Осенью 1952 года постройка «95-1» с двигателями 2ТВ-2Ф закончилась, и в конце сентября 1952 года самолет передали на заводские испытания.
Члены экипажа самолета «95-1» (в первом ряду: Чернов А. Ф., Марун'ов В. П., Лашкевич H. В.)
12 ноября 1952 года экипаж во главе с летчиком- испытателем А. Д. Перелетом ушел в первый полет на опытном «95-1», а к середине мая «95-1» выполнил уже 16 испытательных полетов.
Все шло как обычно при испытаниях новой опытной машины: полеты, доработки и снова полеты, ничего экстраординарного. Но вдруг 11 мая 1953 г. в воздухе загорелся двигатель. Летчик-испытатель А. Д. Перелет вместе с бортинженером А. Ф. Черновым до конца пытались спасти гибнущую машину, но этого им сделать не удалось – опытный «95-1» разбился. Остальные члены экипажа по приказу командира покинули терпящую бедствие машину. Катастрофа унесла жизни четырех человек: командира корабля А. Д. Перелета, бортинженера А. Ф. Чернова, штурмана С. С. Кириченко, техника НИИСО А. М. Большакова. Удалось спастись на парашютах второму летчику В. П. Марукову, борт-радисту Н. Ф. Майорову, ведущему инженеру Н. В. Дашкевичу, помощнику ведущего инженера А. М. Тер-Акопяну, борт-электрику И. Е. Комиссарову, бортмеханику Л. Е. Борзенкову, инженеру ЛИИ К. И. Вайману.
Посмертно А. Д. Перелету за вклад в создание Ту-95 было присвоено звание Героя Советского Союза, а затем определена Ленинская премия. Его именем названа улица в г. Раменское.
Опытная машина погибла, но в работе находился второй самолет «95-2» уже с двигателями ТВ-12, и необходимо было в кратчайшие сроки разобраться с причиной катастрофы, учесть все необходимое до первого полета второго прототипа.
После достаточно долгих поисков в октябре 1953 года были официально названы в приказе по МАП причины катастрофы: разрушение промежуточной шестерни редуктора третьего двигателя 2ТВ-2Ф, вследствие ее недостаточной усталостной прочности. Был принят ряд организационно-технических мер по исключению подобных трагедий в будущем. Так, ОКБ-276 вменялось провести надежную доводку и штатную проверку новых двигателей ТВ-12 до их установки на самолет «95-2» на летающей лаборатории Ту-4ЛЛ. От Главных конструкторов самолетов Ту-95 и М-4 потребовали провести испытания эффективности систем пожаротушения, особенно в районе силовых установок.
Несмотря на случившуюся трагедию, ОКБ А. Н. Туполева продолжало целеустремленную работу по созданию столь нужного стратегического носителя для страны. В цехах завода № 156 полным ходом шла постройка второго экземпляра самолета Ту-95 – «95-2».
Самолет «95-2» начали проектировать в январе 1952 г. В связи с высокой унификацией с первым опытным самолетом, его проектирование закончилось через месяц. В том же месяце развернули производство «95-2». В работах по «дублеру» всемерно учитывался опыт работ по «95-1», а также опыт создания и первых полетов другого самолета ОКБ – дальнего бомбардировщика Ту-16. На «95-2» удалось уменьшить массу пустого самолета, были применены новые конструкционные материалы и оборудование.
Летчик-испытатель А. Д. Перелет
Летчик-испытатель М. А. Нюхтиков
Еще к моменту первого полета «95-1» планер «95-2» стоял практически готовый в сборочном цехе завода № 156. Но после катастрофы, до середины 1954 года, «95-2» подвергся целой серии изменений и доработок, связанных с глубоким анализом случившегося с «95-1». До декабря 1954 года самолет не имел двигателей. ОКБ Н. Д. Кузнецова все тщательно отрабатывало и проверяло, как на стендах, так и в полетах на летающей лаборатории.
Большой объем доводок и испытаний нового двигателя ТВ-12 затянул сроки готовности к первому вылету «дублера», поэтому «95-2» был готов к полетам лишь к началу 1955 года. Катастрофа мая 1953 года задержала программу создания Ту-95 на целых 1,5-2 года.
Но несмотря на все эти технические трудности, все равно предполагалось развернуть в ближайшие годы серийный выпуск Ту-95. Куйбышевский завод № 18 до конца 1955 года должен был передать ВВС первые 15 серийных самолетов Ту-95, а завод № 24 обеспечить эти самолеты двигателями ТВ-12 (в серии НК-12).
16 февраля 1955 года экипаж летчика-испытателя М. А. Нюхтикова (второй пилот – И. М. Сухомлин) поднял «дублер» в первый полет. Заводские испытания продолжались целый год и закончились только в январе 1956 года. Всего было выполнено 68 полетов, в том числе на максимальную дальность. Особенно всем запомнился один из испытательных полетов лета 1955 года, когда у «дублера» не выпускалось шасси и реально замаячила возможность «угробить» и вторую опытную машину. Спас положение заместитель А. Н. Туполева по оборудованию Л.Л. Кербер, который, отдавая последовательно команды с земли на борт самолета по радио, вместе с экипажем, действовавшим исключительно четко, спас самолет, а возможно и всю программу Ту-95. Полет на максимальную дальность со сбросом бомб был проведен в конце испытаний. Самолет по ходу маршрута осуществлял маневрирование с целью уклонения от атак истребителей ПВО. По маршруту были участки со сложными метеоусловиями. Результат – суммарная дальность полета составила 14000 км. Ту-95 доказал, что он может достичь США, сбросить ядерный боеприпас и вернуться на базу в СССР.