Контрольные испытания этих машин начались 27 мая 1953 года. Почти два месяца, начиная с мая, экипажи НИИ ВВС (ведущие – инженеры А.А. Бережной, Н.В. Кочетков и летчики А.В. Сарыгин, С.К. Мусатов) испытывали машины.
Несмотря на то что крыльевая система соответствовала заданию по летно-техническим данным, а техника пилотирования обеих машин днем оказалась доступной пилотам дальней авиации после соответствующих тренировок, испытания она не выдержала из-за многочисленных дефектов и в предложенном виде не рекомендовалась для принятия на вооружение.
Пилотирование заправщика ночью оказалось очень сложным из-за отсутствия на самолете специального светотехнического оборудования, обеспечивавшего определение интервала между самолетами при сцепке. Само же устройство оказалось ненадежным.
Из-за перекрытия головных взрывателей авиабомб выталкивателем шланга, находящегося в передней части грузового отсека, стала невозможной полная загрузка заднего отсека бомбами ФАБ-250М46 и ФАБ-500М46.
После окончательной доработки, в августе 1954 года, Дальняя авиация получила первые три пары Ту-4, оборудованных крыльевой системой для дозаправки топливом в полете. Уже в апреле следующего года экипажи ВВС выполнили три полета протяженностью 8200 км с двумя дозаправками в полете, и этот опыт показал реальную возможность переброски самолетов на большие расстояния в кратчайшие сроки. Тем не менее в июле следующего года полеты Ту-4 с дозаправкой прервали до октября. Причина – износ оборудования.
В конце 1955 года парк самолетов Дальней авиации пополнился еще девятью парами Ту-4, и до июля следующего года выполнили 742 полета на дозаправку с общим налетом 1744 часа. При этом в воздухе перелили 1 млн 897 тысяч литров бензина. В 1956-м промышленность сдала заказчику еще 13 пар Ту-4, и к концу 1957 года в Дальней авиации имелось 23 подготовленных экипажа заправщиков и 21 – заправляемых.
Однако освоение новой техники не обошлось без летных происшествий. Так, в июле 1956 года на заправщике из-за неисправности микровыключателей часть топлива вылилась на крыло и по шлангу проникла в бомбовый отсек. Образовавшаяся бензо-воздушная смесь воспламенилась от выхлопных газов двигателей. Взрыв причинил серьезные повреждения машине, но экипаж сумел привести израненный Ту-4 на свой аэродром.
«Бурлаки»
Разработка систем дозаправки топливом в полете, начавшаяся вскоре после Второй мировой войны, находилась в зачаточном виде. Однако была хорошо освоена и широко применялась буксировка планеров за самолетом, чем и воспользовались конструкторы ОКБ А.С. Яковлева, предложившие подцеплять истребитель в воздухе и буксировать его за бомбардировщиком.Для проверки этой идеи использовали один из опытных истребителей Як-25 с двигателем «Дервент». В его носовой части установили телескопическую штангу (гарпун), которая выстреливалась с помощью сжатого воздуха при сближении с конусом, находившимся на конце троса, выпущенного с самолета-буксировщика, и фиксировалась с помощью замка. Для буксировки выбрали один из поставленных нам во время войны по ленд-лизу, но не возвращенный «хозяину», американский бомбардировщик В-25 «Митчелл». В грузовом отсеке бывшего бомбовоза разместили лебедку с тросом, заканчивавшимся приемником конической формы и электрическими лампочками его оснащения, расположенными по окружности конуса.Самолет-буксировщик системы «Бурлаки», оборудованный устройством дозаправки топливом в полете истребителей МиГ-15
Эксперимент прошел успешно, но поскольку Як-25 был опытным истребителем, то в дальнейшем система «Гарпун» перекочевала на аэросцепку Ту-4 – МиГ-15, также разработанную в ОКБ-115. «Бурлаки» с использованием МиГ-15 создавались в соответствии с июльским 1950 года постановлением правительства и последовавшего в ноябре распоряжением Совета Министров СССР. Использование новых самолетов породило и новые идеи. Так, предлагалось буксировать за Ту-4 до трех истребителей, причем два из них на тросе, выпускавшемся с помощью лебедок из внешних мотогондол двигателей АШ-73ТК, но для начала ограничились лишь «поводком» для одного «мига».
Доработки на Ту-4 коснулись лишь дооснащения его лебедкой (в заднем грузовом отсеке).
Заводские испытания проходили совместно с Летно-исследовательским институтом со 2 февраля по 26 апреля 1951 года с целью проверки «аварийной отцепки с бомбардировщика с помощью тросоруба», возможности полета и посадки МиГ-15 с приемником-конусом, возможности освобождения самолета истребителя от приемника-конуса в полете при обрыве или отсоединении троса. Испытания показали, что сцепка, буксировка и расцепка не требовали высокой квалификации летчиков, и полет «по полной программе» в составе аэропоезда признали безопасным как днем, так и ночью в простых метеоусловиях. Причем полет аэросцепки был возможен как с работавшим, так и отключенным двигателем истребителя.