论文部分内容阅读
关于苏联远程战略轰炸机的开山鼻祖——图-4的身世，历史上有着许多有趣的故事。但不管怎么说，该重型轰炸机的出现的确在一定意义上决定了20世纪后半段的历史走向。可以说，正因为图-4的出现，以美苏为首的东西方世界在核力量对峙上逐渐趋于平衡，也正是因为图-4的存在，人类数次与全球性的核大战擦肩而过。
需要指出的是，至少在1943年之前，无论是军方将领还是政治领导人，莫斯科均未注意到美国正在开启一项具有战略意义的武器研发举动——波音公司制造的B-29“超级空中堡垒”远程战略轰炸机。当时，即便是一向以侦察意识超前的苏联内务人民委员会（NKVD）和红军总参谋情报总局（格鲁乌）也把主要精力放在获取美国“曼哈顿”工程（原子弹研制）方面，对于问世不久的B-29并无太多兴趣。这种情形一直持续到1943年美国特使里肯巴克对苏联的一次访问后才有所改变。可以说，正是那次访问，才真正开启了莫斯科“将B-29变图-4”的传奇故事。
“美国礼物”——苏联图-4轰炸机之缘起
周到的招待
里肯巴克上尉曾是一战期间的美国空战英雄，二战后又成为罗斯福总统在航空领域的特别顾问。1943年，在罗斯福的授意下，里肯巴克对莫斯科进行访问，目的是了解当时苏联空军的参战情况，以此决定美国依据“租借法案”对苏军援的力度。对于此次访问，斯大林极其重视，但苏联军方却面临一个不大不小的难题——一方面，里肯巴克作为美国总统特使，莫斯科至少应派出将军级官员接待；但另一方面，里肯巴克自一战后一直保持上尉军衔，按照国际惯例，苏联必须按照对等原则派出代表，但当时苏联的低级军官大多不会说英语，或者没有足够全面的航空知识。最终，莫斯科选择刚从空军学院毕业不久、精通英语及航空知识的斯莫利亚罗夫大尉进行对等接待。事实证明，这一选择是非常正确的，正是在年轻的斯莫利亚罗夫大尉的出色安排下，里肯巴克确认美国按照“租借法案”对苏援助的可行性。更重要的是，通过与斯莫利亚罗夫的交流，里肯巴克透露美军正向欧亚战场投放B-29远程轰炸机，并对其性能进行了毫无吝啬的褒奖。细心的斯莫利亚罗夫迅速捕捉到这一关键情报，在里肯巴克回国后，立即以书面形式向上级递交详细的报告，对里肯巴克提到的美国新飞机进行全面汇报。
幸运的是，这份报告迅速转到权力巨大的苏联内务人民委员会，这个机构既拥有神通广大的情报网络，又掌握了数以百计的苏联兵器和航空工业企业，对相关技术线索非常敏感。很快，斯莫利亚罗夫报告中的非核心部分被删减，只留下B-29部分后，摆到包括斯大林在内的苏联领导人的办公桌上。报告分析认为，对苏联而言，有能力摧毁法西斯纵深目标的B-29同样对苏联构成潜在威胁，建议苏联迅速获得与该机性能类似的同类战机。起初，苏联试图通过正规渠道，以“租借法案”的方式向美国寻求B-29。1943年7月19日，苏联内务人民委员贝利亚向美方提出引进包括P-38“闪电”、P-47“雷电”、B-24“解放者”以及B-29在内的远程战机要求，结果只得到性能最差的P-47，美国的解释是苏联空军力量已远超过德国空军，是全球最具威力的空中战术力量，“B-29对贵国没有价值”！很显然，美国人已暗中对苏联“留一手”。无奈之下，斯大林便指示情报战线尽一切可能搞到B-29详细的技术资料。可是苏联特工费尽心计，也只搞到B-29飞机的全套驾驶说明书，对造飞机用处不大。到1945年夏初，考虑到美国急需苏联对日宣战，加速日本军国主义投降，斯大林又曾以此为条件，向美国提出引进120架B-29轰炸机的要求，但再次遭到华盛顿的拒绝，取而代之的是向苏联援助档次低得多的B-17和B-24轰炸机，因为美国认定击败日本之后，苏联将是下一个主要对手。
事实上，苏联自己并非没有研发远程战略轰炸机的打算。早在20世纪30年代，刚刚起步的苏联航空部门几乎动员全国的资源，最终由著名设计师图波列夫牵头搞出四发的TB-3（ANT-6）轰炸机。但该机航速极慢，飞行高度也很低，在防空武器越来越成熟的岁月里，TB-3的作战效能聊胜于无，因此苏联人对TB-3并不满意。1936年底，图波列夫领导的设计局又按照新的技术标准，定型了TB-7（ANT-42）四发远程轰炸机，它在性能上堪比美国波音公司研制的B-17“空中堡垒”轰炸机。不幸的是，也在样机定型后不久，斯大林发起一场以意识形态为标尺的“大肃反”运动，大批军队高层以及国防工业战线的科学家在运动中被逮捕甚至枪决，连图波列夫也一度被抓进内务人民委员会的集中营里，这直接导致TB-7生产停摆。尽管TB-7后来转到佩特利亚科夫领导的设计局完成开发并投入生产（型号也变成佩-8），但随着1941年伟大卫国战争爆发，莫斯科只能将有限的资源用于价格低廉、性能单一的歼击机的批量生产上，对战略轰炸机研发则无暇顾及。到1945年，苏联只造出93架佩-8轰炸机，其中只有60%～70%列装部队。这一数据与同期美国拥有上千架B-17、B-24相比，几乎微不足道。顺便提一下，1944年美国陆军第8航空队的B-17轰炸机曾在西欧与东欧战线间进行穿梭轰炸，这些飞机往往以苏军占领的波尔塔瓦机场（今属乌克兰）为中转站，大批苏联军官像逛动物园似的参观这些海外怪物，大家啧啧称奇，对美国轰炸机赞不绝口。有一次，一位苏联将军把美国飞行员送给他的充气橡皮艇带到克里姆林宫，这是轰炸机乘员海上逃生时使用的装置，橡皮艇上附了一份说明书。苏共政治局委员们争先恐后地在池塘里试坐了这艘小艇，他们感觉美国货的确名不虚传，如此小巧的玩意哪怕装上大象也不会沉。
也正是在战争期间，苏联领导人逐渐意识到多发远程轰炸机的重要价值。这其中有多方面的原因：首先，英美盟军对德国境内实施战略轰炸时出动了成百上千架重型轰炸机，场面极其震撼，无论在战略层面还是心理威慑层面都具有震撼效应；其次，紧随美国研制原子弹的苏联，在远程投放平台上也要依靠轰炸机（当时导弹还只是新鲜事物），当时苏联的佩-8在性能上与美军的B-17差距不大，因此在1943年之前莫斯科没那么紧张，但当关于B-29的情报传来时，斯大林才意识到“狼来了”。 从1943年秋开始，斯大林秘令三家设计局展开四发高空高速轰炸机的研制竞赛，其中一家负责对佩-8实施改造升级，被要求接近或达到美国B-29轰炸机的技术标准，另两家则分别开启“202工程”和“302工程”的新轰炸机研制计划。但遗憾的是，由于战时物资极度匮乏，以及当时苏联严重缺少这一领域的技术人才，三个项目均未取得太大的进展。唯一的亮点是图波列夫设计局按照苏联国防委员会和航空工业人民委员会的要求，以“64号飞机”的名义开发出图-10轰炸机，它在飞行性能上比佩-8有较大进步，但还是因机身死重过大，严重影响了载弹量和续航力。可以毫不夸张地说，鉴于当时的环境以及综合国力，苏联能搞出图-10这样的飞机已是勉为其难了。而在1945年世界即将进入新的历史阶段之际，出于国家利益考虑，苏联又必须尽快获得远程战略轰炸机，以避免新的战争灾难降临到自己头上。于是，斯大林决定终止自主研发，改为集全国之力对美国B-29实施全面仿制工作，以期在最短时间内形成战斗力。这一想法在外界看来或许是幼稚的，但在莫斯科看来，确实具有可行性的，因为很少有人知道，也就是在1945年前后，苏联已经秘密拥有了四架B-29！
“车到山前必有路”
正如前文提到的，莫斯科曾在1943年前后数次向美国提出引进B-29战略轰炸机，但却均遭到了拒绝。那么苏联方面是怎样获得这四架B-29的呢？事情还得重新追溯到1944年，当时美国陆军航空队刚刚换装新型的B-29，并开始将其用于对日作战。这些飞机大多从中国西南地区（例如成都、桂林等）起飞，对中国东北（即当时的伪满洲）地区以及日本本土实施轰炸。其中部分战机因遭到日本关东军及伪满洲国守备部队密集火力拦截而受损，不得不迫降到同为盟国的苏联远东边疆区境内。事实上，对美国机组来说，来到意识形态迥异的“盟国”是非常危险的。按照美军指挥部的设想，从中国大西南起飞的B-29轰炸机，在对伪满洲和日本进行空袭后完全有足够动力返回基地，况且该机机体结构非常坚固，而且是四台大功率发动机“当家”，飞不回来的可能性并不高。但事与愿违，由于B-29刚刚列装，技术还不成熟，加之美军飞行员此前大多没有如此超远距离的奔袭经历，因此部分B-29在被防空火力击中发动机后，很难继续保持足够的动力和气动平衡，只能选择在尽可能近的地区迫降。
1944年7月29日，隶属美国陆军航空队第770中队的霍华德·R·贾雷尔上尉驾驶B-29轰炸机（机号42-6256）对伪满洲鞍山的昭和制钢所（今为鞍山钢铁集团公司）进行轰炸，遭到日军地面火力的猛烈反击，两台发动机受损。基于安全考虑，他不得不临时决定迫降到苏联远东地区的中乌戈洛瓦亚海军基地，那里离苏联太平洋舰队司令部所在地符拉迪沃斯托克（海参崴）仅30余千米。贾雷尔天真地以为，美苏是共同抗击法西斯的盟友，所以他和他的机组一定会受到苏联人的热情欢迎，会协助他们修好飞机，允许他们飞回家。起先，苏联远东军政当局倒也热情款待美国来客，可在请示莫斯科后，没想到斯大林的答复是：“扣留美国机组人员，没收飞机。”
1944年8月20日，美国陆军航空队第395中队的麦克格林少校驾驶的B-29轰炸机（机号42-93829）在对日本八幡制铁所实施轰炸后，为躲避日机拦截进入苏联境内。当时该机的雷达系统已完全失灵，轰炸机在飞越阿穆尔河（黑龙江）进入苏联境内后失去控制，麦克格林机组不得不弃机跳伞，而飞机则撞到斯特阿林山脚下，后来这些残骸都被苏军秘密运到莫斯科去了。
1944年11月11日，美国陆军航空队第794中队的维斯顿·H·普莱斯上尉在对日本大村港进行轰炸后，因被云层中的闪电击中而导致飞机失控。普莱斯机组不得不在苏联中乌戈洛瓦亚基地迫降，他们同样遭到苏方软禁。值得一提的是，这架机号为42-6365的B-29是解决苏联仿制问题的“钥匙”。正是通过对该机的分解研究，后来才能够“照葫芦画瓢”般生产出图-4。为此，苏联航空工程师列昂尼德·科贝尔将42-6365号机的部分零件收藏起来，后来又作为纪念品转赠给图波列夫设计局的同事马克西米利安·绍科。
10天后，也就是1944年11月21日，还是美国陆航的第794中队，威廉·米克里希中尉驾驶的B-29轰炸机在对日本大村港进行轰炸后，因一台发动机被高射炮火击毁而转进苏联领空，在苏军战机的“护航”下降落到中乌戈洛瓦亚基地。
也许会有读者提出疑问——既然是盟军，美国为何不向苏联提出索回这些B-29的要求呢？原来在1941年，苏联为避免东西两线作战，遂与日本签署互不侵犯协定，到1945年4月之前，该协定一直具有法律效力。因此，斯大林曾通过外交人民委员莫洛托夫向华盛顿发去以“侵犯领空”为由的抗议照会，强调本国远东领空不允许用于对日作战。同时根据《苏日互不侵犯协定》，对于迫降到苏联的美国战机和飞行员，苏联有权进行监禁，不会将其遣送回国。从档案记载了解，1942年从“大黄蜂”号航母上起飞，执行完空袭东京任务的一架美国B-25B轰炸机，因航程有限迫降到苏联境内。此后随着美军越来越抵近日本本土，又有相当数量的B-25、B-24轰炸机，PV-1以及PV-2海上巡逻机相继迫降到苏联远东地区，这些飞机大多被苏联控制起来，并在1945年8月投入到对日最后一战中。
这里不妨介绍一下，那几个迫降到苏联的B-29机组成员的情况。前三架B-29的机组成员都被送到苏联中亚名城塔什干附近的一处秘密集中营里，当时这批美国人都以为自己将被枪决，但出人意料的是，他们在集中营里却享受舒适的待遇，不仅可以做运动，而且还可以打扑克。没过多久，一部分人取道伊朗被送回美国，但在遣送之前，他们被警告“最好管住自己的嘴巴”，否则斯大林将不会释放剩余的美国飞行员。至于飞机的归还问题，苏联人根本不想谈，美国人只好作罢，总不能为几架轰炸机而与苏联翻脸吧。但这件事的确对后来美苏关系恶化起到推波助澜的作用。不过，美国军方自信地认为，区区三架算得上完整的B-29不会增强苏联空军实力，至于利用其进行大批量仿制，以当时苏联的国力和科技水平来说更是不可思议的事情。直到后来苏联真的安排三架图-4轰炸机参加莫斯科土希诺航空展的时候，美国人仍天真地认为那不过被扣留的B-29！然而没过多久，美国人就发现，这件不可思议的事情确实发生了！ 不可思议的任务
让美国人没料到的是，苏联政府对被扣留的三架B-29高度重视。受斯大林的委托，苏联海军总司令库兹涅佐夫派出头号试飞员谢苗·赖德尔上校、副驾驶维亚切斯拉夫·马罗诺夫少校和一名黑海舰队的机械师前往符拉迪沃斯托克，负责对B-29进行试飞体验。没过多久，在赖德尔的要求下，苏联航空工业人民委员会（后称航空工业部）又派出图波列夫设计局的工程师切尔诺夫以及克罗格洛夫前去支援。
赖德尔是苏军中难得的飞行高手，尤其是精通英语的他长年负责将美国租赁的大批飞机开回国，因此非常熟悉美制飞机操纵方法。借助之前苏联特工搞到的驾驶说明书（这份文物至今保存在图波列夫设计局的荣誉室里），再加上贾雷尔机组留在轰炸机上的好几本操纵手册，他和他的战友只花几周时间就弄明白了B-29轰炸机的操纵原理。他们还借助一本英俄词典，给B-29轰炸机座舱内每个开关和系统都贴上俄语说明，以方便苏联飞行员驾驶。在赖德尔的领导下，苏联试飞小组迅速掌握驾驶要领，在半年的时间里详细考核了B-29的飞行参数，与通过其他渠道获得的B-29技术指标进行对比。根据赖德尔机组向联共（布）中央委员会递交的报告，B-29确实是当时世界上最先进的战机，其轻型铝合金、飞行员增压舱、遥控航炮、大功率发动机、诺顿轰炸瞄准具、雷达、电子系统和其他所有仪器都远远超过苏联航空技术水平。这份报告更坚定了斯大林创建一支战略空中力量的决心，他命令B-29立即飞到莫斯科。
1945年6月20日，赖德尔驾驶的首架B-29轰炸机缓缓降落在莫斯科东北郊伊兹梅诺沃的苏联海军飞行试验中心跑道上（该中心原址如今变成一条以“公园”命名的街道），紧接着另两架B-29也飞来了，所有轰炸机被集中编入苏联海军第65特种任务团。事实上，当时在苏军高层中，关于B-29的作用始终没有统一的认识，不少将领希望直接把飞机投入到即将开始的对日作战中。而在苏联航空工业内部，对于远程战略轰炸机是自主研发还是全面仿制B-29也没有一致的思路，直到1945年夏天，这一切才有了最终的改变。6月22日，航空工业人民委员会接到斯大林的手令：“必须分毫不差地仿造出一架我们的B-29。”任务是下来了，可谁敢来承担呢？大家深知，任何一个小小的偏差都会导致总体设计的大量修改，也会延误整个复制计划的进程。就在B-29来莫斯科的最初几天里，曾设计过大飞机的图波列夫、佩特利亚科夫、伊留申等苏联航空泰斗们获许在它身上看了一个遍，许多仪表设备被一一拆开，又重新装回去。他们都在惊叹美国人的“奇技淫巧”，像飞机上的自动化控制系统多得让人眼花缭乱，飞机上布满了远程火控系统和传感器，还有不少仪器根本连用途都不太清楚，诸如苏联航空工业刚刚掌握的电动自动驾驶仪，在B-29身上完全是小儿科……面对这样的考察结果，大家都不知道该如何向斯大林汇报了。
最终，航空工业人民委员会决定推荐图波列夫担纲，毕竟他当年在战略轰炸机研制领域进展最快，在空气动力学、发动机制造方面也有一定基础。可是倔强的图波列夫还是不肯放弃仍在完善中的图-10轰炸机项目。据他的助手亚历山大·阿尔汉格尔斯基回忆，有一天，从克里姆林宫传来消息，斯大林同志要接见他们。在会见前，阿尔汉格尔斯基善意地提醒图波列夫不要提图-10的事情，而是把全部精力放到如何仿制B-29上，可是图波列夫依然准备了一大摞关于图-10的资料。结果可想而知，当图波列夫的设计方案摆上斯大林的桌面后，这位领袖大发雷霆，他下了一道怒气冲冲的命令：“仿制，一个零件也不许改！”需要指出的是，图波列夫在方案里强调B-29是美国人在战争中期投入使用的产品，如果苏联从分解飞机、工程测绘再到依样仿制一路走下来，再过几年搞出来的东西就很可能成为博物馆里的展品。可是斯大林考虑的角度完全不同，他在竭力避免任何技术风险。因为图波列夫不知道的是，领袖想要的是能够安全运载与投放巨大原子弹的战略轰炸机，既然美国人能够用B-29投掷了原子弹，这就是经验的保证。现在苏联需要尽快具备完整的核打击力量，哪怕这一力量是相对落后的。不久后，苏联国防委员会颁布的第8934号命令也正式传达图波列夫设计局，命令宣布时任副国防人民委员的库兹涅佐夫元帅全面主持仿制工作，同时任命航空专家奥库洛夫以及图波列夫全权负责具体仿制事宜，命令是这样写的：“任命图波列夫同志为首席设计师，即刻启动B-4（莫斯科对轰炸机仿制工程的最初代号）的研发工作，研发时间为一年，要求全苏相关单位对B-4工程予以全力协助……一切以尽快尽多地批量生产出B-4为最终目的。”自此，伟大的“轰炸机山寨工程’正式拉开帷幕。
苏联重建航空生产链
整个复制计划在莫斯科郊外具有传奇色彩的中央机场内进行，因为只有该机场才有容得下B-29机身的库房。1945年7月10日晚上，图波列夫再次登上42-6365号B-29轰炸机视察，然后飞机被转运到喀山的第22飞机制造厂进行拆解，所有拆下来的零件依次进行称重、测量、照相并配上描述性的说明，以便供复制时用。拆解各种仪表和控制系统的时候特别小心，无数的管线都一一编号，贴标签，并且记录在案，之后这些部件再仔细包装起来，押运到苏联各个角落，交给专门单位仿制。至于机号为42-6256的B-29被运往位于莫斯科南部拉明斯克的航空研究所，用于对飞行员以及维修人员进行培训，而机号为42-6358的B-29则被当作储备样品实施封存。
据档案显示，全苏航空材料研究所负责对拆卸完成的B-29机舱等所用材料进行成分分析，并根据成果研发出同样的机体材料——这些材料在苏联工业史上是从未有过的；中央航空动力研究所负责对B-29的活塞发动机、螺旋桨部件进行研究与测试，并考虑可否使用苏制ASh-73发动机取代；苏联中央流体力学研究院（TsAGI）负责研究B-29的气动布局及机体重量分配；特种装备研究所负责对B-29的航空设备进行研究，并论证是否用其他苏制设备代用到B-4上。 不得不承认的是，像B-29轰炸机这样复杂的技术系统是不能轻率且机械地仿制的，那样生产出来的东西肯定无法运转，这需要工程师们仔细地弄清这些系统当初是依照什么设计原理制造出来的。这又谈何容易，有时候重新制造反而比弄清人家的“精巧玩具”更容易些，毕竟搞破译难题的工作，需要有比发明人更高的业务水平。图波列夫后来在自己的回忆录是这样描述复制工作的艰巨：B-29轰炸机的部件总共有10.5万个，需要画40万份草图。美国制造商的工艺技术与苏联不同，如B-29的标准铝合金板材厚度为十六分之一英寸（约1.59毫米），可苏联根本无法生产出如此薄的铝合金。在他看来，要完成对B-29的仿制以及批量生产，就必须改变苏联航空工业现有的大部分产品标准，因为B-29轰炸机90%的部件以及材料都是苏联国内当时无法生产的，或者是不能匹配的。更为重要的是，苏联在飞机设计理念上与美国人的不同。为此，图波列夫让苏联部长会议副主席米高扬帮自己解决协调问题，后者可以最高命令的名义向苏联各部委下达指令，一旦发现部件交付拖延，那么部门负责人就得自己向库兹涅佐夫元帅去解释。图波列夫特意向斯大林写出书面报告，要求将研发时间延长到三年，报告写道：“这的确是一架普通的飞机，与其他战机没有什么不同。但是坦诚地说，我们要对其进行仿制远没有想象的那么简单，因为我几乎在全苏联境内都难以找到一个合适的螺母，要对其进行仿制，就必须从最微小的部件开始做起……我难以想象美国人是如何在如此繁杂的线路中理出头绪的；难以想象美国人是如何在无数个指示灯与武器操控系统之间确定稳定连接的；我同样难以想象美国人是如何搞出如此复杂的控制与导航系统的——这的确很打击我，我们再也不能像伟大卫国战争期间那样用自来水管来将就制作歼击机了。除此之外，还有很多其他不确定的问题，例如我们的战机无疑要使用苏制的武器以及敌我识别系统，但是如何才能成功移植到B-29的复制品上，这些足够我们反复对比论证了。”
经过一番讨价还价，斯大林最终同意将研发时间延长一年，即在1947年夏天的土希诺航展上必须出现苏联生产的B-4，同时要求能量巨大的苏联内务人民委员（不久改称内务部长）贝利亚必须为B-4工程提供全力的保障和支持。为了支持B-4，苏联共有900家企业以及科研机构参与其中，其中不少企业和科研机构就是为了完成B-4任务而专门组建的，目的是对B-29的各种机载设备进行仿制并批量生产。而为了全面协调如此多的企业以及单位，图波列夫专门设立类似“智囊”的组织机构。在这个组织机构内，每个人负责B-4计划的一个方面，其中以迪米特里·马尔科夫作为总工程师，阿尔卡季·什维索夫负责主持发动机方面的工作，A·M·久姆林负责轰炸机结构力学设计。也正是在久姆林的极力主张下，苏联参照美国标准，对国内大型飞机结构力学标准进行重新修订，以适应全新的开发。实际上，在分毫不差地复制B-29的过程中，苏联已然新建一套迥异于过去的航空工业，这个说法并不过分，因为美国的飞机只有美国的工艺才能复制出来。图波列夫很清楚，搞出“苏维埃版B-29”之日，便是宣告苏联军事航空业新时代启动之时。
有困难，去解决
值得苏联人高兴的是，最容易给新飞机“卡脖子”的发动机仿制工作却相对容易地解决了。原来，什维索夫曾于20世纪30年代在美国怀特公司接受过发动机设计培训，在20世纪30年代末到40年代初，苏联曾根据美国的许可证开发出两种18缸双排星形发动机——一种是2000马力（1471千瓦）的M71，另一种是2250马力（1654千瓦）的M72。这两种发动机在功能以及设计工艺方面与B-29所用的怀特R-3350-23A活塞发动机是一样的。因此，在动力方面，苏联无需进行重复的仿制，而是使用M71以及M72的改装版——ASh-73TK发动机即可。
可是对B-29机载设备的仿制要困难多了，这不仅是因为部件繁琐，更因为苏联国内大部分企业反对与抵制“全盘美化”，他们认为苏制设备不比美国的差，且已批量生产，没必全面仿制。但在图波列夫看来，通盘考虑B-4的综合架构及性能，要达到B-29性能的平衡性及协调性，就必须对B-29的每一寸都进行复制。对此，斯大林也赞同图波列夫的想法。为了解决这一问题，图波列夫使出一点“小伎俩”：在图波列夫设计局五楼的模型大厅内举办展览会，将每家参与项目的企业、科研院所自主研发的飞机部件及对应的B-29上的部件进行并排陈列，然后在样品旁边摆上责任单位负责人的名字和介绍，并邀请苏联部长们进行参观后将展览情况汇报给斯大林。事实证明，这一招非常奏效，自从那次展览后，当初对仿制工作推诿扯皮的单位再也不敢生事，这不仅是感受到斯大林和贝利亚的压力，而且在对比面前，也的确看到自己的产品远比美国货笨重粗糙。
与机载设备一样，在机身材料开发方面，图波列夫也遇到国内企业的“软抵抗”，特别是在非金属材料领域（如塑料、高质橡胶、合成纤维等），因为苏联化工工业非常落后，因而完全按照美国标准进行批量生产不仅难度很大，而且成本非常高。在这一点上，图波列夫仍然保持足够的强硬立场以及高度的前瞻性，他坚信任何一点瑕疵都将让B-4的完美性大打折扣，并再次借用斯大林的权威，要求责任企业必须严格按照既定标准仿制。
除了上述配件以外，包括B-4的起落架、弹舱、机组成员座椅、外翼段、安定面、方向舵、升降舵及中央增压舱等仿制工作都在喀山第22厂完成。在政府的全力保障下，第22厂甚至对整个厂房进行重建，引入从战败的德国拆卸来的新型机床，外加不少于三万项新生产工艺。更重要的是，第22厂拥有生产B-4所必需的线型放样车间，这种设施过去不曾在苏联航空制造理念中出现，但却是B-4必不可少的一个环节。当然，在喀山的生产也并非一帆风顺，例如在螺旋千斤顶、轰炸瞄准具风挡、观星窗等其他部件的仿制过程中，无数问题被反复提出来。
从1946年3月23日开始，所有仿制的部件都被送到一个特殊的地点，与被当作储备样品的B-29（此时这架42-6358号机已被重新涂上苏联空军的红星标识）进行验证比对，确保所有零件都能在B-4上进行匹配。1946年中期，第一架B-4的全比例模型组装完毕。在聚光灯下，图波列夫组织专家对所有设计缺陷及差别进行认真研究并详细记录在案，对正确的设计再次进行绘图，定型后送往第22厂。通过这一方法，图波列夫将B-4模型因为设计人员疲劳——参与设计的所有工程师每个月仅能休息一天——而产生的偏差逐一进行修正，并将最终定型的样机锁在一个隐秘的库房内，除了图波列夫以及马尔科夫同意之外，任何人不得靠近定型后的B-4样机。
皆大欢喜
1947年2月28日，在经过无数的细节堆砌以及反复试验比对，第一架B-4（出厂序号220001，其中“22”代表是第22厂）正式下线，整机重量为35.27吨，与B-29整机重量（34.93吨）相比，仅仅增加不到1%，这不能不说是一个巨大的奇迹。与B-29相比，苏联研制的第一架B-4有几处不同。首先，B-4换装敌我识别系统（IFF），这对于不同的国家来说是很自然的；其次，苏联采用更为先进的短波无线电系统；另外，在武器方面，苏联采用口径20毫米的别列津B-20航炮（后来改为23毫米口径的NR-23航炮）。事实证明，机载武器的这一选择是正确的。在朝鲜战争期间，志愿军/朝鲜联合空军的米格-15歼击机之所以能成功拦截美国远东空军的B-29轰炸机，很大原因是米格-15的NR-23航炮，可在B-29轰炸机自卫用的12.7毫米机枪射程外开火。而在后来苏联空军的B-4（图-4）轰炸机与米格-15歼击机模拟对抗中，米格机却很难做到这一点。
此后，在对该机进行多次调整以及完善工作后，1947年5月19日，苏联著名试飞员尼古拉·里边科在瓦西里琴科、萨吉诺夫的配合下进行首次试飞。1947年6月底，第二架B-4（出厂序号220002）由试飞员马克·加莱进行试飞。两次试飞中，图波列夫均到现场观摩。此后，在1947年夏秋两季，先后又有10架B-4生产出来并进行试飞。
为验证性能，斯大林委派空军元帅亚历山大·格洛瓦诺夫和航空工业部副部长丹曼耶夫组成特别领导小组，对轰炸机进行全面测试。除此之外，参与设计、生产B-4的各个企业代表（代表图波列夫设计局的是马尔科夫）以及许多苏联试飞员也被召入该小组。据试飞员回忆，虽然B-4总体性能仍值得肯定，但有几次意外却让人心惊胆战。1947年9月18日，220101号机的第三台发动机在飞行过程中起火，机长瓦西里琴科命令机组跳伞后与机械师菲利佐留在机上，他们竭尽全力想扑灭发动机的火苗，但却没有成功，最终在科洛姆纳西南7千米处迫降。在附近农民的帮助下，火焰最终被扑灭，但飞机却因此报废。第二次比较惊险的事故发生在1947年10月，当时斯大林要求图波列夫设计局安排之前生产出的20架B-4（这时已定名为图-4）参加庆祝“十月革命”胜利30周年红场阅兵。其中第13架B-4/图-4（序号220303）从喀山飞往莫斯科途中三台发动机先后起火，为了保住飞机，机组成员没有选择跳伞逃生，而是强行迫降，最终飞机在一片树林里坠毁，两名机组成员死亡。当时很多人都笃信，“13”这个数字实在太不吉利了。
到1949年中期，随着图-4完成远程飞行测试任后，第22厂开始批量生产。自此，图-4系列战机逐渐列装苏联空军。作为B-4/图-4计划的参与人员，图波列夫设计局的所有领导以及参与研发的大部分员工都被授予政府贡献奖，有的还获得斯大林荣誉勋章。
图-4的研发成功是苏联飞机制造史上的里程碑，它为此后苏联所有活塞式以及喷气式战机的发展奠定了基础。可以毫不客气地说，后来大部分苏联战机上的仪表、传感器、电机等精密部件追根溯源，全都能在B-29身上找到血缘关系。从这个意义上说，斯大林的决定无疑是一件好事。在此后的数十年中，苏联先后在图-4的基础上进行了多版本的改进，其中就有被改造成可实施核武器远程投放的“恐怖杀手”。当然，等到图-4轰炸机在哈萨克斯坦大草原投掷原子弹时，苏联飞行员依稀还记得当初图波列夫的话：“尽管这种飞机与当初美军向日本投掷原子弹的轰炸机分毫不差，但它依然对美国本土鞭长莫及，况且它已不可能抗衡现代化防空火网的拦截了。”但无论怎么说，图-4的出现，的确是苏联踏入顶级军事强国行列的最为坚实的一大步。
威武雄壮——苏联图-4轰炸机之发展
原装货的境遇
当三架被扣留的美制B-29轰炸机抵达莫斯科后不久，苏联空军就给它们涂上红五星标识以及新的序列号——“黑色256”、“黑色358”以及“黑色365”。其中，“黑色256”被当作B-4工程中对ASh-73TK发动机进行测试的样机，不久又被运到喀山第22飞机制造厂，参与图-4飞机的对比研发工作。1948年4月16日，根据苏联部长会议第210号命令，该机又被运到莫斯科西南部的乔普雷斯坦，当作“母机”参与代号“346工程”的火箭动力战机的试验。根据试验计划，“黑色256”在右侧的第3、第4台发动机之间增加一个挂架，用于加装马图斯·比思诺瓦特集团研发的“德国-346”（German 346）火箭动力飞机。1949～1950年，改装完毕的“黑色256”先后进行数次试飞，即便“346工程”日后下马，该机一直留在乔普雷斯坦充当专门的试验平台。
“黑色358”则被运到伊兹梅诺沃机场，成为B-4工程中的预备样机，并在图-4后期定型过程中作为对比样本。而同一型号的“黑色365”则被彻底分解，用于为B-4工程零部件的全面仿制绘图提供参考。其被肢解的零部件有一部分在1946年被重新组装，成为“70号飞机”项目（即图-70）样机的一部分。 图-4远程轰炸机
如前文所述，苏联生产的图-4（B-4）远程轰炸机并非美国B-29的全面复制品，它采用国产ASh-73TK发动机，并拥有更大口径的武器配置。根据苏联空军赋予的任务，图-4主要用于全天候条件下对敌纵深战略目标实施密集轰炸。1947年5月19日，第一架图-4升空，并在此后五年内进行大批量制造。在量产过程中，图波列夫设计局对图-4武器系统进行多次改进。例如，第一架从第22厂下线的图-4配备两挺12.7毫米口径别列津航空机枪（UBK）。从第四架图-4开始，机枪换成20毫米口径的别列津B-20E航炮，此后又改成火力更猛的23毫米口径NR-23航炮。
图-4一直服役到20世纪60年代初。20世纪50年代，莫斯科曾将25架图-4轰炸机赠予新成立的中华人民共和国，它们在中国空军中服役到80年代。除此之外，中国曾在这批图-4的基础上研发出涡桨动力的图-4改进型飞机。
图-4A核战略远程轰炸机
莫斯科实施B-4工程的最初目的之一，就是尽快拥有远程核投送能力。因此在图-4定型后不久，苏联就开始图-4A升级版的研发工作。与图-4基本型相比，图-4A拥有电子导热的耐热弹舱，并配有一部电子控制系统和一部核航弹悬浮储存系统。此外，为了避免机组成员在核弹运输、投放过程中受到核辐射，在机舱与弹舱之间还加装防辐射隔层。
1948年上半年，苏联开始用图-4战机对其正在研制中的原子弹实施模拟空投试验。试验之初，苏联空军曾用一架图-4轰炸机在莫斯科东部投掷RDS-1核弹教练弹，结果显示图-4投放的核弹在弹道上不太稳定。为此，图波列夫设计局紧急改进图-4A的相关设备，为该机的电子控制系统安装必要的弹道稳定系统。图-4A的全面测试及改装最终于1951年完成，当年5月17日，苏联空军总参谋部签署命令，决定正式使用图-4A实施真实的核弹空投试验，并将时间定在10月18日。执行任务的机组成员均是苏联顶尖的飞行员与技术人员，包括拥有“苏联英雄”称号的机长康斯坦丁·奥尔茹恩采夫中校、副驾驶员伊万·科什卡洛夫中尉、领航员弗拉基米尔·苏沃洛夫大尉、核弹投放手鲍里斯·达维多夫大尉、雷达操作员尼古拉·科尤什金中尉、空中机械师瓦西里·特洛菲莫夫少校和阿尔卡季.库兹涅佐夫中尉、机枪手二等兵阿尔卡季·叶甫戈达欣以及此次执行核投放任务的飞行工程师艾维安·斯特贝利科夫中尉。为确保投放的可靠，苏联还出动一架图-4为奥尔茹恩采夫机组伴飞，并充当僚机。
在前期准备中，苏方采取极为严格的安全措施。再三检查完毕的RDS-3核弹被放置在一辆手推车上，为掩人耳目，整个推车被披上防水雨布。然后，由三名工人小心翼翼地将核弹推到整装待发的图-4A旁。此时的图-4A已经加满油并打开弹舱，在几名地勤的共同努力下，核弹被放置到弹舱内。为避免被无关人员看到，装弹后的弹舱被帆布遮蔽。之后，机组人员再次对飞机进行起飞前的最后一次检查，完成对弹舱及电子连接器的检查后，由机长启动核弹电子锁，并确定安全信号灯已经亮起，紧接着弹舱门关闭，整个过程都在一名国家安全委员会（克格勃）官员监督下进行。最终，在机长及领航员做完起飞前的飞行记录后，奥尔茹恩采夫机长向此次试验的总指挥卡马洛夫少将报告准备就绪。
莫斯科时间1951年10月18日上午7时，携带核弹的图-4A从哈萨克斯坦的扎纳谢梅机场起飞。数分钟后，为奥尔茹恩采夫机组伴飞的图-4轰炸机也起飞了。该机携带的是一枚核弹教练弹，如果图-4A机组的瞄准系统出现故障，它便从僚机变成长机，并前往目标地点，为图-4A实施定位指示。一旦出现这种情况，伴飞图-4会在预定地域投下教练弹，也就是向图-4A发出信号——是时候扔真家伙了。此外，在飞行过程中，苏联空军还出动数架拉-11歼击机，为轰炸机编队护航。而在指挥部，轰炸机编队的飞行轨迹在一张地图上完整显示出来，指挥部通过高频和甚高频无线电台与轰炸机组保持实时联络。
按照计划，图-4A在爬升到一万米高空后向目标径直飞去。当天的天气状况良好，因此飞行过程没有意外。抵达目标地点后，图-4A先按计划从拟投地点上空掠过，完成一次模拟投弹，以便对瞄准系统实施精确校准。在向指挥部汇报所有系统运转正常后，指挥部下达投弹命令，投弹手开始倒计时。最终的投弹时间是9时52分08秒，数秒钟后，整个地面剧烈轰动起来，一朵巨大的蘑菇云腾空而起——苏联第一次核空爆试验宣告成功。据记载，这枚4.2万吨TNT当量的RDS-3核弹在距地面380米处爆炸。
在后来的飞行日志中，奥尔茹恩采夫机组详细记录了自己在核爆发生后的现实感受，并证明图-4A在核弹爆炸后一切机械设备保持正常。而按下投弹按钮的投弹手达维多夫大尉是这样描述的：
“当天天气很好，足以使我清楚地瞄准目标并及时按下投弹按钮，所有机载系统包括无线电台均保持正常。当核弹离开飞机的一瞬间，弹舱舱门迅速关闭，所有机组成员都等待着伟大闪光的到来。我们迅速启动手动驾驶系统，将驾驶舱保护罩放下，并全员戴上氧气面罩。”
“我们首先感受到的是一束巨大的闪光，随后第一波也是最强的一轮冲击波席卷飞机，此后又有第二轮以及第三轮冲击波接踵而至，只是强度没有第一轮那么大。整架飞机就跟发疯似的上下抖动，舱内弥漫起大量灰尘，外面一朵好似蘑菇的巨大云朵在我们身后逐渐形成，天上的云彩也出现好几种颜色。而此时我已经说不出一句话了，我想这是因为高度的紧张所致。”
“降落后，我们从机舱下来的时候仍然戴着氧气面罩。地勤人员对我们以及整架飞机所受的核沾染进行全面检查，此时飞机旁边已经停好一台移动的淋浴洗消站。在换上全新的衣服以后，我们乘车前往指挥部进行汇报。” 1951年12月8日，执行核空爆试验的机长奥尔茹恩采夫中校被授予列宁勋章，投弹手达维多夫大尉（试验后直接被提拔为少校）、飞行工程师斯特贝利科夫被授予战斗红旗勋章，其他机组成员以及作为备份机的图-4机组成员也都被授予政府杰出贡献奖。也正是这次试验成功，莫斯科决定将图-4A作为苏军远程空基核打击平台予以量产。1953年中期，四架图-4A再次在哈萨克斯坦的塞米巴拉金斯克进行核弹空投试验，其中两架负责投弹，另两架负责对核放射物进行数据采样。1953年9月，图-4A还参与当时苏联最新型原子弹——RDS-5的空投试验。
图-4K导弹强击机
1948年8月2日，苏联部长会议责成有关单位开始“彗星武器系统”（Kometa Weapon System）的研发工作，它包括图-4K轰炸机（“K”代表“彗星”）、KS-1飞航式反舰导弹以及“彗星-2”导航系统。作为武器系统的核心部分， KS-1（北约代号“狗窝”）导弹几乎就是一架缩小版本的米格-15歼击机，由米高扬设计局提供；而系统的导航部分由航空工业部主持开发，负责人是苏联内务部长贝利亚的儿子谢尔盖·贝利亚。当时，“彗星”工程极为神秘，仅有少数人知道，而图波列夫作为工程小组成员之一，其主要任务就是在图-4轰炸机上加装“彗星-2”导航系统与武器接口，包括一部“彗星-M”搜索定位雷达、机翼两侧的BD-KS专用挂架（用于加装KS-1导弹）。1949年，图-4K（也称“图-4KS”）改装完成。
1952～1953年，苏联空军完成对“彗星武器系统”的验证工作。在一次实弹演习中，该系统发射一枚战斗部重500千克的KS-1导弹（全弹重2735千克），成功击毁黑海上的靶舰——“红色高加索”号轻巡洋舰。此后，“彗星武器系统”被作为苏联海军航空兵的重要武器投入批生产，其中图-4K的生产单位是喀山第22厂和莫斯科第23厂。所有图-4K被编为两个轰炸航空团，分别隶属于北方舰队和黑海舰队。20世纪50年代中期，图-4K逐渐被更先进的图-16KS所取代，一些状况不错的图-4K在卸掉导弹装置后改装成图-4D军用运输机。
“70号客机”计划
早在1946年初，刚刚从二战废墟上崛起的苏联就开始考虑对全国运输业实施技术升级，其中设计一款航程涵盖全苏的大型客机也被列入急需解决的问题之一。图波列夫设计局凭借其对B-29的仿制经验，完全有能力以最小的技术风险和最高的安全保障弄出“轰炸机版民航客机”，因而在此项任务中充当了“急先锋”的角色。1946年3月，苏联部长会议签署第472191号命令，指派图波列夫设计局在仿制B-29的同时，开始进行四发民航客机的改造工作，并将项目命名为“70号客机”工程（而最终的产品是图-12客机）。1947年5月1日，图波列夫设计局研制出第一款图-12模型，很多材料直接源自被肢解的B-29轰炸机（“黑色365”），还有一部分取自在苏联远东地区坠毁的B-29残骸。1946年10月21日，图-12正式定型，按照苏联航空管理局的标准，该机可执行国际航班及国内远程航线任务。
改装后的图-12需要八名机组成员，包括两名飞行员、一名领航员、一名空中机械师、一名无线电技师以及三名空乘人员。该机巡航高度为一万米，客舱内拥有舒适的座椅、躺椅以及一个小型厨房。图-12客机分为三种标准：第一种为政府要员使用，客舱后部专门辟出一间办公室及一间会议室；第二种为简易机型，拥有48个座位，客舱后部设立6个座位的头等舱；第三种为标准机型，拥有72个座位，并在客舱前后部各设立两个头等舱。但总的来说，20世纪50年代图-12投入量产时，产量更多的还是第一种，也就是VIP型。
从1946年底开始，苏联民航在空军配合下开始对图-12进行测试，其中前三架安全顺利通过测试阶段，而第四架几乎坠毁。1947年2月16日，该机从莫斯科霍登卡机场起飞，测试任务为以最大速度爬升到4000米高空。但飞机起飞后不久，一台发动机就停止工作，在大片的碎片像雪花一样洒落空中后，发动机开始着火。就在机组成员准备用消防器材灭火时，又一台发动机停摆，导致一副螺旋桨在过速运转后突然骤停。此时，机组成员开始向基地请求返回霍登卡机场。但“破屋偏逢连夜雨”，就在飞机准备返航时，另两台发动机也陆续失去动力，导致飞机无法继续保持高度。紧急情况下，机长只能操纵图-12进入无动力滑行状态。最终，飞机在梅德韦日湖机场附近1.5千米处的一片雪地里迫降。在切断所有发动机以及关闭燃油泵后，整架飞机仍在雪地上急速滑行，在距离一处变电站37米处才停了下来。机组成员迅速跳下飞机，在确定没有发生起火及爆炸前兆的情况下，对事故原因进行就地调查。当他们打开发动机盖后，事故原因一目了然：所有发动机的进气口都与发动机断开了，导致发动机无法获取足够的空气而停止工作。
鉴于此次事故，图波列夫设计局再次对图-12发动机进气口等部位展开修正。两个月后，这架险些坠毁的飞机（此时图-12被重新命名为图-70）进行事故修理后的首次飞行。1947年5月1日，对图-70的改造工作伴随着一架图-70从超低空飞过莫斯科红场而宣告胜利结束。1948年6月16日，苏联部长会议签署第2051号命令，同意图-70批量生产。但事实上，图-70在苏联总共没有生产出几架：首先，苏联军方对图-4的需求非常大，使得三家责任工厂根本无暇顾及图-70的生产；其次，也是最重要的一点，苏联航空公司对造价昂贵的图-70兴趣不大，与其为了拓展航线采购图-70，不如多买些便宜实惠的伊尔-12双发客机划算。这种情况一直持续了七八年，直到涡轮喷气发动机全面工业化生产后，局面才逐渐改观，而当时图波列夫设计局已经设计出最新型图-104喷气客机了，当然它也是拿轰炸机（图-16）改造的。
图-75军用运输机
就在图波列夫设计局接到研发图-12（图-70）的命令后一年，1947年3月，在苏军参谋部的要求下，部长会议再次签署第493-192号命令，要求图波列夫设计局在图-12基础上同步研发一款军用运输机。项目代号“75号飞机”。1948年8月，军用运输机的第一架模型通过上级认证，并被命名为图-75。虽然是在图-12的基础上研发，但图-75与图-12的外观区别很大，其翼展和机翼厚度都有不同程度增加，机舱长度被拉长，但宽度缩小。此外，图-75的舱门被放到机翼后方，其尾部加装一间机枪操作室，可容纳两个机枪班组。
图-75是苏联第一款可运输重武器的军用运输机，且可根据作战需求搭载步兵、伞兵及实施战场医疗撤运，其宽大的机舱可担负12吨重的载重量。在重武器方面，该机可同时装载两辆OSU-76SP自行火炮，或两辆SY-3履带拖拉机，或七辆嘎斯-67B军用吉普车，或者5门85毫米反坦克炮，或者两辆重型火炮牵引车。在兵员运输方面，可搭载120名全副武装的步兵或者90名伞兵。在实施医疗撤运时，可同时容纳31副担架以及4名医疗人员。
1949年6月，苏联政府同意图-75的批生产。但与图-12一样，该机因为造价过高，没有进行大批量生产。反倒是在图-4基础上改造的图-4D军用运输机，因价格低廉被苏联空军大批采购。而唯一生产出来的那架图-75，则只能被图波列夫设计局当作货机以及实验样机使用。悲惨的是，这唯一的图-75还在1954年的一次致命事故中坠毁了。
图-4D军用运输机
早在1947年，即图-4刚刚诞生后不久，图波列夫设计局就考虑在图-4基础上研发能执行远程兵力投送的军用运输机。根据设想，该机至少要能搭载两门76毫米牵引式火炮（重量3.8吨）或一门OSU-76SP自行火炮，其起飞重量将不少于54吨，航程可达3350千米。
20世纪50年代初，随着图-16中型轰炸机的出现，图-4系列特别是图-4K逐渐退出现役。但在当时的条件下，图-4仍不失为一种较为先进的远程飞机。因此，苏联空军提议将图-4轰炸机改装为军用运输机，并命名为图-4D。根据苏联空军的建议，图-4原有的弹舱部位被最大限度地拆除，改成能容纳28名伞兵的载员舱。另外，每侧翼下还可挂一个可以装载一辆BTR-40装甲人员输送车的货运吊舱。根据计划，在需要的时候，这些图-4D还可在短时间内重新改回远程轰炸机。
1954年7月10日，苏联部长会议签署第1417-637号命令，决定将图-4改造为空降兵用运输机。根据命令，图波列夫设计局将在1955年将300架图-4轰炸机改成运输机，其中在1955年第一个季度向苏联空军交付30架，第二季度为100架，第三季度为120架，第四季度为50架。而具体的改造图纸以及说明书，必须在1954年9月1日之前交付苏联空军总参谋部。1955年底，300架图-4被改装为图-4D运输机，一直服役到20世纪60年代初，之后被乌克兰安东诺夫设计局研发的安-12中型运输机所取代。
图-4R远程侦察机
在对B-29实施全面仿制的同时，图波列夫设计局按照苏联空军的要求，也同步开始图-4R远程侦察机的研发工作，其功能类似于美国陆军航空队装备的RB-29侦察机。与图-4轰炸机相比，图-4R安装多部侦察照相机，同时将弹舱部位改成附加油箱，可额外携带10500千克燃油，使得总载油量增加到24500千克，整机重量达到65.3吨。在侦察器材方面，图-4R安装了AFA-33或AEA-33M昼间侦察照相机，以及NAFA-33S/50或NAFA-5S/100夜间照相机。如果需要，图-4R的一个附加油箱可临时改造成小型弹舱，以加装航空炸弹。
在后来的服役过程中，一部分图-4R装备了PR-2电子情报侦察以及电子对抗系统，可探测敌方150～3100兆赫的雷达回波，还可发射2600～3100兆赫的干扰信号。1954年之后，图-4R还装备SPS-1宽频干扰器。20世纪50年代末，一部分仍在服役的图-4R还装备了图-16轰炸机上的SPS-2宽频干扰器。值得一提的是，这些电子侦察/对抗设备并不受图-4机组成员的欢迎，因为这些设备的体积普遍较大，占用很多原本属于机组成员休息的空间。
图-4UShS导航训练机
20世纪50年代末，数十架图-4轰炸机被改装成导航训练机，并被命名为图-4UShS。与图-4轰炸机相比，图-4UShS的航炮被取消，同时换装RBP-4导航雷达及OPB-11R轰炸瞄准器。图-4UShS不仅可以用于训练领航员，而且也可用于对投弹手的训练。该机主要分配至苏联空军下属的各个领航员学校，并一直服役到20世纪60年代末，才被图-16所替代。
图-4航拍飞机
无论你信还是不信，图-4轰炸机甚至在苏联文化领域有过杰出贡献。20世纪50年代末，图波列夫设计局收到苏联中央纪录片厂的请求，为其设计一款可执行360度全角度航拍的飞机。对此，图波列夫将任务交给其位于莫斯科郊区多米利诺的分部。约在1959年前后，第一架样机交付中央纪录片厂，如今我们所看到的许多苏联老纪录片就是通过该机拍摄的。
图-4极地侦察机
1957年，苏联空军北海航空兵（主要负责北极巡逻及为科考提供支援）向图波列夫设计局提出设计一款执行极地侦察任务的图-4系列战机。与其他图-4系列相比，该机的最大不同是在中央增压舱进行特殊处理。在20世纪50年代末期，两架图-4极地侦察机曾飞越格陵兰岛与斯匹次卑尔根岛之间的格陵兰海、约瑟夫-弗兰兹岛以及北极点后进入加拿大领空执行侦察任务。此次侦察任务历时25个小时，两架飞机分别携带最大限度的燃油，当时的起飞重量达到图-4家族的极限——60吨。
图-4空中加油机
图-4系列轰炸机最初的设计初衷是执行远程战略轰炸任务，从苏联本土出发，其覆盖范围包括整个欧洲、北非、中东以及日本，但如果要涵盖整个北美，就需要进行空中加油。空中加油的概念起自二战之后，而苏联进行此方面的研究是在1948年，其备选机型正是图-4。图-4空中加油机包含一个空中加油软管，在加油时，两架飞机形成加油编队，彼此保持50米左右的距离，其中加油机位于上方，受油机则在加油机下方约12～15米处。通过人工抛管技术，实现软管连接，并在加油泵的压力下实现空中加油。最初的加油速度可以达到700升/分，加油结束后，受油机油箱盖自动关闭，而加油机则慢慢收回软管，两机彼此分离。
图-4NM无人机母机
1952年，6架图-4轰炸机被改造成图-4NM无人机母机。该机可携带一对拉-17喷气无人靶机，用于地空导弹训练。尽管图-4NM拆掉全部武器和大量设计，该机的爬升率仍然非常慢，需要两小时才能爬升到8000米的高空，并且非常耗油。因此，从空中实施发射的方法不久便被放弃，改为借助火箭发射器从地面发射，而图-4NM也因此逐渐淡出了历史舞台。
图-4LL发动机试验机
从服役伊始，体型硕大的图-4就扮演各种先进机载设备“孵化器”的角色，其中就包括对新型活塞发动机、涡桨发动机和涡喷发动机的飞行试验。1950年，喀山第22厂生产的第9架图-4（机号220204）被用于验证2000马力（1471千瓦）的VD-3TK发动机。根据计划，一旦通过试验后，该发动机将被安装在阿列克谢耶夫设计局研发的I-218强击机上，而执行试验的220204号机的型号被单独命名为图-4LL。此后在20世纪50年代中叶，图波列夫设计局又将两架图-4（机号分别为221203以及225402）改造为发动机空中试验平台，此后又追加四架图-4LL。苏联许多著名军机的动力系统都曾在图-4LL身上进行试验，机型包括米高扬设计局的米格-19、米格-21F，苏霍伊设计局的苏-7、苏-7U、苏-9、苏-11，雅科夫列夫设计局的雅克-25、雅克-27、雅克-30等。
图-80超远程重型轰炸机
如果说任何一种飞机都有升级改造的极限，那么图-4家族的“极限”就出现在下面要谈到的图-80和图-85轰炸机身上。如前文所述，由于苏联急切想把美国本土纳入轰炸航空兵的作战半径，而图-4飞机的现有能力又不够，加之20世纪40～50年代的空中加油技术犹如杂技般复杂，因此如何在不加油的情况下派飞机轰炸美国，仍是苏联军方孜孜以求的课题。20世纪50年代初，图波列夫设计局提出“80号飞机”工程，就是在图-4基础上发展真正达到洲际航程的战略轰炸机，这就是日后的图-80。
由于换用动力系统耗时巨大，且不容易赶上工程进度，图波列夫设计局更多在气动布局上想办法，重点是提高飞机升阻比。图波列夫设计局是这样解决的：第一步，对发动机舱实施大幅改造，四个发动机舱与机翼之间的连接部被缩小1.9平方米，致使图-80在海平面高度以最大速度飞行时，每台发动机的功率下降130马力（95.6千瓦）；其次，飞机自卫武器系统被彻底简化，前机身背部的炮塔被改成可伸缩式，其他两个炮塔改成为内嵌式；最后，飞机雷达天线被安装在流线型上翘整流罩内，虽然这种改装在理论上缩小天线扫描的范围，但实验证明这种损耗对飞机影响微乎其微。此后，这种天线安装方式成为图波列夫设计局其他战机及客机的标准配置方式。通过以上改进，图-80的升阻比增加到18（图-4的升阻比为17）。
在发动机方面，图-80采用升级后的是ASh-73TKFN发动机，螺旋桨也被更换为AV-16U四叶螺旋桨。新的发动机-螺旋桨系统在提高飞机起飞动力（达到2720马力，约2000千瓦）的同时大大降低了飞机的油耗。加上对油箱的进一步增容，与图-4相比，图-80的最大航程增加了30%～35%，达到8200千米。
图-80还对内部构造进行全面改动，机舱前部安装新型无线电通信装置，使所有机组成员可以无障碍、全时段保持联络，而投弹手及领航员的位置也被提升到机舱前部，令其获得更广阔的视野。另外，与图-4相比，图-80的主要改动还包括：
·翼上反角从4度30分减小到1度43分；
·机翼前缘大幅加厚；
·外机翼的厚度有所增加；
·加装副翼；
·翼尖进行新的修形；
·前增压舱被延长约3米，但宽度有所减少；
·换装新型机载稳定系统；
·水平尾翼面积增大。
图-80的进攻性武器也进行调整，其弹舱挂弹宽度被最大限度延伸，达到了40厘米（图-4的弹舱为38厘米），可携带更大尺寸的炸弹，例如9吨的FAB-9000高爆航弹。航炮方面，图-4采用的20毫米B-20航炮被更先进的23毫米口径NS-23航炮所取代，它由著名军械师努捷尔曼和索拉诺夫共同研制。
1948年6月，图波列夫设计局正式启动图-80的研发工作，仅仅一年后，也就是1949年7月，第一架图-80模型通过验证。1949年底，图-80所有技术问题几乎完全解决，并开始进行试飞测试。1949年12月1日，在著名试飞员奥帕德奇的驾驶下，首架图-80在莫斯科第二机场附近进行试飞。坦率地说，与之前由图波列夫统筹、全国资源保证的经典图-4飞机相比，单靠图波列夫一家之力搞出来的图-80仍存在很多缺陷。例如，图-80的重心比图-4要更靠前，为此增大了副翼、升降舵以及方向舵的面积，并在后机身加上了900千克的配重，以尽量减少重心前移带来的影响。（未完待续）
需要指出的是，至少在1943年之前，无论是军方将领还是政治领导人，莫斯科均未注意到美国正在开启一项具有战略意义的武器研发举动——波音公司制造的B-29“超级空中堡垒”远程战略轰炸机。当时，即便是一向以侦察意识超前的苏联内务人民委员会（NKVD）和红军总参谋情报总局（格鲁乌）也把主要精力放在获取美国“曼哈顿”工程（原子弹研制）方面，对于问世不久的B-29并无太多兴趣。这种情形一直持续到1943年美国特使里肯巴克对苏联的一次访问后才有所改变。可以说，正是那次访问，才真正开启了莫斯科“将B-29变图-4”的传奇故事。
“美国礼物”——苏联图-4轰炸机之缘起
周到的招待
里肯巴克上尉曾是一战期间的美国空战英雄，二战后又成为罗斯福总统在航空领域的特别顾问。1943年，在罗斯福的授意下，里肯巴克对莫斯科进行访问，目的是了解当时苏联空军的参战情况，以此决定美国依据“租借法案”对苏军援的力度。对于此次访问，斯大林极其重视，但苏联军方却面临一个不大不小的难题——一方面，里肯巴克作为美国总统特使，莫斯科至少应派出将军级官员接待；但另一方面，里肯巴克自一战后一直保持上尉军衔，按照国际惯例，苏联必须按照对等原则派出代表，但当时苏联的低级军官大多不会说英语，或者没有足够全面的航空知识。最终，莫斯科选择刚从空军学院毕业不久、精通英语及航空知识的斯莫利亚罗夫大尉进行对等接待。事实证明，这一选择是非常正确的，正是在年轻的斯莫利亚罗夫大尉的出色安排下，里肯巴克确认美国按照“租借法案”对苏援助的可行性。更重要的是，通过与斯莫利亚罗夫的交流，里肯巴克透露美军正向欧亚战场投放B-29远程轰炸机，并对其性能进行了毫无吝啬的褒奖。细心的斯莫利亚罗夫迅速捕捉到这一关键情报，在里肯巴克回国后，立即以书面形式向上级递交详细的报告，对里肯巴克提到的美国新飞机进行全面汇报。
幸运的是，这份报告迅速转到权力巨大的苏联内务人民委员会，这个机构既拥有神通广大的情报网络，又掌握了数以百计的苏联兵器和航空工业企业，对相关技术线索非常敏感。很快，斯莫利亚罗夫报告中的非核心部分被删减，只留下B-29部分后，摆到包括斯大林在内的苏联领导人的办公桌上。报告分析认为，对苏联而言，有能力摧毁法西斯纵深目标的B-29同样对苏联构成潜在威胁，建议苏联迅速获得与该机性能类似的同类战机。起初，苏联试图通过正规渠道，以“租借法案”的方式向美国寻求B-29。1943年7月19日，苏联内务人民委员贝利亚向美方提出引进包括P-38“闪电”、P-47“雷电”、B-24“解放者”以及B-29在内的远程战机要求，结果只得到性能最差的P-47，美国的解释是苏联空军力量已远超过德国空军，是全球最具威力的空中战术力量，“B-29对贵国没有价值”！很显然，美国人已暗中对苏联“留一手”。无奈之下，斯大林便指示情报战线尽一切可能搞到B-29详细的技术资料。可是苏联特工费尽心计，也只搞到B-29飞机的全套驾驶说明书，对造飞机用处不大。到1945年夏初，考虑到美国急需苏联对日宣战，加速日本军国主义投降，斯大林又曾以此为条件，向美国提出引进120架B-29轰炸机的要求，但再次遭到华盛顿的拒绝，取而代之的是向苏联援助档次低得多的B-17和B-24轰炸机，因为美国认定击败日本之后，苏联将是下一个主要对手。
事实上，苏联自己并非没有研发远程战略轰炸机的打算。早在20世纪30年代，刚刚起步的苏联航空部门几乎动员全国的资源，最终由著名设计师图波列夫牵头搞出四发的TB-3（ANT-6）轰炸机。但该机航速极慢，飞行高度也很低，在防空武器越来越成熟的岁月里，TB-3的作战效能聊胜于无，因此苏联人对TB-3并不满意。1936年底，图波列夫领导的设计局又按照新的技术标准，定型了TB-7（ANT-42）四发远程轰炸机，它在性能上堪比美国波音公司研制的B-17“空中堡垒”轰炸机。不幸的是，也在样机定型后不久，斯大林发起一场以意识形态为标尺的“大肃反”运动，大批军队高层以及国防工业战线的科学家在运动中被逮捕甚至枪决，连图波列夫也一度被抓进内务人民委员会的集中营里，这直接导致TB-7生产停摆。尽管TB-7后来转到佩特利亚科夫领导的设计局完成开发并投入生产（型号也变成佩-8），但随着1941年伟大卫国战争爆发，莫斯科只能将有限的资源用于价格低廉、性能单一的歼击机的批量生产上，对战略轰炸机研发则无暇顾及。到1945年，苏联只造出93架佩-8轰炸机，其中只有60%～70%列装部队。这一数据与同期美国拥有上千架B-17、B-24相比，几乎微不足道。顺便提一下，1944年美国陆军第8航空队的B-17轰炸机曾在西欧与东欧战线间进行穿梭轰炸，这些飞机往往以苏军占领的波尔塔瓦机场（今属乌克兰）为中转站，大批苏联军官像逛动物园似的参观这些海外怪物，大家啧啧称奇，对美国轰炸机赞不绝口。有一次，一位苏联将军把美国飞行员送给他的充气橡皮艇带到克里姆林宫，这是轰炸机乘员海上逃生时使用的装置，橡皮艇上附了一份说明书。苏共政治局委员们争先恐后地在池塘里试坐了这艘小艇，他们感觉美国货的确名不虚传，如此小巧的玩意哪怕装上大象也不会沉。
也正是在战争期间，苏联领导人逐渐意识到多发远程轰炸机的重要价值。这其中有多方面的原因：首先，英美盟军对德国境内实施战略轰炸时出动了成百上千架重型轰炸机，场面极其震撼，无论在战略层面还是心理威慑层面都具有震撼效应；其次，紧随美国研制原子弹的苏联，在远程投放平台上也要依靠轰炸机（当时导弹还只是新鲜事物），当时苏联的佩-8在性能上与美军的B-17差距不大，因此在1943年之前莫斯科没那么紧张，但当关于B-29的情报传来时，斯大林才意识到“狼来了”。 从1943年秋开始，斯大林秘令三家设计局展开四发高空高速轰炸机的研制竞赛，其中一家负责对佩-8实施改造升级，被要求接近或达到美国B-29轰炸机的技术标准，另两家则分别开启“202工程”和“302工程”的新轰炸机研制计划。但遗憾的是，由于战时物资极度匮乏，以及当时苏联严重缺少这一领域的技术人才，三个项目均未取得太大的进展。唯一的亮点是图波列夫设计局按照苏联国防委员会和航空工业人民委员会的要求，以“64号飞机”的名义开发出图-10轰炸机，它在飞行性能上比佩-8有较大进步，但还是因机身死重过大，严重影响了载弹量和续航力。可以毫不夸张地说，鉴于当时的环境以及综合国力，苏联能搞出图-10这样的飞机已是勉为其难了。而在1945年世界即将进入新的历史阶段之际，出于国家利益考虑，苏联又必须尽快获得远程战略轰炸机，以避免新的战争灾难降临到自己头上。于是，斯大林决定终止自主研发，改为集全国之力对美国B-29实施全面仿制工作，以期在最短时间内形成战斗力。这一想法在外界看来或许是幼稚的，但在莫斯科看来，确实具有可行性的，因为很少有人知道，也就是在1945年前后，苏联已经秘密拥有了四架B-29！
“车到山前必有路”
正如前文提到的，莫斯科曾在1943年前后数次向美国提出引进B-29战略轰炸机，但却均遭到了拒绝。那么苏联方面是怎样获得这四架B-29的呢？事情还得重新追溯到1944年，当时美国陆军航空队刚刚换装新型的B-29，并开始将其用于对日作战。这些飞机大多从中国西南地区（例如成都、桂林等）起飞，对中国东北（即当时的伪满洲）地区以及日本本土实施轰炸。其中部分战机因遭到日本关东军及伪满洲国守备部队密集火力拦截而受损，不得不迫降到同为盟国的苏联远东边疆区境内。事实上，对美国机组来说，来到意识形态迥异的“盟国”是非常危险的。按照美军指挥部的设想，从中国大西南起飞的B-29轰炸机，在对伪满洲和日本进行空袭后完全有足够动力返回基地，况且该机机体结构非常坚固，而且是四台大功率发动机“当家”，飞不回来的可能性并不高。但事与愿违，由于B-29刚刚列装，技术还不成熟，加之美军飞行员此前大多没有如此超远距离的奔袭经历，因此部分B-29在被防空火力击中发动机后，很难继续保持足够的动力和气动平衡，只能选择在尽可能近的地区迫降。
1944年7月29日，隶属美国陆军航空队第770中队的霍华德·R·贾雷尔上尉驾驶B-29轰炸机（机号42-6256）对伪满洲鞍山的昭和制钢所（今为鞍山钢铁集团公司）进行轰炸，遭到日军地面火力的猛烈反击，两台发动机受损。基于安全考虑，他不得不临时决定迫降到苏联远东地区的中乌戈洛瓦亚海军基地，那里离苏联太平洋舰队司令部所在地符拉迪沃斯托克（海参崴）仅30余千米。贾雷尔天真地以为，美苏是共同抗击法西斯的盟友，所以他和他的机组一定会受到苏联人的热情欢迎，会协助他们修好飞机，允许他们飞回家。起先，苏联远东军政当局倒也热情款待美国来客，可在请示莫斯科后，没想到斯大林的答复是：“扣留美国机组人员，没收飞机。”
1944年8月20日，美国陆军航空队第395中队的麦克格林少校驾驶的B-29轰炸机（机号42-93829）在对日本八幡制铁所实施轰炸后，为躲避日机拦截进入苏联境内。当时该机的雷达系统已完全失灵，轰炸机在飞越阿穆尔河（黑龙江）进入苏联境内后失去控制，麦克格林机组不得不弃机跳伞，而飞机则撞到斯特阿林山脚下，后来这些残骸都被苏军秘密运到莫斯科去了。
1944年11月11日，美国陆军航空队第794中队的维斯顿·H·普莱斯上尉在对日本大村港进行轰炸后，因被云层中的闪电击中而导致飞机失控。普莱斯机组不得不在苏联中乌戈洛瓦亚基地迫降，他们同样遭到苏方软禁。值得一提的是，这架机号为42-6365的B-29是解决苏联仿制问题的“钥匙”。正是通过对该机的分解研究，后来才能够“照葫芦画瓢”般生产出图-4。为此，苏联航空工程师列昂尼德·科贝尔将42-6365号机的部分零件收藏起来，后来又作为纪念品转赠给图波列夫设计局的同事马克西米利安·绍科。
10天后，也就是1944年11月21日，还是美国陆航的第794中队，威廉·米克里希中尉驾驶的B-29轰炸机在对日本大村港进行轰炸后，因一台发动机被高射炮火击毁而转进苏联领空，在苏军战机的“护航”下降落到中乌戈洛瓦亚基地。
也许会有读者提出疑问——既然是盟军，美国为何不向苏联提出索回这些B-29的要求呢？原来在1941年，苏联为避免东西两线作战，遂与日本签署互不侵犯协定，到1945年4月之前，该协定一直具有法律效力。因此，斯大林曾通过外交人民委员莫洛托夫向华盛顿发去以“侵犯领空”为由的抗议照会，强调本国远东领空不允许用于对日作战。同时根据《苏日互不侵犯协定》，对于迫降到苏联的美国战机和飞行员，苏联有权进行监禁，不会将其遣送回国。从档案记载了解，1942年从“大黄蜂”号航母上起飞，执行完空袭东京任务的一架美国B-25B轰炸机，因航程有限迫降到苏联境内。此后随着美军越来越抵近日本本土，又有相当数量的B-25、B-24轰炸机，PV-1以及PV-2海上巡逻机相继迫降到苏联远东地区，这些飞机大多被苏联控制起来，并在1945年8月投入到对日最后一战中。
这里不妨介绍一下，那几个迫降到苏联的B-29机组成员的情况。前三架B-29的机组成员都被送到苏联中亚名城塔什干附近的一处秘密集中营里，当时这批美国人都以为自己将被枪决，但出人意料的是，他们在集中营里却享受舒适的待遇，不仅可以做运动，而且还可以打扑克。没过多久，一部分人取道伊朗被送回美国，但在遣送之前，他们被警告“最好管住自己的嘴巴”，否则斯大林将不会释放剩余的美国飞行员。至于飞机的归还问题，苏联人根本不想谈，美国人只好作罢，总不能为几架轰炸机而与苏联翻脸吧。但这件事的确对后来美苏关系恶化起到推波助澜的作用。不过，美国军方自信地认为，区区三架算得上完整的B-29不会增强苏联空军实力，至于利用其进行大批量仿制，以当时苏联的国力和科技水平来说更是不可思议的事情。直到后来苏联真的安排三架图-4轰炸机参加莫斯科土希诺航空展的时候，美国人仍天真地认为那不过被扣留的B-29！然而没过多久，美国人就发现，这件不可思议的事情确实发生了！ 不可思议的任务
让美国人没料到的是，苏联政府对被扣留的三架B-29高度重视。受斯大林的委托，苏联海军总司令库兹涅佐夫派出头号试飞员谢苗·赖德尔上校、副驾驶维亚切斯拉夫·马罗诺夫少校和一名黑海舰队的机械师前往符拉迪沃斯托克，负责对B-29进行试飞体验。没过多久，在赖德尔的要求下，苏联航空工业人民委员会（后称航空工业部）又派出图波列夫设计局的工程师切尔诺夫以及克罗格洛夫前去支援。
赖德尔是苏军中难得的飞行高手，尤其是精通英语的他长年负责将美国租赁的大批飞机开回国，因此非常熟悉美制飞机操纵方法。借助之前苏联特工搞到的驾驶说明书（这份文物至今保存在图波列夫设计局的荣誉室里），再加上贾雷尔机组留在轰炸机上的好几本操纵手册，他和他的战友只花几周时间就弄明白了B-29轰炸机的操纵原理。他们还借助一本英俄词典，给B-29轰炸机座舱内每个开关和系统都贴上俄语说明，以方便苏联飞行员驾驶。在赖德尔的领导下，苏联试飞小组迅速掌握驾驶要领，在半年的时间里详细考核了B-29的飞行参数，与通过其他渠道获得的B-29技术指标进行对比。根据赖德尔机组向联共（布）中央委员会递交的报告，B-29确实是当时世界上最先进的战机，其轻型铝合金、飞行员增压舱、遥控航炮、大功率发动机、诺顿轰炸瞄准具、雷达、电子系统和其他所有仪器都远远超过苏联航空技术水平。这份报告更坚定了斯大林创建一支战略空中力量的决心，他命令B-29立即飞到莫斯科。
1945年6月20日，赖德尔驾驶的首架B-29轰炸机缓缓降落在莫斯科东北郊伊兹梅诺沃的苏联海军飞行试验中心跑道上（该中心原址如今变成一条以“公园”命名的街道），紧接着另两架B-29也飞来了，所有轰炸机被集中编入苏联海军第65特种任务团。事实上，当时在苏军高层中，关于B-29的作用始终没有统一的认识，不少将领希望直接把飞机投入到即将开始的对日作战中。而在苏联航空工业内部，对于远程战略轰炸机是自主研发还是全面仿制B-29也没有一致的思路，直到1945年夏天，这一切才有了最终的改变。6月22日，航空工业人民委员会接到斯大林的手令：“必须分毫不差地仿造出一架我们的B-29。”任务是下来了，可谁敢来承担呢？大家深知，任何一个小小的偏差都会导致总体设计的大量修改，也会延误整个复制计划的进程。就在B-29来莫斯科的最初几天里，曾设计过大飞机的图波列夫、佩特利亚科夫、伊留申等苏联航空泰斗们获许在它身上看了一个遍，许多仪表设备被一一拆开，又重新装回去。他们都在惊叹美国人的“奇技淫巧”，像飞机上的自动化控制系统多得让人眼花缭乱，飞机上布满了远程火控系统和传感器，还有不少仪器根本连用途都不太清楚，诸如苏联航空工业刚刚掌握的电动自动驾驶仪，在B-29身上完全是小儿科……面对这样的考察结果，大家都不知道该如何向斯大林汇报了。
最终，航空工业人民委员会决定推荐图波列夫担纲，毕竟他当年在战略轰炸机研制领域进展最快，在空气动力学、发动机制造方面也有一定基础。可是倔强的图波列夫还是不肯放弃仍在完善中的图-10轰炸机项目。据他的助手亚历山大·阿尔汉格尔斯基回忆，有一天，从克里姆林宫传来消息，斯大林同志要接见他们。在会见前，阿尔汉格尔斯基善意地提醒图波列夫不要提图-10的事情，而是把全部精力放到如何仿制B-29上，可是图波列夫依然准备了一大摞关于图-10的资料。结果可想而知，当图波列夫的设计方案摆上斯大林的桌面后，这位领袖大发雷霆，他下了一道怒气冲冲的命令：“仿制，一个零件也不许改！”需要指出的是，图波列夫在方案里强调B-29是美国人在战争中期投入使用的产品，如果苏联从分解飞机、工程测绘再到依样仿制一路走下来，再过几年搞出来的东西就很可能成为博物馆里的展品。可是斯大林考虑的角度完全不同，他在竭力避免任何技术风险。因为图波列夫不知道的是，领袖想要的是能够安全运载与投放巨大原子弹的战略轰炸机，既然美国人能够用B-29投掷了原子弹，这就是经验的保证。现在苏联需要尽快具备完整的核打击力量，哪怕这一力量是相对落后的。不久后，苏联国防委员会颁布的第8934号命令也正式传达图波列夫设计局，命令宣布时任副国防人民委员的库兹涅佐夫元帅全面主持仿制工作，同时任命航空专家奥库洛夫以及图波列夫全权负责具体仿制事宜，命令是这样写的：“任命图波列夫同志为首席设计师，即刻启动B-4（莫斯科对轰炸机仿制工程的最初代号）的研发工作，研发时间为一年，要求全苏相关单位对B-4工程予以全力协助……一切以尽快尽多地批量生产出B-4为最终目的。”自此，伟大的“轰炸机山寨工程’正式拉开帷幕。
苏联重建航空生产链
整个复制计划在莫斯科郊外具有传奇色彩的中央机场内进行，因为只有该机场才有容得下B-29机身的库房。1945年7月10日晚上，图波列夫再次登上42-6365号B-29轰炸机视察，然后飞机被转运到喀山的第22飞机制造厂进行拆解，所有拆下来的零件依次进行称重、测量、照相并配上描述性的说明，以便供复制时用。拆解各种仪表和控制系统的时候特别小心，无数的管线都一一编号，贴标签，并且记录在案，之后这些部件再仔细包装起来，押运到苏联各个角落，交给专门单位仿制。至于机号为42-6256的B-29被运往位于莫斯科南部拉明斯克的航空研究所，用于对飞行员以及维修人员进行培训，而机号为42-6358的B-29则被当作储备样品实施封存。
据档案显示，全苏航空材料研究所负责对拆卸完成的B-29机舱等所用材料进行成分分析，并根据成果研发出同样的机体材料——这些材料在苏联工业史上是从未有过的；中央航空动力研究所负责对B-29的活塞发动机、螺旋桨部件进行研究与测试，并考虑可否使用苏制ASh-73发动机取代；苏联中央流体力学研究院（TsAGI）负责研究B-29的气动布局及机体重量分配；特种装备研究所负责对B-29的航空设备进行研究，并论证是否用其他苏制设备代用到B-4上。 不得不承认的是，像B-29轰炸机这样复杂的技术系统是不能轻率且机械地仿制的，那样生产出来的东西肯定无法运转，这需要工程师们仔细地弄清这些系统当初是依照什么设计原理制造出来的。这又谈何容易，有时候重新制造反而比弄清人家的“精巧玩具”更容易些，毕竟搞破译难题的工作，需要有比发明人更高的业务水平。图波列夫后来在自己的回忆录是这样描述复制工作的艰巨：B-29轰炸机的部件总共有10.5万个，需要画40万份草图。美国制造商的工艺技术与苏联不同，如B-29的标准铝合金板材厚度为十六分之一英寸（约1.59毫米），可苏联根本无法生产出如此薄的铝合金。在他看来，要完成对B-29的仿制以及批量生产，就必须改变苏联航空工业现有的大部分产品标准，因为B-29轰炸机90%的部件以及材料都是苏联国内当时无法生产的，或者是不能匹配的。更为重要的是，苏联在飞机设计理念上与美国人的不同。为此，图波列夫让苏联部长会议副主席米高扬帮自己解决协调问题，后者可以最高命令的名义向苏联各部委下达指令，一旦发现部件交付拖延，那么部门负责人就得自己向库兹涅佐夫元帅去解释。图波列夫特意向斯大林写出书面报告，要求将研发时间延长到三年，报告写道：“这的确是一架普通的飞机，与其他战机没有什么不同。但是坦诚地说，我们要对其进行仿制远没有想象的那么简单，因为我几乎在全苏联境内都难以找到一个合适的螺母，要对其进行仿制，就必须从最微小的部件开始做起……我难以想象美国人是如何在如此繁杂的线路中理出头绪的；难以想象美国人是如何在无数个指示灯与武器操控系统之间确定稳定连接的；我同样难以想象美国人是如何搞出如此复杂的控制与导航系统的——这的确很打击我，我们再也不能像伟大卫国战争期间那样用自来水管来将就制作歼击机了。除此之外，还有很多其他不确定的问题，例如我们的战机无疑要使用苏制的武器以及敌我识别系统，但是如何才能成功移植到B-29的复制品上，这些足够我们反复对比论证了。”
经过一番讨价还价，斯大林最终同意将研发时间延长一年，即在1947年夏天的土希诺航展上必须出现苏联生产的B-4，同时要求能量巨大的苏联内务人民委员（不久改称内务部长）贝利亚必须为B-4工程提供全力的保障和支持。为了支持B-4，苏联共有900家企业以及科研机构参与其中，其中不少企业和科研机构就是为了完成B-4任务而专门组建的，目的是对B-29的各种机载设备进行仿制并批量生产。而为了全面协调如此多的企业以及单位，图波列夫专门设立类似“智囊”的组织机构。在这个组织机构内，每个人负责B-4计划的一个方面，其中以迪米特里·马尔科夫作为总工程师，阿尔卡季·什维索夫负责主持发动机方面的工作，A·M·久姆林负责轰炸机结构力学设计。也正是在久姆林的极力主张下，苏联参照美国标准，对国内大型飞机结构力学标准进行重新修订，以适应全新的开发。实际上，在分毫不差地复制B-29的过程中，苏联已然新建一套迥异于过去的航空工业，这个说法并不过分，因为美国的飞机只有美国的工艺才能复制出来。图波列夫很清楚，搞出“苏维埃版B-29”之日，便是宣告苏联军事航空业新时代启动之时。
有困难，去解决
值得苏联人高兴的是，最容易给新飞机“卡脖子”的发动机仿制工作却相对容易地解决了。原来，什维索夫曾于20世纪30年代在美国怀特公司接受过发动机设计培训，在20世纪30年代末到40年代初，苏联曾根据美国的许可证开发出两种18缸双排星形发动机——一种是2000马力（1471千瓦）的M71，另一种是2250马力（1654千瓦）的M72。这两种发动机在功能以及设计工艺方面与B-29所用的怀特R-3350-23A活塞发动机是一样的。因此，在动力方面，苏联无需进行重复的仿制，而是使用M71以及M72的改装版——ASh-73TK发动机即可。
可是对B-29机载设备的仿制要困难多了，这不仅是因为部件繁琐，更因为苏联国内大部分企业反对与抵制“全盘美化”，他们认为苏制设备不比美国的差，且已批量生产，没必全面仿制。但在图波列夫看来，通盘考虑B-4的综合架构及性能，要达到B-29性能的平衡性及协调性，就必须对B-29的每一寸都进行复制。对此，斯大林也赞同图波列夫的想法。为了解决这一问题，图波列夫使出一点“小伎俩”：在图波列夫设计局五楼的模型大厅内举办展览会，将每家参与项目的企业、科研院所自主研发的飞机部件及对应的B-29上的部件进行并排陈列，然后在样品旁边摆上责任单位负责人的名字和介绍，并邀请苏联部长们进行参观后将展览情况汇报给斯大林。事实证明，这一招非常奏效，自从那次展览后，当初对仿制工作推诿扯皮的单位再也不敢生事，这不仅是感受到斯大林和贝利亚的压力，而且在对比面前，也的确看到自己的产品远比美国货笨重粗糙。
与机载设备一样，在机身材料开发方面，图波列夫也遇到国内企业的“软抵抗”，特别是在非金属材料领域（如塑料、高质橡胶、合成纤维等），因为苏联化工工业非常落后，因而完全按照美国标准进行批量生产不仅难度很大，而且成本非常高。在这一点上，图波列夫仍然保持足够的强硬立场以及高度的前瞻性，他坚信任何一点瑕疵都将让B-4的完美性大打折扣，并再次借用斯大林的权威，要求责任企业必须严格按照既定标准仿制。
除了上述配件以外，包括B-4的起落架、弹舱、机组成员座椅、外翼段、安定面、方向舵、升降舵及中央增压舱等仿制工作都在喀山第22厂完成。在政府的全力保障下，第22厂甚至对整个厂房进行重建，引入从战败的德国拆卸来的新型机床，外加不少于三万项新生产工艺。更重要的是，第22厂拥有生产B-4所必需的线型放样车间，这种设施过去不曾在苏联航空制造理念中出现，但却是B-4必不可少的一个环节。当然，在喀山的生产也并非一帆风顺，例如在螺旋千斤顶、轰炸瞄准具风挡、观星窗等其他部件的仿制过程中，无数问题被反复提出来。
从1946年3月23日开始，所有仿制的部件都被送到一个特殊的地点，与被当作储备样品的B-29（此时这架42-6358号机已被重新涂上苏联空军的红星标识）进行验证比对，确保所有零件都能在B-4上进行匹配。1946年中期，第一架B-4的全比例模型组装完毕。在聚光灯下，图波列夫组织专家对所有设计缺陷及差别进行认真研究并详细记录在案，对正确的设计再次进行绘图，定型后送往第22厂。通过这一方法，图波列夫将B-4模型因为设计人员疲劳——参与设计的所有工程师每个月仅能休息一天——而产生的偏差逐一进行修正，并将最终定型的样机锁在一个隐秘的库房内，除了图波列夫以及马尔科夫同意之外，任何人不得靠近定型后的B-4样机。
皆大欢喜
1947年2月28日，在经过无数的细节堆砌以及反复试验比对，第一架B-4（出厂序号220001，其中“22”代表是第22厂）正式下线，整机重量为35.27吨，与B-29整机重量（34.93吨）相比，仅仅增加不到1%，这不能不说是一个巨大的奇迹。与B-29相比，苏联研制的第一架B-4有几处不同。首先，B-4换装敌我识别系统（IFF），这对于不同的国家来说是很自然的；其次，苏联采用更为先进的短波无线电系统；另外，在武器方面，苏联采用口径20毫米的别列津B-20航炮（后来改为23毫米口径的NR-23航炮）。事实证明，机载武器的这一选择是正确的。在朝鲜战争期间，志愿军/朝鲜联合空军的米格-15歼击机之所以能成功拦截美国远东空军的B-29轰炸机，很大原因是米格-15的NR-23航炮，可在B-29轰炸机自卫用的12.7毫米机枪射程外开火。而在后来苏联空军的B-4（图-4）轰炸机与米格-15歼击机模拟对抗中，米格机却很难做到这一点。
此后，在对该机进行多次调整以及完善工作后，1947年5月19日，苏联著名试飞员尼古拉·里边科在瓦西里琴科、萨吉诺夫的配合下进行首次试飞。1947年6月底，第二架B-4（出厂序号220002）由试飞员马克·加莱进行试飞。两次试飞中，图波列夫均到现场观摩。此后，在1947年夏秋两季，先后又有10架B-4生产出来并进行试飞。
为验证性能，斯大林委派空军元帅亚历山大·格洛瓦诺夫和航空工业部副部长丹曼耶夫组成特别领导小组，对轰炸机进行全面测试。除此之外，参与设计、生产B-4的各个企业代表（代表图波列夫设计局的是马尔科夫）以及许多苏联试飞员也被召入该小组。据试飞员回忆，虽然B-4总体性能仍值得肯定，但有几次意外却让人心惊胆战。1947年9月18日，220101号机的第三台发动机在飞行过程中起火，机长瓦西里琴科命令机组跳伞后与机械师菲利佐留在机上，他们竭尽全力想扑灭发动机的火苗，但却没有成功，最终在科洛姆纳西南7千米处迫降。在附近农民的帮助下，火焰最终被扑灭，但飞机却因此报废。第二次比较惊险的事故发生在1947年10月，当时斯大林要求图波列夫设计局安排之前生产出的20架B-4（这时已定名为图-4）参加庆祝“十月革命”胜利30周年红场阅兵。其中第13架B-4/图-4（序号220303）从喀山飞往莫斯科途中三台发动机先后起火，为了保住飞机，机组成员没有选择跳伞逃生，而是强行迫降，最终飞机在一片树林里坠毁，两名机组成员死亡。当时很多人都笃信，“13”这个数字实在太不吉利了。
到1949年中期，随着图-4完成远程飞行测试任后，第22厂开始批量生产。自此，图-4系列战机逐渐列装苏联空军。作为B-4/图-4计划的参与人员，图波列夫设计局的所有领导以及参与研发的大部分员工都被授予政府贡献奖，有的还获得斯大林荣誉勋章。
图-4的研发成功是苏联飞机制造史上的里程碑，它为此后苏联所有活塞式以及喷气式战机的发展奠定了基础。可以毫不客气地说，后来大部分苏联战机上的仪表、传感器、电机等精密部件追根溯源，全都能在B-29身上找到血缘关系。从这个意义上说，斯大林的决定无疑是一件好事。在此后的数十年中，苏联先后在图-4的基础上进行了多版本的改进，其中就有被改造成可实施核武器远程投放的“恐怖杀手”。当然，等到图-4轰炸机在哈萨克斯坦大草原投掷原子弹时，苏联飞行员依稀还记得当初图波列夫的话：“尽管这种飞机与当初美军向日本投掷原子弹的轰炸机分毫不差，但它依然对美国本土鞭长莫及，况且它已不可能抗衡现代化防空火网的拦截了。”但无论怎么说，图-4的出现，的确是苏联踏入顶级军事强国行列的最为坚实的一大步。
威武雄壮——苏联图-4轰炸机之发展
原装货的境遇
当三架被扣留的美制B-29轰炸机抵达莫斯科后不久，苏联空军就给它们涂上红五星标识以及新的序列号——“黑色256”、“黑色358”以及“黑色365”。其中，“黑色256”被当作B-4工程中对ASh-73TK发动机进行测试的样机，不久又被运到喀山第22飞机制造厂，参与图-4飞机的对比研发工作。1948年4月16日，根据苏联部长会议第210号命令，该机又被运到莫斯科西南部的乔普雷斯坦，当作“母机”参与代号“346工程”的火箭动力战机的试验。根据试验计划，“黑色256”在右侧的第3、第4台发动机之间增加一个挂架，用于加装马图斯·比思诺瓦特集团研发的“德国-346”（German 346）火箭动力飞机。1949～1950年，改装完毕的“黑色256”先后进行数次试飞，即便“346工程”日后下马，该机一直留在乔普雷斯坦充当专门的试验平台。
“黑色358”则被运到伊兹梅诺沃机场，成为B-4工程中的预备样机，并在图-4后期定型过程中作为对比样本。而同一型号的“黑色365”则被彻底分解，用于为B-4工程零部件的全面仿制绘图提供参考。其被肢解的零部件有一部分在1946年被重新组装，成为“70号飞机”项目（即图-70）样机的一部分。 图-4远程轰炸机
如前文所述，苏联生产的图-4（B-4）远程轰炸机并非美国B-29的全面复制品，它采用国产ASh-73TK发动机，并拥有更大口径的武器配置。根据苏联空军赋予的任务，图-4主要用于全天候条件下对敌纵深战略目标实施密集轰炸。1947年5月19日，第一架图-4升空，并在此后五年内进行大批量制造。在量产过程中，图波列夫设计局对图-4武器系统进行多次改进。例如，第一架从第22厂下线的图-4配备两挺12.7毫米口径别列津航空机枪（UBK）。从第四架图-4开始，机枪换成20毫米口径的别列津B-20E航炮，此后又改成火力更猛的23毫米口径NR-23航炮。
图-4一直服役到20世纪60年代初。20世纪50年代，莫斯科曾将25架图-4轰炸机赠予新成立的中华人民共和国，它们在中国空军中服役到80年代。除此之外，中国曾在这批图-4的基础上研发出涡桨动力的图-4改进型飞机。
图-4A核战略远程轰炸机
莫斯科实施B-4工程的最初目的之一，就是尽快拥有远程核投送能力。因此在图-4定型后不久，苏联就开始图-4A升级版的研发工作。与图-4基本型相比，图-4A拥有电子导热的耐热弹舱，并配有一部电子控制系统和一部核航弹悬浮储存系统。此外，为了避免机组成员在核弹运输、投放过程中受到核辐射，在机舱与弹舱之间还加装防辐射隔层。
1948年上半年，苏联开始用图-4战机对其正在研制中的原子弹实施模拟空投试验。试验之初，苏联空军曾用一架图-4轰炸机在莫斯科东部投掷RDS-1核弹教练弹，结果显示图-4投放的核弹在弹道上不太稳定。为此，图波列夫设计局紧急改进图-4A的相关设备，为该机的电子控制系统安装必要的弹道稳定系统。图-4A的全面测试及改装最终于1951年完成，当年5月17日，苏联空军总参谋部签署命令，决定正式使用图-4A实施真实的核弹空投试验，并将时间定在10月18日。执行任务的机组成员均是苏联顶尖的飞行员与技术人员，包括拥有“苏联英雄”称号的机长康斯坦丁·奥尔茹恩采夫中校、副驾驶员伊万·科什卡洛夫中尉、领航员弗拉基米尔·苏沃洛夫大尉、核弹投放手鲍里斯·达维多夫大尉、雷达操作员尼古拉·科尤什金中尉、空中机械师瓦西里·特洛菲莫夫少校和阿尔卡季.库兹涅佐夫中尉、机枪手二等兵阿尔卡季·叶甫戈达欣以及此次执行核投放任务的飞行工程师艾维安·斯特贝利科夫中尉。为确保投放的可靠，苏联还出动一架图-4为奥尔茹恩采夫机组伴飞，并充当僚机。
在前期准备中，苏方采取极为严格的安全措施。再三检查完毕的RDS-3核弹被放置在一辆手推车上，为掩人耳目，整个推车被披上防水雨布。然后，由三名工人小心翼翼地将核弹推到整装待发的图-4A旁。此时的图-4A已经加满油并打开弹舱，在几名地勤的共同努力下，核弹被放置到弹舱内。为避免被无关人员看到，装弹后的弹舱被帆布遮蔽。之后，机组人员再次对飞机进行起飞前的最后一次检查，完成对弹舱及电子连接器的检查后，由机长启动核弹电子锁，并确定安全信号灯已经亮起，紧接着弹舱门关闭，整个过程都在一名国家安全委员会（克格勃）官员监督下进行。最终，在机长及领航员做完起飞前的飞行记录后，奥尔茹恩采夫机长向此次试验的总指挥卡马洛夫少将报告准备就绪。
莫斯科时间1951年10月18日上午7时，携带核弹的图-4A从哈萨克斯坦的扎纳谢梅机场起飞。数分钟后，为奥尔茹恩采夫机组伴飞的图-4轰炸机也起飞了。该机携带的是一枚核弹教练弹，如果图-4A机组的瞄准系统出现故障，它便从僚机变成长机，并前往目标地点，为图-4A实施定位指示。一旦出现这种情况，伴飞图-4会在预定地域投下教练弹，也就是向图-4A发出信号——是时候扔真家伙了。此外，在飞行过程中，苏联空军还出动数架拉-11歼击机，为轰炸机编队护航。而在指挥部，轰炸机编队的飞行轨迹在一张地图上完整显示出来，指挥部通过高频和甚高频无线电台与轰炸机组保持实时联络。
按照计划，图-4A在爬升到一万米高空后向目标径直飞去。当天的天气状况良好，因此飞行过程没有意外。抵达目标地点后，图-4A先按计划从拟投地点上空掠过，完成一次模拟投弹，以便对瞄准系统实施精确校准。在向指挥部汇报所有系统运转正常后，指挥部下达投弹命令，投弹手开始倒计时。最终的投弹时间是9时52分08秒，数秒钟后，整个地面剧烈轰动起来，一朵巨大的蘑菇云腾空而起——苏联第一次核空爆试验宣告成功。据记载，这枚4.2万吨TNT当量的RDS-3核弹在距地面380米处爆炸。
在后来的飞行日志中，奥尔茹恩采夫机组详细记录了自己在核爆发生后的现实感受，并证明图-4A在核弹爆炸后一切机械设备保持正常。而按下投弹按钮的投弹手达维多夫大尉是这样描述的：
“当天天气很好，足以使我清楚地瞄准目标并及时按下投弹按钮，所有机载系统包括无线电台均保持正常。当核弹离开飞机的一瞬间，弹舱舱门迅速关闭，所有机组成员都等待着伟大闪光的到来。我们迅速启动手动驾驶系统，将驾驶舱保护罩放下，并全员戴上氧气面罩。”
“我们首先感受到的是一束巨大的闪光，随后第一波也是最强的一轮冲击波席卷飞机，此后又有第二轮以及第三轮冲击波接踵而至，只是强度没有第一轮那么大。整架飞机就跟发疯似的上下抖动，舱内弥漫起大量灰尘，外面一朵好似蘑菇的巨大云朵在我们身后逐渐形成，天上的云彩也出现好几种颜色。而此时我已经说不出一句话了，我想这是因为高度的紧张所致。”
“降落后，我们从机舱下来的时候仍然戴着氧气面罩。地勤人员对我们以及整架飞机所受的核沾染进行全面检查，此时飞机旁边已经停好一台移动的淋浴洗消站。在换上全新的衣服以后，我们乘车前往指挥部进行汇报。” 1951年12月8日，执行核空爆试验的机长奥尔茹恩采夫中校被授予列宁勋章，投弹手达维多夫大尉（试验后直接被提拔为少校）、飞行工程师斯特贝利科夫被授予战斗红旗勋章，其他机组成员以及作为备份机的图-4机组成员也都被授予政府杰出贡献奖。也正是这次试验成功，莫斯科决定将图-4A作为苏军远程空基核打击平台予以量产。1953年中期，四架图-4A再次在哈萨克斯坦的塞米巴拉金斯克进行核弹空投试验，其中两架负责投弹，另两架负责对核放射物进行数据采样。1953年9月，图-4A还参与当时苏联最新型原子弹——RDS-5的空投试验。
图-4K导弹强击机
1948年8月2日，苏联部长会议责成有关单位开始“彗星武器系统”（Kometa Weapon System）的研发工作，它包括图-4K轰炸机（“K”代表“彗星”）、KS-1飞航式反舰导弹以及“彗星-2”导航系统。作为武器系统的核心部分， KS-1（北约代号“狗窝”）导弹几乎就是一架缩小版本的米格-15歼击机，由米高扬设计局提供；而系统的导航部分由航空工业部主持开发，负责人是苏联内务部长贝利亚的儿子谢尔盖·贝利亚。当时，“彗星”工程极为神秘，仅有少数人知道，而图波列夫作为工程小组成员之一，其主要任务就是在图-4轰炸机上加装“彗星-2”导航系统与武器接口，包括一部“彗星-M”搜索定位雷达、机翼两侧的BD-KS专用挂架（用于加装KS-1导弹）。1949年，图-4K（也称“图-4KS”）改装完成。
1952～1953年，苏联空军完成对“彗星武器系统”的验证工作。在一次实弹演习中，该系统发射一枚战斗部重500千克的KS-1导弹（全弹重2735千克），成功击毁黑海上的靶舰——“红色高加索”号轻巡洋舰。此后，“彗星武器系统”被作为苏联海军航空兵的重要武器投入批生产，其中图-4K的生产单位是喀山第22厂和莫斯科第23厂。所有图-4K被编为两个轰炸航空团，分别隶属于北方舰队和黑海舰队。20世纪50年代中期，图-4K逐渐被更先进的图-16KS所取代，一些状况不错的图-4K在卸掉导弹装置后改装成图-4D军用运输机。
“70号客机”计划
早在1946年初，刚刚从二战废墟上崛起的苏联就开始考虑对全国运输业实施技术升级，其中设计一款航程涵盖全苏的大型客机也被列入急需解决的问题之一。图波列夫设计局凭借其对B-29的仿制经验，完全有能力以最小的技术风险和最高的安全保障弄出“轰炸机版民航客机”，因而在此项任务中充当了“急先锋”的角色。1946年3月，苏联部长会议签署第472191号命令，指派图波列夫设计局在仿制B-29的同时，开始进行四发民航客机的改造工作，并将项目命名为“70号客机”工程（而最终的产品是图-12客机）。1947年5月1日，图波列夫设计局研制出第一款图-12模型，很多材料直接源自被肢解的B-29轰炸机（“黑色365”），还有一部分取自在苏联远东地区坠毁的B-29残骸。1946年10月21日，图-12正式定型，按照苏联航空管理局的标准，该机可执行国际航班及国内远程航线任务。
改装后的图-12需要八名机组成员，包括两名飞行员、一名领航员、一名空中机械师、一名无线电技师以及三名空乘人员。该机巡航高度为一万米，客舱内拥有舒适的座椅、躺椅以及一个小型厨房。图-12客机分为三种标准：第一种为政府要员使用，客舱后部专门辟出一间办公室及一间会议室；第二种为简易机型，拥有48个座位，客舱后部设立6个座位的头等舱；第三种为标准机型，拥有72个座位，并在客舱前后部各设立两个头等舱。但总的来说，20世纪50年代图-12投入量产时，产量更多的还是第一种，也就是VIP型。
从1946年底开始，苏联民航在空军配合下开始对图-12进行测试，其中前三架安全顺利通过测试阶段，而第四架几乎坠毁。1947年2月16日，该机从莫斯科霍登卡机场起飞，测试任务为以最大速度爬升到4000米高空。但飞机起飞后不久，一台发动机就停止工作，在大片的碎片像雪花一样洒落空中后，发动机开始着火。就在机组成员准备用消防器材灭火时，又一台发动机停摆，导致一副螺旋桨在过速运转后突然骤停。此时，机组成员开始向基地请求返回霍登卡机场。但“破屋偏逢连夜雨”，就在飞机准备返航时，另两台发动机也陆续失去动力，导致飞机无法继续保持高度。紧急情况下，机长只能操纵图-12进入无动力滑行状态。最终，飞机在梅德韦日湖机场附近1.5千米处的一片雪地里迫降。在切断所有发动机以及关闭燃油泵后，整架飞机仍在雪地上急速滑行，在距离一处变电站37米处才停了下来。机组成员迅速跳下飞机，在确定没有发生起火及爆炸前兆的情况下，对事故原因进行就地调查。当他们打开发动机盖后，事故原因一目了然：所有发动机的进气口都与发动机断开了，导致发动机无法获取足够的空气而停止工作。
鉴于此次事故，图波列夫设计局再次对图-12发动机进气口等部位展开修正。两个月后，这架险些坠毁的飞机（此时图-12被重新命名为图-70）进行事故修理后的首次飞行。1947年5月1日，对图-70的改造工作伴随着一架图-70从超低空飞过莫斯科红场而宣告胜利结束。1948年6月16日，苏联部长会议签署第2051号命令，同意图-70批量生产。但事实上，图-70在苏联总共没有生产出几架：首先，苏联军方对图-4的需求非常大，使得三家责任工厂根本无暇顾及图-70的生产；其次，也是最重要的一点，苏联航空公司对造价昂贵的图-70兴趣不大，与其为了拓展航线采购图-70，不如多买些便宜实惠的伊尔-12双发客机划算。这种情况一直持续了七八年，直到涡轮喷气发动机全面工业化生产后，局面才逐渐改观，而当时图波列夫设计局已经设计出最新型图-104喷气客机了，当然它也是拿轰炸机（图-16）改造的。
图-75军用运输机
就在图波列夫设计局接到研发图-12（图-70）的命令后一年，1947年3月，在苏军参谋部的要求下，部长会议再次签署第493-192号命令，要求图波列夫设计局在图-12基础上同步研发一款军用运输机。项目代号“75号飞机”。1948年8月，军用运输机的第一架模型通过上级认证，并被命名为图-75。虽然是在图-12的基础上研发，但图-75与图-12的外观区别很大，其翼展和机翼厚度都有不同程度增加，机舱长度被拉长，但宽度缩小。此外，图-75的舱门被放到机翼后方，其尾部加装一间机枪操作室，可容纳两个机枪班组。
图-75是苏联第一款可运输重武器的军用运输机，且可根据作战需求搭载步兵、伞兵及实施战场医疗撤运，其宽大的机舱可担负12吨重的载重量。在重武器方面，该机可同时装载两辆OSU-76SP自行火炮，或两辆SY-3履带拖拉机，或七辆嘎斯-67B军用吉普车，或者5门85毫米反坦克炮，或者两辆重型火炮牵引车。在兵员运输方面，可搭载120名全副武装的步兵或者90名伞兵。在实施医疗撤运时，可同时容纳31副担架以及4名医疗人员。
1949年6月，苏联政府同意图-75的批生产。但与图-12一样，该机因为造价过高，没有进行大批量生产。反倒是在图-4基础上改造的图-4D军用运输机，因价格低廉被苏联空军大批采购。而唯一生产出来的那架图-75，则只能被图波列夫设计局当作货机以及实验样机使用。悲惨的是，这唯一的图-75还在1954年的一次致命事故中坠毁了。
图-4D军用运输机
早在1947年，即图-4刚刚诞生后不久，图波列夫设计局就考虑在图-4基础上研发能执行远程兵力投送的军用运输机。根据设想，该机至少要能搭载两门76毫米牵引式火炮（重量3.8吨）或一门OSU-76SP自行火炮，其起飞重量将不少于54吨，航程可达3350千米。
20世纪50年代初，随着图-16中型轰炸机的出现，图-4系列特别是图-4K逐渐退出现役。但在当时的条件下，图-4仍不失为一种较为先进的远程飞机。因此，苏联空军提议将图-4轰炸机改装为军用运输机，并命名为图-4D。根据苏联空军的建议，图-4原有的弹舱部位被最大限度地拆除，改成能容纳28名伞兵的载员舱。另外，每侧翼下还可挂一个可以装载一辆BTR-40装甲人员输送车的货运吊舱。根据计划，在需要的时候，这些图-4D还可在短时间内重新改回远程轰炸机。
1954年7月10日，苏联部长会议签署第1417-637号命令，决定将图-4改造为空降兵用运输机。根据命令，图波列夫设计局将在1955年将300架图-4轰炸机改成运输机，其中在1955年第一个季度向苏联空军交付30架，第二季度为100架，第三季度为120架，第四季度为50架。而具体的改造图纸以及说明书，必须在1954年9月1日之前交付苏联空军总参谋部。1955年底，300架图-4被改装为图-4D运输机，一直服役到20世纪60年代初，之后被乌克兰安东诺夫设计局研发的安-12中型运输机所取代。
图-4R远程侦察机
在对B-29实施全面仿制的同时，图波列夫设计局按照苏联空军的要求，也同步开始图-4R远程侦察机的研发工作，其功能类似于美国陆军航空队装备的RB-29侦察机。与图-4轰炸机相比，图-4R安装多部侦察照相机，同时将弹舱部位改成附加油箱，可额外携带10500千克燃油，使得总载油量增加到24500千克，整机重量达到65.3吨。在侦察器材方面，图-4R安装了AFA-33或AEA-33M昼间侦察照相机，以及NAFA-33S/50或NAFA-5S/100夜间照相机。如果需要，图-4R的一个附加油箱可临时改造成小型弹舱，以加装航空炸弹。
在后来的服役过程中，一部分图-4R装备了PR-2电子情报侦察以及电子对抗系统，可探测敌方150～3100兆赫的雷达回波，还可发射2600～3100兆赫的干扰信号。1954年之后，图-4R还装备SPS-1宽频干扰器。20世纪50年代末，一部分仍在服役的图-4R还装备了图-16轰炸机上的SPS-2宽频干扰器。值得一提的是，这些电子侦察/对抗设备并不受图-4机组成员的欢迎，因为这些设备的体积普遍较大，占用很多原本属于机组成员休息的空间。
图-4UShS导航训练机
20世纪50年代末，数十架图-4轰炸机被改装成导航训练机，并被命名为图-4UShS。与图-4轰炸机相比，图-4UShS的航炮被取消，同时换装RBP-4导航雷达及OPB-11R轰炸瞄准器。图-4UShS不仅可以用于训练领航员，而且也可用于对投弹手的训练。该机主要分配至苏联空军下属的各个领航员学校，并一直服役到20世纪60年代末，才被图-16所替代。
图-4航拍飞机
无论你信还是不信，图-4轰炸机甚至在苏联文化领域有过杰出贡献。20世纪50年代末，图波列夫设计局收到苏联中央纪录片厂的请求，为其设计一款可执行360度全角度航拍的飞机。对此，图波列夫将任务交给其位于莫斯科郊区多米利诺的分部。约在1959年前后，第一架样机交付中央纪录片厂，如今我们所看到的许多苏联老纪录片就是通过该机拍摄的。
图-4极地侦察机
1957年，苏联空军北海航空兵（主要负责北极巡逻及为科考提供支援）向图波列夫设计局提出设计一款执行极地侦察任务的图-4系列战机。与其他图-4系列相比，该机的最大不同是在中央增压舱进行特殊处理。在20世纪50年代末期，两架图-4极地侦察机曾飞越格陵兰岛与斯匹次卑尔根岛之间的格陵兰海、约瑟夫-弗兰兹岛以及北极点后进入加拿大领空执行侦察任务。此次侦察任务历时25个小时，两架飞机分别携带最大限度的燃油，当时的起飞重量达到图-4家族的极限——60吨。
图-4空中加油机
图-4系列轰炸机最初的设计初衷是执行远程战略轰炸任务，从苏联本土出发，其覆盖范围包括整个欧洲、北非、中东以及日本，但如果要涵盖整个北美，就需要进行空中加油。空中加油的概念起自二战之后，而苏联进行此方面的研究是在1948年，其备选机型正是图-4。图-4空中加油机包含一个空中加油软管，在加油时，两架飞机形成加油编队，彼此保持50米左右的距离，其中加油机位于上方，受油机则在加油机下方约12～15米处。通过人工抛管技术，实现软管连接，并在加油泵的压力下实现空中加油。最初的加油速度可以达到700升/分，加油结束后，受油机油箱盖自动关闭，而加油机则慢慢收回软管，两机彼此分离。
图-4NM无人机母机
1952年，6架图-4轰炸机被改造成图-4NM无人机母机。该机可携带一对拉-17喷气无人靶机，用于地空导弹训练。尽管图-4NM拆掉全部武器和大量设计，该机的爬升率仍然非常慢，需要两小时才能爬升到8000米的高空，并且非常耗油。因此，从空中实施发射的方法不久便被放弃，改为借助火箭发射器从地面发射，而图-4NM也因此逐渐淡出了历史舞台。
图-4LL发动机试验机
从服役伊始，体型硕大的图-4就扮演各种先进机载设备“孵化器”的角色，其中就包括对新型活塞发动机、涡桨发动机和涡喷发动机的飞行试验。1950年，喀山第22厂生产的第9架图-4（机号220204）被用于验证2000马力（1471千瓦）的VD-3TK发动机。根据计划，一旦通过试验后，该发动机将被安装在阿列克谢耶夫设计局研发的I-218强击机上，而执行试验的220204号机的型号被单独命名为图-4LL。此后在20世纪50年代中叶，图波列夫设计局又将两架图-4（机号分别为221203以及225402）改造为发动机空中试验平台，此后又追加四架图-4LL。苏联许多著名军机的动力系统都曾在图-4LL身上进行试验，机型包括米高扬设计局的米格-19、米格-21F，苏霍伊设计局的苏-7、苏-7U、苏-9、苏-11，雅科夫列夫设计局的雅克-25、雅克-27、雅克-30等。
图-80超远程重型轰炸机
如果说任何一种飞机都有升级改造的极限，那么图-4家族的“极限”就出现在下面要谈到的图-80和图-85轰炸机身上。如前文所述，由于苏联急切想把美国本土纳入轰炸航空兵的作战半径，而图-4飞机的现有能力又不够，加之20世纪40～50年代的空中加油技术犹如杂技般复杂，因此如何在不加油的情况下派飞机轰炸美国，仍是苏联军方孜孜以求的课题。20世纪50年代初，图波列夫设计局提出“80号飞机”工程，就是在图-4基础上发展真正达到洲际航程的战略轰炸机，这就是日后的图-80。
由于换用动力系统耗时巨大，且不容易赶上工程进度，图波列夫设计局更多在气动布局上想办法，重点是提高飞机升阻比。图波列夫设计局是这样解决的：第一步，对发动机舱实施大幅改造，四个发动机舱与机翼之间的连接部被缩小1.9平方米，致使图-80在海平面高度以最大速度飞行时，每台发动机的功率下降130马力（95.6千瓦）；其次，飞机自卫武器系统被彻底简化，前机身背部的炮塔被改成可伸缩式，其他两个炮塔改成为内嵌式；最后，飞机雷达天线被安装在流线型上翘整流罩内，虽然这种改装在理论上缩小天线扫描的范围，但实验证明这种损耗对飞机影响微乎其微。此后，这种天线安装方式成为图波列夫设计局其他战机及客机的标准配置方式。通过以上改进，图-80的升阻比增加到18（图-4的升阻比为17）。
在发动机方面，图-80采用升级后的是ASh-73TKFN发动机，螺旋桨也被更换为AV-16U四叶螺旋桨。新的发动机-螺旋桨系统在提高飞机起飞动力（达到2720马力，约2000千瓦）的同时大大降低了飞机的油耗。加上对油箱的进一步增容，与图-4相比，图-80的最大航程增加了30%～35%，达到8200千米。
图-80还对内部构造进行全面改动，机舱前部安装新型无线电通信装置，使所有机组成员可以无障碍、全时段保持联络，而投弹手及领航员的位置也被提升到机舱前部，令其获得更广阔的视野。另外，与图-4相比，图-80的主要改动还包括：
·翼上反角从4度30分减小到1度43分；
·机翼前缘大幅加厚；
·外机翼的厚度有所增加；
·加装副翼；
·翼尖进行新的修形；
·前增压舱被延长约3米，但宽度有所减少；
·换装新型机载稳定系统；
·水平尾翼面积增大。
图-80的进攻性武器也进行调整，其弹舱挂弹宽度被最大限度延伸，达到了40厘米（图-4的弹舱为38厘米），可携带更大尺寸的炸弹，例如9吨的FAB-9000高爆航弹。航炮方面，图-4采用的20毫米B-20航炮被更先进的23毫米口径NS-23航炮所取代，它由著名军械师努捷尔曼和索拉诺夫共同研制。
1948年6月，图波列夫设计局正式启动图-80的研发工作，仅仅一年后，也就是1949年7月，第一架图-80模型通过验证。1949年底，图-80所有技术问题几乎完全解决，并开始进行试飞测试。1949年12月1日，在著名试飞员奥帕德奇的驾驶下，首架图-80在莫斯科第二机场附近进行试飞。坦率地说，与之前由图波列夫统筹、全国资源保证的经典图-4飞机相比，单靠图波列夫一家之力搞出来的图-80仍存在很多缺陷。例如，图-80的重心比图-4要更靠前，为此增大了副翼、升降舵以及方向舵的面积，并在后机身加上了900千克的配重，以尽量减少重心前移带来的影响。（未完待续）