Первые заводские испытания Г-52 проводили на полигоне под Ногинском в августе 1935 г. Сначала опять стреляли на земле. Пушек стало три, из них одна мощная зенитная, так что воздействие на планер самолета резко возросло. Из экипажа на борту находился только стрелявший, но ко всем креслам вновь привязали по собаке. Боялись, что отдача если не разрушит конструкцию, то будет болезненной для людей. Но все прошло нормально. В отчете записали: «Состояние собак — нормальное». И с седьмого выстрела на борту находился полный экипаж — девять человек.
29 августа произвели первый выстрел в полете. Всего в этот день сделали девять выстрелов по цели на земле (щиту), но ни разу не попали. Стреляли с высоты 600 м с дистанции около 2 км, с пологого пикирования. Впечатление о выстреле:«… самолет испытывает легкое содрогание».
Наводка могла осуществляться только разворотом всего самолета, поскольку пушки закрепили неподвижно. Но ТБ-3 — не истребитель, а машина довольно инертная. Устойчивость на курсе — это хорошо, цель не уйдет из прицела. Но и прицелиться такой махиной нелегко, поскольку реакция на работу рулей медленная.
Стреляли пушки, как обычная артиллерийская батарея на земле, залпом по команде. Сигналом служило загорание на командном щитке красной лампочки. Только вот земной шар куда увесистее ТБ-3. Неприятным сюрпризом оказался разворот самолета за счет несинхронной стрельбы пушек в крыле — один артиллерист дернул за шнур чуть раньше, другой — чуть позже. Избавиться от этого при подобной схеме управления огнем было невозможно.
В сентябре 1935 г. Г-52 проходил государственные испытания в НИИ ВВС. Там сделали 62 выстрела. Деформаций планера не обнаружили. Общий вывод испытателей гласил: «Проведенные стрельбы на земле и в воздухе показали принципиальную возможность стрельбы из откатных 76 мм пушек (обр. 1927 г. и 1931 г.), установленных на самолете ТБ-3, что является первым опытом как у нас в СССР, так и по имеющимся материалам — за границей». В числе недостатков указали на низкую скорострельность (4–5 выстрелов в минуту, при удвоении расчетов — 8-10), невозможность регулировки установки орудий, малый боезапас (Гроховский в ответ предлагал сделать «погреба» в бомбоотсеке), несинхронность стрельбы, разные баллистические характеристики пушек (снаряды летели по разным траекториям и при увеличении дальности стрельбы разброс попаданий значительно увеличивался), отсутствие гильзоулавливателя у зенитной пушки. В принципе все эти проблемы были решаемы: ввести автоматизацию подачи боеприпасов и заряжания, электрифицированный спуск, предусмотреть регулировку лафетов, ставить орудия какой-то одной системы. Частично эти вопросы уже решались для артиллерии боевых кораблей.
Схема размещения 76-мм зенитной пушки в носовой части самолета
Укладка для снарядов
Вид сзади на зенитную пушку обр. 1931 г.
Ствол 76-мм полковой пушки без обтекателя
Если пушки в полете не использовались (например, при перегонке машины), то их стволы закрывались обтекателями
Новое место штурмана в фюзеляже, ящик с рычагом на полу — бомбосбрасыватель
Теоретики из Военно-воздушной академии уже разрабатывали сценарии возможных боевых операций с применением «летающих батарей». Начальник инженерно-командного факультета писал: «Установка пушки 76 мм калибра с нормальной начальной скоростью открывает новую эру в области вооружения самолетов». Г-52 собирались применять для поддержки воздушных десантов и использовать в качестве подвижных зенитных батарей…
В дальнейшем предлагалось сделать пушечные установки подвижными, снабдить артиллеристов дальномерами и полуавтоматическими прицелами, сконструировать прибор для автоматической установки дистанционных трубок. А замахиваясь еще дальше, фантазировали об эскадрах «летающих батарей» с единой системой управления огнем, где флагман мог бы сосредотачивать всю мощь артиллерии соединения на выбранных им целях, непосредственно управляя их орудиями по радио.
Гроховский, хоть и считался большим фантазером, намечал на будущее более реальные цели. Следующим этапом должен был стать ТБ-ЗР (с моторами М-34Р) с тремя мощными пушками обр. 1931 г. Рассматривался и вариант с двумя неподвижными пушками в крыле (обр. 1927 г. или зенитными обр. 1931 г.) и одной 45-мм полуавтоматической противотанковой 19К (знаменитой «сорокапятки») на передней или задней турели. В материалах Экспериментального института сохранился и рисунок машины с двумя неподвижными 76-мм пушками обр. 1931 г. в крыле и двумя 45-мм пушками на открытых турелях спереди и сзади. Поскольку зенитка давала гораздо более сильную отдачу, то ее переместили из консоли в пространство между двигателями. Это обеспечило и большее удобство для артиллеристов, поскольку высота крыла там была больше.
В целом командование ВВС РККА к экспериментам с «самолетами-батареями» относилось одобрительно. В акте утверждения отчета о госиспытаниях «объекта Г -52» (датированным октябрем 1935 г.) было написано: «…заказать в 1935 г. серию самолетов ТБ-3 М-34Р в 12 шт. с установкой на них 2-х пушек обр. 1927 г. и одной зенитной обр. 1931 г. со сроком изготовления 1 — го декабря с.г.». То есть выпустить малой серией тот же Г-52, но на базе ТБ-3 усовершенствованной модификации, запущенной к тому времени в производство.