Задание предусматривало установку стрелковых башен на крыле, введение наддува бензобаков нейтральным газом для уменьшения пожароопасности и устройства для слива горючего в воздухе или сброса части баков. Реально все это отсутствовало. Вернее, слив сделали, но на опорожнение баков требовались 83 минуты. Почти полтора часа никак не укладывались в понятие «быстрый», записанное в задании. Пользы от такого слива в аварийной ситуации реально не было никакой. В то же время все это отсутствовавшее на опытной машине оборудование и вооружение в будущем подняло бы вес самолета и несколько ухудшило его аэродинамику. Соответственно ухудшились бы и летные данные.
Причины невысоких летных данных ТБ-4 были ясны. Мощности шести М-34 для бомбардировщика такого веса просто не хватало. У старого ТБ-3 с двигателями М-17 нагрузка на мощность составляла 7,4 кг/л.с., а у АНТ-16 - 8,6 кг/л.с. Даже уменьшив нагрузку на крыло (63,3 кг/м² против 78,3 кг/м²), парировать это не удалось.
Кроме того, обороты моторов М-34 были слишком велики для тихоходного ТБ-4. Коэффициент полезного действия винтов оказался довольно низким, не позволяя полностью использовать даже имеющуюся мощность. Самолет оснащался старомодными деревянными двухлопастными пропеллерами фиксированного шага трех разных размеров. Моторы на крыле вращали винты диаметром 3,18 м, передний двигатель наверху — 3,3 м и задний — 3,0 м.
Специалисты НИИ ВВС внесли ряд рекомендаций по усовершенствованию машины. Но никто не мог дать бомбардировщику соответствующую ею весу и размерам мотоустановку. Поэтому предложения НИИ, по сути, являлись паллиативными: увеличить размах и площадь крыла, увеличить руль высоты, внедрить моторы М-34Р с редукторами, заменить винты. Кроме этого требовали прозрачный фонарь над пилотской кабиной, огневые точки на крыльях и еще кое-что по мелочи.
Кое-что из этого хотели внедрить на втором экземпляре АНТ-16, он же АНТ- 1ббис и ТБ-4бис. Эту машину изготовляли с августа 1932 г. В марте 1933 г. УВВС признало эту работу первоочередной, но уже 2 июля, за день до первого полета первого опытного образца, ЦАТ И получил распоряжение остановить сборку узлов. По-видимому, многие уже сделанные части этого самолета использовали потом для самолета АНТ-20.
В январе 1934 г. НИИ ВВС предложил смонтировать на имеющемся ТБ-4 четыре установки с двумя М-34 каждая. Пары моторов должны были через общий редуктор вращать удлиненный вал. Но спаренные установки застряли на уровне стендовых испытаний. Что дальше сделали с бомбардировщиком-гигантом, неизвестно.
Казалось бы, ТБ-4 умер. Нет, он возродился опять...
Эта машина известна всем, даже людям мало знакомым с историей авиации. Самый большой сухопутный самолет мира (в то время), пассажирский гигант, летающая реклама достижений советской авиапромышленности. И назначение ему выбрали подходящее — агитсамолет, что-то вроде летающего дома культуры. Но на самом деле все было совсем не так однозначно.
С 1932 г. в ЦАГИ уже работали над новым гигантским бомбардировщиком. Первоначально он подавался как модификация ТБ-4, и по этой же статье финансировался. В плане института значилась работа над головным серийным самолетом, на котором требовалось устранить дефекты, выявленные на испытаниях, и установить все заложенное в задание оборудование. Эта машина должна была стать эталоном для производства на заводе № 18 в Воронеже.
На самом деле туполевцы занялись фактически созданием нового самолета, который потом стал именоваться АНТ-20. В документах ВВС он первоначально фигурировал как ТБ4-8М34Р. Первоначально такой машины в планах вообще не было. Не сумев получить требуемые заданием летные данные тяжелого бомбардировщика ТБ-4 (основной причиной чего являлось отсутствие подходящих двигателей), А.Н. Туполев увеличил размеры крыла и добавил еще два мотора.
Название АНТ-20 досталось машине «по наследству» от эскизного проекта пассажирского варианта ТБ-4 с четырьмя моторами М-35. Он должен был иметь размах крыла 56 м и длину фюзеляжа 33,5 м — немного больше, чем у бомбовоза.
Пассажирский салон занимал место бывших бомбоотсеков и часть фюзеляжа за крылом. Проект был одобрен руководством ГВФ, началась постройка деревянного макета, но работы задерживались из-за неясностей с основным вариантом — военным. В сентябре 1931 г. директор ЦАГИ Пауфлер обратился к начальнику Всесоюзного авиационного объединения (ВАО) П.И. Баранову с просьбой исключить этот пункт из плана института, мотивируя отсутствием заложенных в задание двигателей. Баранов разрешил, работы по пассажирскому варианту ТБ-4 прекратили. Но Туполев очень не любил, чтобы труд его сотрудников пропадал зря. Многое от проекта АНТ-20 потом перешло к «Максиму Горькому», и даже обозначение использовали повторно.
