Особые нарекания вызывала установка мотора: разрушались водорадиаторы, текли и обрывались трубопроводы, порой ломались коленчатые валы двигателей. В строевых частях столкнулись и с другими неприятностями, например, трещинами в горизонтальных трубах тележек шасси. Свой вклад в эту картину внесли примитивные условия обслуживания на полевых аэродромах. Так, для того чтобы собрать ТБ-3, в частях попросту копали огромную яму с профилированными откосами, укладывали туда секции и соединяли их болтами. Это было куда легче, чем изготовление предписанной регламентом сложной многоярусной системы выставленных по нивелиру козлов.
Несмотря на впечатляющие характеристики новых бомбардировщиков, имелись и определенные недостатки, главным из которых была сравнительно небольшая дальность полетов машины подобного класса. Необходимость увеличения этого параметра особенно ощущалась в Забайкалье и на Дальнем Востоке, где потенциальные цели далеко отстояли от советской границы. В частях практиковали облегчение бомбардировщиков за счет снятия подкрыльевых башен, отдельных балок, а иногда и кассет, что экономило до 400 килограммов.
В 1933 году нашли и другие способы увеличения радиуса действия ТБ-3. Во-первых, начали летать на обедненных топливных смесях (много воздуха — мало топлива). При правильной регулировке карбюраторов это давало примерно 15-процентную прибавку к дальности полетов. Во-вторых, попробовали перейти со штатной для двигателя М-17[33] бензино-бензольной смеси на этилированный бензин.
В июне 1933 года два самолета, пилотируемые M. M. Громовым и А. Б. Юмашевым, за счет применения обедненной смеси и этилированного бензина показали дальность 3150 километров. Члены экипажей получили благодарность Реввоенсовета и денежную премию. Два месяца спустя Юмашев поднял в воздух модифицированный облегченный ТБ-3, с которого полностью убрали наружную подвеску бомб. Вместо этого в просторном фюзеляже установили дополнительные кассеты Дер-9. Теперь самолет мог нести на внутренней подвеске 36 стокилограммовых бомб. За счет «борьбы с весом» конструкторы выиграли более полутонны.
Все эти доработки проводились при самом непосредственном, постоянном и требовательном участии Андрея Николаевича.
Выступая 14 июля 1933 года на первой партийно-технической конференции КОСОС ЦАГИ, Андрей Николаевич удовлетворенно говорил: «…самолет ТБ-3 теперь строится всего за 18 тысяч рабочих часов. Что это за цифра? А вот что: американцы тратят 27 тысяч часов на трехмоторный самолет с двигателями по 200 л. с, причем все мелкие детали они получают со стороны. Мы же тратим теперь на самолет типа ТБ-3 только 18 тысяч часов. Это достижение получается как за счет серийности, так и за счет простоты конструкции»
Вообще 1933 год стал для 45-летнего Туполева годом наград. В феврале он был избран членом-корреспондентом АН СССР, в мае ему было присвоено звание заслуженного деятеля науки и техники, а в декабре, вслед за получением орденов Ленина и Красной Звезды, он был награжден орденом Трудового Красного Знамени СССР, учрежденным в 1928 году.
На бомбардировщиках выпуска 1933 года добились достаточно высокой надежности. При этом от серии к серии вес пустого самолета неуклонно снижался. Если первые машины весили около 12 тонн, то вес последующих был снижен до 11,35 тонны. В годовом отчете НИИ ВВС было записано: «Самолет ТБ3-4М17 был доведен по своим данным полностью удовлетворяющим поставленной задаче». Неблагозвучно, но вполне справедливо. В результате совместных усилий коллектива конструкторов, серийных заводов и ВВС страна получила грозное современное оружие, с наличием которого не могли не считаться потенциальные противники.
На 1933 год ВВС первоначально заказали 350 ТБ-3, затем под давлением представителей промышленности военные ограничили свои аппетиты 300 машинами. По планам за год предстояло сформировать 22 эскадрильи, для чего требовалось 264 бомбардировщика. В действительности в 1933 году заводы выпустили 307 ТБ-3. Это позволило фактически впервые в мире создать крупные соединения стратегической авиации — бомбардировочные авиакорпуса (БАК). Было сформировано пять таких корпусов (по две бригады в каждом). Первоначально они имели в своем составе и ТБ-3, и ТБ-1, но постепенно четырехмоторные машины вытеснили двухмоторные.
33
Мотор М-17 из-за высокой степени сжатия, работая на чистом отечественном низкосортном бензине, а не на бензино-бензольной смеси, страдал от детонации.