Заводские испытания системы проходили трудно. В начале роль танкера выполнял самолет «М», поэтому передача топлива не предполагалась. Однако и сухой контакт оказался непростой задачей. Первыми его попытались осуществить опытные командиры экипажей Галлай, Опадчий, Степанов. При сближении возмущения от носовой части фюзеляжа заставляли конус колебаться, и попасть в него не удавалось. А вот молодой летчик Н.И.Горяйнов нашел подход к решению проблемы. Отработав методику на Ил- 28ЛЛ, он выполнил первую «сухую дозаправку» на М-4. После предварительного сближения он некоторое время шел на одной скорости с танкером, затем плавно подвел нос самолета к конусу и «выстрелил». Во втором полете Горяйнов выполнил сразу десять контактирований.
11 июля 1955 г. состоялась первая передача топлива в воздухе с участием самолета №0205. Она прошла неудачно, т.к. после перекачки 400 л тоглива в замке появилась течь, а при расцепке конус оборвался. В дальнейшем произошло немало различ- ньх нештатных ситуаций, однако система постепенно доводилась, и испытателям удалось выполнить 30 парных полетов, в ходе которых перекачать 120 т топлива.
Полеты по программе Госиспытаний системы начались 27 сентября 1956 г. Для этого были переоборудованы М-4 №1518 (заправляемый) и №1619 (танкер, оснащенный серийным КАЗ). Летали на них как заводские летчики, так и экипажи ГК НИИ ВВС. Были отработаны ночные и многократные заправки, часто при этом сливались десятки тонн топлива, и самолет сразу же повторно заправлялся. Апофеозом этих испытаний можно считать полет с двумя дозаправками, проведенный 8 февраля 1957 г. В тот день за 17 часов было пройдено расстояние 14500 км, что вполне удовлетворило заказчика.
ГСИ системы «Конус» продолжались до июня 1958 г. и завершились с положительной оценкой. Танкер получил индекс M-4-II (так как на большинстве печатных машинок римских цифр не было, писали обычно М-4-2 или М-4-П). Так как к тому времени вместо М-4 серийно строился более совершенный бомбардировщик ЗМ, было решено все находившиеся в строю «четверки» переоборудовать в заправщики, что и сделали, начиная с того же 1958 г. В принципе, сохранялась возможность использования этих самолетов по первоначальному предназначению, но для этого требовалось демонтировать из их грузоотсеков КАЗы и дополнительные топливные баки.
ЗМ
Работы по радикальной модернизации М-4 проводились в соответствии с постановлением Совмина СССР №1428-642 от 6 июля 1954 г. На фирме тема получила шифр «36», а самолет – обозначение ЗМ. При выборе двигателей ставку сделали на ВД-7, взлетная тяга которых превышала 11000 кгс, а крейсерский расход топлива составлял 0,73-0,8 кг/кгс«ч (у АМ-3 – до 1,03), как у лучших зарубежных образцов. Применив эти двигатели, увеличив количество топлива на борту, установив систему дозаправки в полете, а также улучшив аэродинамику, можно было получить дальность, достаточную для достижения самой удаленной точки США. Это было очень важно, т.к. в южной части Штатов находились ядерные объекты: Лос-Аламос (шт. Нью-Мексико), Оак-Ридж (Теннеси), авиабазы SAC Кастл и Марч (Калифорния), Дайс и Карсуэллс (Техас), Берксдейл (Луизиана) 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 тяжелых самолетов задавали перегрузку при маневре с максимальным весом не менее 2,5 и при полете в болтанку – 3,0. Мясищеву удалось доказать, что эти требования завышены, и перейти к более легкой конструкции. Снизить массу позволили и другие мероприятия, в частности замена резины топливных баков на полиамидную пленку. В результате массу пустой машины удалось снизить по сравнению с серийным М-4 почти на 3 т.
Специальный транспортный самолет ВМ-Т «Атлант» во время демполета с макетом груза 1ГТ
Самолет-заправщик 3MH-II. Авиабаза Энгельс, 1980 г.
Стратегический бомбардировщик ЗМД (борт 30) стал музейным экспонатом. Монино, 1989 г.
Корневая часть лонжерона самолета ЗМ
Первый прототип бомбардировщика ЗМ доставили из Филей в Жуковский разобранным по Москва-реке
Самолет 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 самолетов «Вулкан» и В-47 – 17,0 и 17,25, соответственно. Превысить 19 единиц удалось только на тяжелых 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.