В 1962 году из 116 серийных М-4 и 3М в строю находилось 78 стратегических бомбардировщиков 3М и 25 самолетов-заправщиков М-4. Большинство из этих машин эксплуатировалось свыше шести лет, что привело к выработке предварительно установленного ресурса 1000 летных часов. 15 апреля 1962 года председатель ГКАТ П.В.Дементьев докладывал в ЦК КПСС, что
Для выполнения этих работ на филиале ОКБ-52 создали конструкторское бюро КБ-201 по самолетам 3М и М-4. Заводу имени Хруничева (№ 23) поручили все производственные работы, связанные с текущей эксплуатацией самолетов 3М и М-4 и переоборудованием их в заправщики.
Летом этого же года началась работа по усилению крыльев М-4 в связи с имевшими место в эксплуатации разрушениями консолей. Конструкторскими доработками занималась группа из 10 человек под руководством заместителя главного конструктора Я.Б. Нодельмана. Всего же в КБ-201 числилось 30 сотрудников.
После перехвата советской зенитной ракетой в 1960 году в районе Свердловска американского разведывательного самолета U-2 стало ясно, что большая высота полета перестала быть гарантией неуязвимости бомбардировщиков.
В США быстро сориентировались, предусмотрев с 1962 года возможность прорыва самолетами В-52 зон действия ЗУРов противника на малых высотах.
В январе-августе 1964 года в СССР провели летные исследования, показавшие возможность выполнения полетов на Ту-95 и 3М на полную тактическую дальность днем на высотах 50-200 м при визуальной видимости ориентиров и препятствий. Ночью высота полета повышалась до 200–300 м. Снижение высоты полета существенно повышало эффективность преодоления средств ПВО одиночными самолетами. Но это были лишь опыты. Для освоения бреющего полета экипажами дальней авиации требовалась доработка самолетов, в том числе и 3М.
Но МАП от этой работы отказался, и ее пришлось выполнять Министерству общего машиностроения. Правительство поручило главному конструктору филиала № 1 ОКБ-52 В.Н. Бугайскому включить в план КБ-90, возглавляемого М.В. Гусаровым, проработку в январе-феврале 1966 года возможности боевого применения самолетов 3М на малых высотах.
Дальность полета по профилю большая-малая высота значительно снижалась. Например, самолет В-52Н с ТРДД Пратт-Уитни TF33-Р-3 имеет максимальную дальность без дозаправки в полете около 16 700 км. Полет по новому профилю уменьшал дальность до 11 700 км (при участке полета на малой высоте протяженностью 4450 км), т. е. примерно на 25 %. Но снижение уязвимости при прорыве ПВО противника вынуждало идти на эти жертвы.
В 1980 году в состав дальней авиации входили четыре полка, вооруженных самолетами Мясищева: 40-й и 79-й тбап, 73-й тбад в Украинке, а также 1096-й и 1230-й тбап, 201 тбад – в Энгельсе. Эти полки входили в 37-ю ВА Верховного главного командования стратегического назначения.
Последний полет самолеты 3МС2 совершили 23 марта 1994 года с аэродрома Энгельс, а в августе 1997-го их сняли с консервации и передали на базу разделки и утилизации авиационной техники.
За месяц до начала государственных испытаний Владимир Михайлович в одном из писем в МАП отмечал, что «М-4 имеет тягу, меньшую на 22 процента и большее вооружение: шесть пушек вместо двух, что потребовало восемь человек экипажа, вместо шести у В-52.
За счет лучшей аэродинамики, лучших весов конструкции и большего запаса топлива у М-4 дальность полета больше, а у М-4 двигателями ВД-7 (имеется в виду будущий 3М. –
При этом к записке прилагалась следующая таблица
Сравнение первых стратегических реактивных бомбардировщиков с газотурбинными двигателями, проведенное спустя 40 лет, приводит к следующим выводам. М-4 отличался минимальным относительным весом пустого самолета – 40,6 процента, что соответственно на 3,25 процента и 1,3 процента меньше, чем у Ту-95 и В-52А. Если учесть, что американское оборудование самолетов тех лет было значительно легче и экономичнее отечественного, то разница между весовым совершенством Б-52А и М-4 еще более увеличится. Отсюда напрашивается вывод, что ОКБ-23 сумело создать самую легкую конструкцию планера в соответствии с отечественными нормами прочности при удельной нагрузке на крыло 548–550 кг/кв.м. Для сравнения скажем, что у В-52А удельная нагрузка на крыло составляла 475 кг/квадратный метр, а у Ту-95-605 кг/квадратный метр.
Самолет М-50 на заводском аэродроме