M-4 (w kodzie NATO ) – radziecki strategiczny samolot bombowy dalekiego zasięgu opracowany w biurze konstrukcyjnym Miasiszczewa w 1953. Samolot miał atakować cele w Stanach Zjednoczonych.
Historia thumb|left|3M w locie, 1968 r. Doświadczenia wojny koreańskiej pokazały, że w przyszłym ewentualnym konflikcie zbrojnym pomiędzy Związkiem Radzieckim a Stanami Zjednoczonym, bombowce strategiczne wykonujące atomowe bombardowania nad terytorium przeciwnika aby przetrwać będą zmuszone poradzić sobie z szybkimi, odrzutowymi myśliwcami obrony powietrznej. Aby tego dokonać postanowiono zbudować samolot, którego szybkość zapewniłaby mu przetrwanie nad atomowym polem walki. Prace nad nowym strategicznym bombowcem dalekiego zasięgu, którego planowana szybkość miała wynosić około 900 km/h, biuro konstrukcyjne Miasiszczewa OKB-23 rozpoczęło w marcu 1951. Decyzję o budowie nowej maszyny oznaczonej kryptonimem „M” lub też WM-25 podjął osobiście Józef Stalin. Początkowo biuro konstrukcyjne Miasiszczewa nie miało konkurencji, jednak 11 lipca 1951 roku zadanie zbudowania podobnego bombowca otrzymał Andriej Tupolew. Wynikiem zaangażowania Tupolewa w projekt była budowa bombowca Tu-95. Powszechnie znana była silna rywalizacja i niechęć pomiędzy obydwoma konstruktorami (na burcie pierwszego seryjnego egzemplarza Tu-95 widniał napis „Śmierć Miasiszczewowi”). Zaangażowanie samego Stalina w projekt samolotu dało Miasiszczewowi prawie nieograniczone możliwości. Rok po rozpoczęciu prac gotowy był projekt techniczny, w maju 1952 roku rysunki techniczne przekazano do zakładu produkcyjnego a w grudniu tego samego roku gotowy był pierwszy prototyp. Wybudowano trzy prototypy, jeden do prób statycznych na ziemi i dwa do prób w locie. Pierwszy egzemplarz oblatano 20 stycznia 1953 roku tuż po pierwszym locie podobnej konstrukcji w Stanach Zjednoczonych B-52, lot trwał siedem minut. Samolot po raz pierwszy publicznie zaprezentowano 1 maja 1954 roku podczas defilady pierwszomajowej w Moskwie. Początkowo osiągi M-4 wydawały się być zadowalające, jednak gdy okazało się, że samolot nie byłby w stanie wrócić z misji bombowej nad Stanami Zjednoczonymi postanowiono opracować nowsze wersje samolotu.
W kwietniu 1954 roku Ministerstwo Przemysłu Lotniczego pod przewodnictwem P.W. Dementiewa zleciło instytucjom naukowo-badawczym współpracę z konstruktorami lotniczymi w celu maksymalnego zwiększenia bobowców strategicznych z silnikami turboodrzutowymi. Dobrynin przedstawił przerobienie silnika WD-5 na ekonomiczną WD-7. Miasiszczew natomiast realizował obliczenia użycia czterech silników WD-7 zamiast AM-3 oraz wraz z Tupolewem zaproponowali użycie instalacji tankowania w powietrzu.
Wersja 3M Bison 3 Rada Ministrów ZSRR wydała postanowienie Nr 1428-642 6 lipca 1954 roku. W treści dokumentu wydano pozwolenie na znaczącą modernizację samolotu M-4. Początkowo otrzymała ona oznaczenie M-6, a do przygotowywanej produkcji przyznano ostatecznie oznaczenie 3M. Wybranymi silnikami były WD-7. Posiadały one zużycie paliwa na poziomie od 0,73 do 0,80 kg/daNh (wcześniejsze AM-3 posiadały do 1,03 daNh). W rezerwie w razie konieczności pozostały silniki WK-9 Klimowa lub AM-13 Mikulina ewentualnie TW-12. Wybrano silniki odrzutowe, licząc, że rozwój technologii pozwoli na ich bardziej ekonomiczną i niezawodną eksploatację. Wybranie przez Tupolewa starych sprawdzonych rozwiązań do swojego samolotu Tu-95 okazało się jednak w porównaniu zwycięskie gdyż brak dopracowania dla nowych silników opóźniał rozwój 3M. Wersja 3M na zewnątrz nie różniła się od poprzedniej M-4 pomimo przeprojektowania. Z przodu samolotu zamontowano niehermetyczny przedział dla stacji radiolokacyjnej. W ciśnieniowej kabinie natomiast zamieniono celownik radiolokacyjny z stanowiskiem nawigatora bombardiera. Załoga została zmniejszona do siedmiu osób. Inżynier pokładowały-strzelec miał od tej pory dodatkowo obsługiwać stację SPS-2, a radiooperatorem został górny strzelec. Skrzydła zostały zmienione w następujący sposób: przyznano więcej miejsca na grzebień aerodynamiczny zwiększając jego powierzchnię przez poszerzenie. Usterzenie poziome powiększono do rozpiętości 15,2 m i nie zastosowano wzniosu. Te zabiegi wzmocniły doskonałość aerodynamiczną z 17,45 do 18,7.
Masa samolotu została zmniejszona o 6500 kg. Normy zakładały, że samolot ma wytrzymać przeciążenie 2,5 g z pełnym uzbrojeniem i 3,0 g podczas turbulencji. Odciążenie samolotu udało się osiągnąć przez: wykazanie zawyżonych norm i stworzenie lżejszej konstrukcji, użycie lżejszych silników, zmianę gumy samouszczelniającej na zbiornikach paliwa na folię poliamidową, mniejsze koła tylnego podwozia. Unowocześniono wyposażenie montując: stacje zakłócania SPS-2, autopilota AP-15, dwa automatyczne radiokompasy APK-5, radiowysokościomierze RW-2 i RW-17, nawigację dalekiego zasięgu SPI-1, system „swój-obcy” SRZO-2 i SRO-2, aparatura lądowania bez widoczności SP-50, astrokompas DAK-DB.
Maksymalny udźwig wyniósł 24 000 kg. Wraz z wycofaniem bomb 6000 kg, podwieszano dwie bomby FAB-5000 lub jedną FAB-9000. Zyskano w ten sposób miejsce na dodatkowy zbiornik paliwa. Brano pod uwagę możliwość podwieszanych zbiorników paliwa. Maksymalna masa startowa przekroczyła by w tym momencie 200 ton, przy zachowaniu drogi rozbiegu dzięki silnikom i aerodynamice.
Prototypy Jesienią 1954 udostępniono do oceny szkice projektu i makietę. Prototyp zbudowano w Zakładach Nr 24 w Filiach. W tym celu przebudowano M-4 o numerze 63020101 i nadano oznaczenie Izdielije 201. Przebudowę zakończono 30 października 1955 roku (lub w listopadzie) i oznaczono go burtową Niebieską 60. W celu zapewnienia bezpieczeństwa zastosowano tylko dwa silniki WD-7 z powodu obaw o ich niezawodność i dwa AM-3A. Oblot odbył się 27 marca 1956 roku pod dowództwem Marka Gałłaja. Po starcie doszło do wyłączenia się jednego z silników przez pompaż. Po osiągnięciu wysokości 500 metrów zawrócono. Samolot zetknął się z pasem zacznie dalej niż planowano, a skutkiem ostrego hamowania była awaria systemu hydraulicznego i użycie awaryjnych systemów, zatrzymując samolot na końcu pasa. Krótki lot wykazał tendencję do unoszenia dziobu pomimo kontrowania sterami. W lipcu 1956 roku zamontowano pierwszy raz wszystkie silniki WD-7. W październiku 1956 roku przebudowano trzeci prototyp o numerze 0203, tak aby mógł przenosić dodatkowe zbiorniki paliwa pod skrzydłami o pojemności po 6500 litrów. Prototyp numer 2 o numerze 0202 posłużył do prób statycznych. Po testach zmieniono kąt zaklinowania statecznika poziomego usuwając potrzebę kontrowania sterami.
Pierwszy egzemplarz zakończył próby w styczniu 1957 roku w zakładach montażowych i przekazano go do prób państwowych. Dołączono na dniach trzeci prototyp. Pierwszy samolot określił charakterystyki lotne, stabilność i sterowność, a na drugim oceniono wyposażenie i uzbrojenie. Do prób w razie potrzeby dołączono samoloty seryjne nr. 0204, 0206, 0701, 0705. Miały posłużyć do testów takich jak systemy tankowania czy foteli katapultowanych. Długie opóźnienie prób państwowych WD-7 spowodowały łopatki pierwszych stopni sprężarki. Problem rozwiązano w wersji WD-7B zmniejszając ciąg o 2000 kG i ilość paliwa. Zasięg samolotu wzrósł o 15% aniżeli planowane 25%. Pierwsze próby państwowe z 30 stycznia 1957 roku były nieudane z powodu pompażu silników WD-7. Druga próba z 16 stycznia 1958 roku zwiększyła niezawodność systemów sterowania, przeciwpożarowych i polepszenie warunków nawigatora. Naniesione poprawki ułatwiły pilotaż i niezawodność konstrukcji, którą postanowiono przyjąć na uzbrojenie wojska.
Produkcja seryjna Produkcja seryjna samolotu odbywała się w Zakładzie Nr 23 w Filiach w latach 1956-1959. W sierpniu 1956 roku wyszło postanowienie Nr 908-425 o produkcji bombowców strategicznych, co dawała ulgę po wcześniejszym postanowieniu Nr 276-133 z 6 marca 1956 roku, który zakończył produkcję M-4 i rozpoczął An-8. Pierwsza seria liczyła siedem samolotów, a każda następna po pięć. Wyznaczono również dwumiesięczny termin propozycji podpięcia do samolotu rakiet X-20 oraz zwiększenia resursu silników WD-7 do 200 godzin, gdzie silniki sprawiały ciągle spore problemy. W 1957 roku w samolotach o numerach 0201, 0203, 0204 i 0210 wymieniono łącznie 27 silników z powodu uszkodzenia łopat lub pompażu. Ostateczne udane próby przypadły na 1962 rok wraz z wersją WD-7P, który nie został jednak zamontowany na wersji samolotu M3. Jak wzorzec dla produkcji przyjęto maszynę o numerze 0301. Samolot o numerze 0302 został zabezpieczony pokryciem, które odbijało efekty wybuchu jądrowe, a brzuch został pomalowany na biało.
Wraz z zakończeniem roku 1957 lotnictwo ZSRR posiadało 50 samolotów M-4 i 3M. Koszt produkcji jednego samolotu 3M w 1958 roku wynosił 12 140 000 rubli. Porównując do Tu-95 był o 2 910 000 rubli droższy (samochód Pobieda kosztował od 16 do 20000 rubli, a średnia pensja to od 600-800 rubli). Pierwsze maszyny 3M były z silnikami AM-3 (potem przemianowane na RD-3M). Silniki WD-7B i RD-3M posiadały jednakowy ciąg startowy jednak pierwszy z nich zużywał zacznie mniej paliwa. Z racji ich niewielkiej dostępności tylko połowa samolotów została w nie wyposażona. Otrzymała ona oznaczenie 3MN, w tym seryjne samoloty 3MN-1, a przerobione 3MN-2. Pozostałe samoloty z silnikami RD-3M-500A otrzymały oznaczenie 3MS. Wizualnie samoloty nie różniły się między sobą, a rozpoznanie możliwe było dopiero po ciągnącym się ogonie czarnego dymu za wersją 3MN. W styczniu 1961 roku podwyższono resurs silników WD-7B do 200 godzin. Maksymalna masa startowa to 203 tony z podwieszanymi zbiornikami paliwa po 13 000 litrów.
Eksploatacja samolotów nie odbywała się bez problemów. 22 listopada 1957 roku zginęła załoga samolotu nr 0303. Przyczyną było nieusunięcie blokad sterów, które zakładano naziemnie gdy samolot stał w celu ochrony przed wiatrem. 14 lutego 1958 roku w samolocie 0704 zapalił się płyn hamulcowy w wyniku przegrzania hamulców. Strażacy zdołali ugasić tylko przednią część samolotu. Mimo to skierowano samolot do remontu. 17 września 1958 roku doszło do zniszczenia samolotu 0901 w wyniku pożaru. Gdy samolot był zatankowany do prób długodystansowych doszło do urwania łopaty silnika. Przebiła się ona do zbiorników paliwa doprowadzając do pożaru, który strawił samolot w 15 minut. Efektem było obowiązkowe zmniejszenie zużycia powietrza o 13,6% co skutkowałem spadkiem ciągu z 11 000 do 9500 kG. To tymczasowe rozwiązanie w 1959 roku zrodziło silnik WD-7B.
Od marca 1958 roku poprawiono niezawodność sterowania i efektywność środków przeciwpożarowych. Zamontowano również system który wymuszał na układzie sterowania łączność podzespołów. Pozwalał na sterowanie ręczne i umożliwiał lot z kierowaniem do 500 km/h. Poprawiono niezawodność blokowania sterów i skrócono czas na przestawienie statecznika poziomego podczas lotu. Zwiększona została też widoczność z kabiny nawigatora.
W 1959 roku na samolocie o numerze 201M, ustalono osiem rekordów świata. Wśród nich było: wzniesienie się z ładunkiem 5000 kg i 10 000 kg na wysokość 15 317 metrów, wniesienie się z ładunkiem 55 220 kg na wysokość 13 121 metrów. Te osiągnięcia zainspirowały inżynierów do opracowania wersji transportowej 3M-T. 21 października 1959 roku załoga na samolocie M-4 nr 103M 0003 z silnikami WD-7 pobiła kolejne siedem rekordów świata w tym lot po kręgu o długości 1000 kilometrów z prędkością 1028,664 km/h. Samolot znacznie ulepszono pod względem lotno-technicznym porównując do pierwszych M-4 lecz kwestię zwiększenia zasięgu rozważano z zastosowaniem rakietowych wspomagaczy startowych lub wózka startowego.