю-моноплану Н. Н. Поликарпова И-16, еще только проходившему испытания.
Один из принципиальных вопросов, от которого во многом зависел выбор основных компоновочных решений и проектных параметров, состоял в определении круга выполняемых боевых задач. Ведь с момента создания первого воздушного крейсера Р-6 прошло уже довольно много времени, и возможности авиации изменились. Основная идея конструкторов была очень четко выражена в проекте технических требований, направленном А. Н. Туполевым на согласование начальнику НИИ ВВС. В разделе "Назначение самолета и его летно-технические качества", в частности, говорилось:
"1) Самолет должен быть спроектирован таким образом, чтобы он смог силами парковых мастерских (при наличии соответствующих запасных частей) быть подготовлен для выполнения следующих назначений:
в) крейсера
б) бомбардировщика
в) сухопутного торпедоносца 1*
2) Для всех вариантов назначения самолета должна быть выполнена следующая последовательность тактических требований по степени их важности:
а) огневая защита
б) дальность
в) скорость
г) потолок"
1* под сухопутным тогда понимали торпедоносец наземного базирования, что в 30-х годах являлось новшеством в авиации
В январе 1936 г. АНТ-41 вывели из сборочного цеха ЗОК ЦАГИ. Консоли крыла предполагалось пристыковать на аэродроме. Однако, на летные испытание самолет тогда не попал, а был возвращен на завод для полной переделки оперения
После ряда согласований начальник УВС РККА Я. Н. Алкснис в апреле 1935 г. утвердил тактико-технические требования (ТТТ) к самолету, в соответствии с которыми основное его назначение стало – легкий крейсер (отсюда и присвоенное ему литерное обозначение – ЛК4), а второе, как бы дополнительное – торпедоносец. который мог бы быть использован и в качестве бомбардировщика. Предполагалось, что самолет должен быть способен совершать полеты как днем, так и ночью, втом числе в сложных метеорологических условиях. Максимальная дальность ЛК4 должна была составлять 3000 км, скорость 300-340 км/ч, потолок 7000 м. Это были очень высокие характеристики, особенно если учесть, что лучший в то время истребитель-биплан И-15 развивал скорость около 370 км/ч.
Расчеты конструкторов показывали, что для выполнения требований по дальности полета и боевой нагрузке (до 1700 кгс) размеры и вес двухмоторного АНТ- 41 должны быть существенно больше, чем у СБ – например, площадь крыла более чем на треть. Вес АНТ-41 в варианте крейсера получался 7500 кгс. а торпедо
носца -9150 кгс. в то время как у серийного СБ он был 5630 кгс в нормальном варианте, и 6360 кгс – в перегрузочном. Если в плане обеспечения высоких аэродинамических характеристик АНТ-41 принципиальных проблем не возникало (в общих чертах его аэродинамическая компоновка напоминала скоростной СБ), то вопрос о подходящей силовой установке стоял весьма остро. Моторов нужной мощности в 1935 г. еще не существовало, и единственная надежда была на форсированный вариант мотора М- 34ФРН. Под них и рассчитывали АНТ-41. Забегая немного вперед, можно сказать, что надежды авиаконструкторов полностью оправдались. Моторостроители смогли поднять взлетную мощность М- 34РН на 46%, а номинальную на высоте • на 30%. Новый М-34ФРН пошел в серию уже в 1936 году. В то время это был самый мощный советский мотор и один из самых мощных в мире.
В ходе аэродинамического проектирования АНТ-41 максимально учитывался и использовался опыт, приобретенный при создании СБ. АНТ- 41 имел схему свободнонесущего среднеплана. Обшивка крыла, фюзеляжа и оперения гладкая, шасси убираемое. Экипаж – 4 человека. В носовой части фюзеляжа располагался штурман (он же – стрелок подвижной стрелковой носовой установки – вращающейся башни под пулемет ШКАС). Далее шла кабина летчика. В другой кабине, размещавшейся за центропланом, находились стрелок-радист, обслуживавший нижнюю стрелковую установку (подфюзеляжная выпускная башня под пулемет ШКАС), и стрелок верхней стрелковой точки (турель под пулемета ШКАС, а в перспективе – под пушку ШВАК для варианта крейсера). При дальнейших проработках функции радиста были переданы штурману.
Крыло состояло из центроплана и двух отъемных консолей. Центроплан изготовлялся как одно целое с центральной частью фюзеляжа, представляя собой единый агрегат, к которому крепились все остальные съемные части: консоли крыла, носовая и хвостовая части фюзеляжа. Оригинальным элементом в конструкции центроплана был тоннельный сотовый радиатор нового типа. Охлаждающий воздух поступал в радиатор через щель, устроенную в передней кромке крыла, а выходил через отверстия на верхней поверхности крыла. Такая схема охлаждения, безусловно перспективная в аэродинамическом отношении, впоследствии получила довольно широкое распространение и применялась на многих самолетах различного назначения. А впервые в СССР ее отрабатывали на экспериментальном варианте самолета Р-б. Руководил этой работой В. М. Мясищев.
ФюзеляЖ АНТ-41 представлял собой монокок. Обшивка фюзеляжа – дюралюмин повышенной прочности. Центроплан и консоли крыла – двухлонжеронные. Стабилизатор, крепившийся к фюзеляжу тремя кронштейнами и двумя подкосами, имел переменный угол установки (от 0° до 3° ). Для облегчения управления самолетом на рулях высоты, руле поворота и левом элероне были сделаны триммеры.
В конструктивном отношении наиболее трудная задача заключалась в необходимости разместить торпедное вооружение внутри самолета. Целесообразность такого компоновочного решения определялась тем, что наружная подвеска сильно испортила бы аэродинамику машины и не позволила бы достичь приемлемых летных показателей. В своей записке от 14 декабря 1934 г., направленной А. А. Архангельскому, который замещал А. Н. Туполева во время его командировки в Англию, В. М. Мясищев писал: "…Основной задачей самолета является тактико-техническое совмещение в самолете двухмоторного крейсера, бомбардировщика средней грузоподъемности и сухопутного торпедоносца. При использовании отечественных моторов самолет должен дать хорошие летно-технические качества по сравнению с лучшими заграничными самолетами подобного типа. В этих целях в самолете все прячется в полете внутрь: шасси, костыль, радиатор, пушка и боевые грузы всех вариантов. Поэтому в варианте торпедоносца этот тип самолета является впервые реализуемым проектом с большими скоростями, чем имеющиеся сейчас…"