К тому времени на заводе № 124 изготовили 12 ТБ-7: на четырех машинах установили двигатели АМ-34ФРНТ с АЦН-2, на двух – АМ-35 без АЦН, еще шесть моторами укомплектованы не были. Первый серийный самолет начал летать зимой 1939-40 гг., поэтому его установили на лыжи. В первом же полете разрушился гидроамортизатор лыжного шасси. Пока конструкторы разбирались с проблемой, решили летать с колес и, как оказалось, правильно. Огромные, диаметром 1600 мм колеса бомбовоза вполне позволяли рулить, взлетать и садиться даже в глубокий снег. Эти неожиданные опыты привели к тому, что при эксплуатации ТБ-7 в зимнее время от лыжного шасси отказались вовсе.
Весной два наиболее подготовленных ТБ-7 (№ 4211 и № 4216) с двигателями АМ-34 ФРНТ решили показать на очередном первомайском параде над Красной площадью. Утром 30 апреля 1940 г. эти два воздушных корабля вылетели из Казани в Москву. Самолет № 4211, пилотируемый Михаилом Громовым, на заключительном этапе полета поджидала досадная неприятность. При посадке на аэродроме НИИ ВВС не встали на замки основные стойки шасси, при пробеге они перешли в убранное положение, и огромный самолет плавно лег на брюхо. За одну ночь ремонтная бригада прокопала траншеи для выпуска шасси, затем его установили в выпущенном положении и выкатили почти невредимый самолет на ровный грунт. Тем не менее, 1 мая для пролета над Красной площадью отправился лишь самолет № 4216, управляемый летчиком НИИ ВВС п-ком Кабановым.
ТБ-7 в полете
ТБ-7 взлетает с аэродрома НИИ ВВС
Некоторое время спустя все шесть первых серийных самолетов передали в 14-й тяжелобомбардировочный авиаполк (ТБАП), базировавшийся на аэродроме Борисполь под Киевом. В течение года решился вопрос и с оставшимися шестью безмоторными аппаратами. Во многом благодаря новому директору авиазавода Кагановичу, а точнее, благодаря его прежним связям, удалось получить необходимые двигатели АМ-35А. До конца 1940 г. эти машины также поступили в 14-й ТБАП.
Изготовление ТБ-7, которые предстояло оснастить дизелями М-30 и М-40, началось в мае 1940 г. Эти двигатели, имевшие малый расход топлива, позволяли значительно увеличить дальность полета самолетов. В Советском Союзе работы над авиадизелями начались еще в 1931 г. По различным причинам их то прекращали, то начинали вновь. В мае 1940 г. два типа авиадизелей – М-30 конструкции А.Д. Чаромского и М-40 конструкции В.М. Яковлева – запустили в серийное производство. Оба дизеля были близки по своим характеристикам и габаритам, достаточно сказать, что они без переделок могли устанавливаться на одни моторамы. Отличались в основном тем, что на М-30 с каждой стороны имелось по одному турбокомпрессору, а на М-40 – по два.
Первый дизельный ТБ-7 № 4225 с М-40 подготовили к полетам в начале 1941 г. После облета известным летчиком Г.Ф. Байдуковым 18 января самолет поступил на Госиспытания в НИИ ВВС, которые продолжались по 20 февраля. Хотя по своим летно- техническим характеристикам этот ТБ-7, 8 основном, удовлетворял требованиям военных, было признано, что сами двигатели недоведены, имеют ряд дефектов, не позволяющих полноценно эксплуатировать их в строевых частях. Однако время поджимало, определенные надежды связывались с форсированным М-40Ф взлетной мощностью 1500 л.с. Часть ТБ-7 весной 1941 г. выпустили с этими двигателями, несколько – с дизелями М-30.
Поступление дизельных самолетов в 14-й ТБАП началось весной 1941 г. Именно тогда выяснилось, что с практической эксплуатацией ТБ-7 далеко не все в порядке. Из двенадцати ранее поставленных ТБ-7 один самолет (№ 4216) потерпел катастрофу в декабре 1940 г., еще одну машину значительно повредили при аварии. Оставшиеся 10 бомбардировщиков всю зиму простояли на аэродроме и не летали, поэтому требовали проведения работ по восстановлению летной годности, а экипажам было необходимо возобновить летные навыки. Из Казани на Украину выслали заводскую бригаду, которая довела самолеты до летного состояния. Вывозкой пилотов на аэродроме Белая Церковь занялся летчик-испытатель В. Дацко, который участвовал в полетах еще первых опытных АНТ-42.
Вступившие в бой
К началу боевых действий летом 1941 г. переобучение 2-й эскадрильи 14-го ТБАП 18-й авиадивизии, в основном, завершилось. Промышленность к тому периоду довела общее количество построенных ТБ-7 до 27 экземпляров. Из них 2 машины потеряли в конце 1940 г., 2 оставались в Казани, еще 2 с дизелями М-30 проходили испытания в НИИ ВВС. Неустановленное количество самолетов считалось принятым, но в боевом строю они не числились. Согласно сведениям Министерства обороны СССР, в июне 1941 г. в 14-м ТБАП находилось всего 9 ТБ-7, из них 4 неисправных.
Как бы то ни было, принять участие в боевых действиях в первые дни немецкого нападения ТБ-7 не удалось. Рассредоточенные на аэродромах Борисполь и Белая Церковь бомбардировщики сами подверглись авиаударам, некоторые были повреждены, отдельные машины безвозвратно потеряны. В эти тяжелые дни в судьбе самолета произошел крутой поворот. ТБ-7 наряду с другим новым бомбардировщиком Ер-2 предстояло войти в боевой состав вновь формируемой 81-й авиадивизии. Командиром ее назначили известного полярного летчика Героя Советского Союза комбрига М.В. Водопьянова.