Авиация 3М

Работы по радикальной модернизации М-4 проводились в соответствии с постановлением Совета Министров СССР № 1428—642 от 6 июля 1954 г. На фирме тема получила шифр «36», а самолёт — обозначение ЗМ. При выборе двигателей ставку сделали на ВД-7, взлётная тяга которых превышала 11000 кгс, а крейсерский расход топлива составлял 0,73-0,8 кг/кгс*ч, как у лучших зарубежных образцов. Применив эти двигатели, увеличив количество топлива на борту, установив систему дозаправки в полёте, а также улучшив аэродинамику, можно было получить дальность, достаточную для достижения самой удалённой точки США. Это было очень важно, так как в южной части Штатов находились ядерные объекты: Лос-Аламос, Оак-Ридж, авиабазы SAC Кастл и Марч, Дайс и Карсуэллс, Берксдейл и многие другие. На этих же базах были сосредоточены основные хранилища ядерных боеприпасов. Кроме того, в Калифорнии, Техасе и Флориде разворачивалось строительство ракетных пусковых комплексов и центров управления. Поставить их под удар было очень заманчиво.

Весь планер и системы бомбардировщика были перепроектированы. Действовавшие в то время нормы прочности тяжёлых самолётов задавали перегрузку при манёвре с максимальным весом не менее 2,5 и при полёте в болтанку — 3,0. Мясищеву удалось доказать, что эти требования завышены, и перейти к более лёгкой конструкции. Снизить массу позволили и другие мероприятия, в частности, замена резины топливных баков на полиамидную плёнку. В результате массу пустой машины удалось снизить по сравнению с серийным М-4 почти на 3 т.

Самолёт получил новое крыло большего размаха, без излома по задней кромке, с уменьшенным числом аэродинамических перегородок на одну пару и новым профилем на концевых частях. Опыт эксплуатации М-4 позволил отказаться от поперечного V стабилизатора. Аэродинамическое качество машины достигло рекордного значения — 18,5 единицы. Для сравнения: этот показатель у Ту-16 был порядка 14, а у весьма совершенных по тому времени зарубежных самолётов «Авро Вулкан» и Б-47 — 17,0 и 17,25, соответственно. Превысить 19 единиц удалось только на тяжёлых машинах с изменяемой стреловидностью крыла В-1В и Ту-160.

В носовой части ЗМ разместили негерметичный отсек РЛС, закрытый радиопрозрачным обтекателем. Переднюю кабину перекомпоновали, при этом рабочее место штурмана-бомбардира расположили под летчиками со смещением влево, а снизу создали фонарь. Количество членов экипажа уменьшили на одного человека.

Шасси и система управления были значительно улучшены. Усовершенствовано оборудование, в том числе установлен навигационно-бомбардировочный автомат НБА. В связи со снятием с вооружения 6-тонных бомб реализовать грузоподъёмность в 24 т стало невозможно, и её снизили до 18 т - две девятитонных ФАБ-9000. В грузоотсеке предусмотрели подвеску дополнительных баков одновременно с бомбами, а ещё два ПТБ решили подвесить под крыло. Максимальная взлётная масса самолёта превысила 200 т, при этом сохранилась длина разбега, что было обеспечено улучшением аэродинамики и увеличением тяги двигателей.

Эскизный проект самолёта ЗМ и макет передней его кабины были представлены к защите в начале осени 1954 г. Опытный самолёт № 0201 построили в Филях с использованием агрегатов серийного М-4. Его сборка завершилась 30 октября 1955 г. Так как двигатели ВД-7 в то время находились в стадии испытаний и надёжность их вызывала сомнения, полёты ЗМ решили начать, оснастив его двумя ВД-7 и двумя АМ-ЗА. Процесс наземных испытаний и отладки опытной машины занял довольно много времени. В воздух она поднялась с аэродрома ЛИИ только 27 марта 1956 г. под управлением экипажа М. Л. Галлая.