Экипажи бомбардировщиков прекрасно понимали, что в случае войны почти все они погибнут в первом же боевом вылете. Мощная группировка американской истребительной авиации, развернутая к тому времени в Европе, была в состоянии уничтожить абсолютное большинство советских тяжелых бомбардировщиков.
Однако огромная мощь ядерного оружия позволяла надеяться на то, что если к цели прорвутся даже единичные машины, ущерб от сброшенных ими ядерных бомб приведет к катастрофическим последствиям для противника. Шансы на успех повышало массированное применение бомбардировщиков в составе полков и дивизий.
Генеральной репетицией будущей ядерной войны стали печально знаменитые Тоцкие учения 1954 года. Тогдашние руководители министерства обороны решили проверить возможности ведения боевых действий в условиях реального применения ядерного оружия на полигоне в Оренбургской области. Маршалам и генералам хотелось лично убедиться в эффективности нового оружия массового поражения, посмотреть, так ли страшен черт, как его малюют. В качестве подопытных кроликов должны были выступить солдаты и офицеры сухопутных войск, летчики многочисленных авиационных частей.
Главная роль в учебной «ядерной войне» отводилась экипажу тяжелого бомбардировщика Ту-4 226-го тяжелого бомбардировочного авиационного полка, который должен был сбросить ядерную бомбу, взлетев с аэродрома в 680 км от полигона. Со стороны ВВС к учениям были привлечены 140-я бомбардировочная (Ил-28), штурмовая (МиГ-15бис), 119-я истребительная (86-й гвардейский, 157-й и 947-й истребительные авиаполки, истребители МиГ-17) авиационные дивизии и разведывательный полк (самолеты Ил-28 и МиГ-15бис).
Утром 14 сентября 1954 г. на наблюдательном пункте заблестели многочисленные звезды на погонах высокого начальства: руководил учениями лично маршал Жуков, здесь же присутствовали многочисленные представители министерства обороны, министры обороны стран Восточной Европы (Организация Варшавского Договора была создана только через год). Получив доклады от командиров соединений, привлеченных к учениям, Жуков дал команду на подъем в воздух бомбардировщика с бомбой на борту.
В 6.30 утра бомбардировщик взлетел с базового аэродрома и лег на боевой курс в сопровождении четырех само-летов-разведчиков Ил-28 (они предназначались для разведки погоды и киносъемки) и шести истребителей прикрытия МиГ-17. Его место на взлетной полосе немедленно занял резервный Ту-4, готовый в случае необходимости заменить основную машину. В 9.20 Жуков подписал протокол решения о нанесении ядерного удара и отдал команду сбросить бомбу.
В 9.33 на высоте 8000 метров бомба отделилась от самолета-носителя и устремилась к земле. Через 45 секунд на высоте 350 метров от земли произошел взрыв. Яркая вспышка была видна за десятки километров от эпицентра, а ударная волна настигла уходящий на максимальной скорости бомбардировщик и подбросила его на шестьдесят метров.
Уже через минуту после взрыва прозвучал «отбой» атомной тревоги, и личный состав 12-й гвардейской Мозыр-ской Краснознаменной механизированной дивизии покинул укрытия, с интересом рассматривая растущий на глазах ядерный «гриб». Картину взрыва хорошо видели экипажи истребителей, находившихся в 30 километрах от эпицентра и бомбардировщиков Ил-28, которые были еще дальше — в 100 километрах.
На земле только началась артиллерийская подготовка атаки, а 140-я бомбардировочная авиадивизия в составе 86 самолетов Ил-28 под прикрытием 42 истребителей МиГ-17 с высоты 5000 метров уже наносила реальный бомбовый удар по опорному пункту «батальона американской армии». В цель попали 583 бомбы ФАБ-250 из 688 сброшенных, что, по оценке посредников, привело к уничтожению 44 процентов огневых точек противника и 25 процентов манекенов, изображавших «джи-ай».
При возвращении на аэродромы базирования, чтобы не нарушить общего боевого порядка, 39 бомбардировщиков Ил-28 и шесть МиГ-17 пересекли ствол ядерного «гриба». Видимость в этот момент составляла 100–300 метров, двигатели и оборудование самолетов работали нормально. Сколько рентген при этом получили экипажи, до сих пор остается военной тайной.
Истребители МиГ-17 в 1954 году прошли крещение ядерным взрывом
Непосредственную авиационную поддержку на поле боя наступавшим частям 12-й гвардейской механизированной дивизии оказывали штурмовики МиГ-15бис, в условиях ограниченной видимости действовавшие мелкими группами, чаще всего звеньями. При этом часть летчиков отбомбилась вне цели, стараясь избежать прохода через зону взрыва.