Еще не был запущен в серийное производство реактивный стратегический бомбардировщик М-4 (2М), а КБ В.М. Мясищева уже начало работы по созданию его улучшенной версии, которая получила обозначение М-6 (в войсках – 3М, это обозначение в итоге стало для самолета основным). Поскольку главным недостатком М-4 считалась небольшая в сравнении с Ту-95 дальность полета, усилия сосредоточили именно на этом направлении: самолет получил новые двигатели ВД-7, больший запас топлива, систему дозаправки во время полета, а также несколько улучшенные аэродинамические данные. Кроме того, заново был спроектирован и фюзеляж 3М: он стал легче предшественника почти на 3 тонны. Очень удачным получилось и новое крыло с новым профилем, на котором удалось достичь выдающегося показателя аэродинамического качества – 18,5 единицы (улучшить этот показатель смогли только на бомбардировщиках 1970-х с изменяемой стреловидностью крыла).
Внешне 3М было легко отличить от М-4 по носовой части фюзеляжа: застекленную рубку там сменил обтекатель отдела РЛС. Было значительно улучшено электронное оборудование самолета. Несмотря на то что его взлетная масса превышала 200 тонн, 3М мог использовать те же аэродромы, что и предшественник, длина разбега и посадки у него не увеличилась.
27 марта 1956 года самолет впервые поднялся в воздух под управлением М.Л. Галлая. В первом же полете прототип едва не разбился: сразу же после взлета 3М начал быстро задирать нос, спасло ситуацию лишь то, что летчик сбросил газ. Не сразу получилась и посадка. Если на первых 3М стояли два двигателя ВД-7 и два АМ-3А, то затем все двигатели заменили на ВД-7. Эти двигатели добавили проблем на испытаниях, у них колебались лопатки компрессора. Хватало и других вопросов, но в целом, как отметили испытатели, 3М оказался гораздо проще и надежнее своего проблемного предшественника М-4, и в 1956 году был запущен в серию на заводе № 23.
Стратегический бомбардировщик 3М идет на взлет
Серийные самолеты также различались двигателями: на части 3М стояли моторы ВД-7Б, на части – РД-3М (такое название двигатели А.М. Микулина получили после снятия его с должности). Разница между ними была очень существенной: ВД-7Б имели моторесурс всего 200 часов, т. е. почти всемеро меньше, чем РД-3М, к тому же были менее надежными.
Внешне самолет 3М напоминал своего предшественника М-4, но благодаря некоторым деталям их было достаточно легко различить. Особенно сильно отличалась версия 1967 года 3МД с острой штангой топливоприемника на носу фюзеляжа. Длина – 48,7 метра, высота – 11,5 метра, размах крыла – 53,1 метра, максимальная скорость – 940 километров в час. Дальность полета – 12 100 километров, потолок – 12 900 метров. Бомбардировщик был вооружен тремя 23-миллиметровыми пушками, нормальная боевая нагрузка – 5 тонн, максимальная – 18 тонн.
Служили 3М там же, где и М-4, – в 201-й тяжелобомбардировочной авиадивизии, расквартированной в Энгельсе. С мая 1957 года первые самолеты начали поступать в полки дивизии и получили достаточно высокую оценку летчиков. Поэтому со временем 3М были поставлены также на вооружение 40-го и 79-го тяжелобомбардировочных авиаполков, стоявших в дальневосточной Украинке. В 1962 году, когда обстановка в мире из-за Карибского кризиса накалилась до крайности, самолеты 201-й дивизии были переброшены из Поволжья в Литву и стояли в Шяуляе в полной боевой готовности, с подвешенными термоядерными боеприпасами и картами маршрутов потенциальных боевых полетов. Однако выполнить роль ударных ядерных бомбардировщиков 3М, к счастью, так и не пришлось.
После того как пик военного напряжения был пройден, самолеты 3М постигла участь М-4 – их начали переоборудовать в летающие танкеры, которые именовались 3МН-И и 3МН-П. Они были сведены в 1230-й авиаполк самолетов-заправщиков. Воздушные танкеры заправляли во время полетов Ту-95, Ту-22, Ту-126, Ту-142. Долгое время заправщики на базе 3М оставались наиболее мощными и крупными самолетами этого класса в мире, значительно превосходя американские «Boeing KC-135 Stratotanker». Безусловно, 3М еще могли долго нести службу именно как боевые машины, но в начале 1960-х руководство СССР было одержимо идеей ракетного вооружения самолетов, а ракеты 3М, в отличие от Ту-95, нести не мог. Поэтому как «чистый» бомбардировщик он был обречен. В середине 1970-х велись работы по созданию ракетоносца 3М-5, однако в жизнь этот проект воплощен не был.
Интересной модификацией самолета стал 3М-Т «Атлант» – транспортная машина, построенная в трех экземплярах и применявшаяся для транспортировки на Байконур ракетно-космических комплексов. Первый полет был совершен в 1981 году. «Атланты» доставляли на космодром космические корабли «Буран» и в целом совершили более 150 полетов. Сейчас сохранилось два «Атланта», в Жуковском и поселке Дягилево, на территории 360-го авиаремонтного завода.
В ходе эксплуатации 3М с самолетом неоднократно возникали аварийные ситуации, некоторые из которых заканчивались тяжелыми последствиями. В катастрофах было потеряно 10 самолетов – каждый десятый из всего количества выпущенных бомбардировщиков.
Лишь в первой половине 1980-х годов устаревшие 3М начали выводить из строя и утилизировать. Всего в 1956–1960 годах было построено 116 самолетов, и основная их масса была уничтожена в 1988–1989 годах. Самый последний летающий 3М эксплуатировался еще в начале 1990-х и был утилизирован в 1998 году. Сохранился единственный экземпляр самолета в версии 3МД, который в июле 1986 году своим ходом прибыл на вечную стоянку в Монино.