Но уже 1 июня заказ отменили. Это было связано с решением правительства прекратить закупку импортных моторов для опытных самолетов. Поскольку М-34Р и ФЭД пока не существовали даже в опытных образцах, а от серийного выпуска М-27Р отказались, то оставалось надеяться только на М-34.
Опытный самолет к этому времени уже начали строить. По своей компоновке бомбардировщик во многом повторял ТБ-3, но со значительным увеличением размеров всех узлов. Параллельно проектировались два варианта ТБ-4, предусмотренные планом опытных работ. Один должен был строиться целиком из дюраля (кольчугалюминия) и иметь большее по площади крыло (410 м²). Уточненное задание требовало от этого варианта бомбовую нагрузку 6000 кг и вооружение из десяти пулеметов и двух пушек. Второй тип должен был иметь стальной (для экономии дефицитного дюраля) каркас и меньшее по размерам крыло (площадью 340 м²). Он должен был нести меньше бомб (4500 кг) и более слабое стрелково-артиллерийское вооружение — шесть — восемь пулеметов и одну пушку.
АНТ-16 дублер (ТБ-4 головной)
АНТ-16 (ТБ-4) Гос.испытания, 1935 г.
АНТ-16 дублер (ТБ-4 головной)
ТБ-4, пассажирский вариант (АНТ-20)
3 февраля 1931 г. Реввоенсовет СССР утвердил данные предварительных расчетов и принял решение строить опытную дюралевую машину с крылом площадью 410 м².
Конструкция ТБ-4 была и похожа, и не похожа на ТБ-3. Принципиально это был такой же свободнонесущий моноплан с неубирающимся шасси, тихоходный гофрированный гиганте крылом толстого профиля. Аэродинамическая компоновка и облик большинства узлов повторяли ТБ-3.
Но имелись и отличия. Отказавшись от членения машины на узлы, укладывающиеся в железнодорожный габарит, крыло разбили всего на три части — центроплан и две консоли. Да и внутри крыло стало несколько иным. Число лонжеронов сократилось до трех. Их раскосы делали не из труб, а клепали из листа.
Фюзеляж принципиально не отличался от ТБ-3, но включал не один, а два бомбоотсека. Интересно, что вопреки плану опытных работ и заданию, самолет проектировали под бомбовую нагрузку 10 000 кг в соответствии с первоначальными прикидками. При этом полностью проигнорировали то, что машина с нагрузкой 10 000 кг, являвшаяся следующим шагом после ТБ-4, к этому времени уже была исключена из всех планов. Но, очевидно, уже сделанные чертежи Туполев не желал выбрасывать в корзину.
Бомбоотсеки позволяли подвеску в восьми кассетах КД-3 (Дер-18) бомб калибром до 500 кг. Общая нагрузка складывалась из 20 бомб по 500 кг или 40 бомб по 250 кг. Каждая пара кассет имела свой люк для сбрасывания бомб. Внутренняя подвеска боеприпасов более крупных калибров не предусматривалась. Проходы вдоль бомбоотсеков, шедшие посередине, не давали возможности использовать всю ширину емкого фюзеляжа. Самой крупной бомбой, которую мог нести АНТ-16, являлась АФ-1000 весом в тонну. Такие бомбы вешались на наружных бомбодержателях под центропланом.
В носовой части самолета размещались передний артиллерист, бомбардир и штурман. Для бомбардира предусматривалась установка оптического прицела ОПБ-2 (копия немецкого «Герц-Бойков»). Два пилота сидели в полузакрытой кабине перед крылом. Места летчиков разделялись широким проходом с металлической крышей над ним. Нечто подобное встречалось на самолетах фирмы «Юнкерс». Компоновку носовой части и ее кабин отработали на макете, утвержденном в апреле 1931 г. Места двух бортмехаников находились в центроплане. Согласно заданию, они могли в полете перемешаться внутри крыла и через специальные смотровые окна наблюдать за работой агрегатов двигателей. Предусматривался также выход через люки на крыло и горизонтальное оперение. За бомбоотсеками находилась кабина радиста с радиостанцией 11 -СК, так называемая общая кабина и отдельная кабина для установки радиопеленгатора (примитивного радиокомпаса).
Хвостовое оперение ТБ-4
Оперение было очень сходно с тем, которое позже ввели на ТБ-3 с моторами М-34Р, но отличалось значительно большими габаритами. Несмотря на размеры рулей и, соответственно, нагрузки на органы управления, рули приводились в действие без сервомеханизмов, по жесткой схеме. Пилотам помогал только электропривод изменения угла установки стабилизатора.
Шасси на ТБ-3 было совершенно не похоже. Иначе выполнили саму стойку, ввели масляно-пневматическую амортизацию (на ранних модификациях ТБ-3 для этой цели применяли резиновые буфера), а спаренные колеса разместили не в тележке-тандем, а рядом друг с другом. Спицованные колеса снабдили импортными барабанными тормозами «Фаст». Проектом предусматривалось закрытие стоек вместе с колесами обтекателями-«штанами». Но на других эскизах видны большие каплевидные обтекатели, закрывающие только колеса. Хвостовой опорой являлся не традиционный для того времени костыль, а ориентирующееся колесо.
Основная стойка шасси ТБ-4
Долгая утряска ситуации с двигателями явно наложила свой отпечаток на компоновку мотоустановки. Четыре мотора стояли в ряд на крыле, а еще два — в специальной гондоле на фермах над фюзеляжем. В этой гондоле М-34 располагались тандемом — один с тянущим, а другой — с толкающим винтом. Туполев явно использовал установку, ранее спроектированную для гидросамолета, — там надо приподнимать моторы и винты повыше, чтобы уберечь их от водяных брызг на взлете и посадке. Похоже, что такое решение считалось временным. Если бы удалось заполучить двигатели большей мощности, то их бы установили вместо М-34 на крыле, а верхнюю установку — ликвидировали.
Тандемная верхняя мотоустановка
Вспомогательная силовая установка бомбардировщика ТБ-4
Бензобаки в крыле гигантского самолета
Предусматривался и седьмой мотор — вспомогательный, приводивший так называемую «центральную электростанцию» фирмы «Сименс». Двухтактный мотор от мотоцикла мощностью 7 л.с, крутил вал генератора. По современным меркам «центральная электростанция» давала совсем мало — 2,5 КВт. На серийных ТБ-4 собирались использовать отечественный двигатель от мотоцикла Л-300 (скопированный с английского) и копию же генератора «Сименс», которую делал завод им. Лепсе.
