После некоторой доработки конструкции провели повторные испытания. Они шли с 1 по 8 апреля 1932 г. По их завершении НИИ ВВС дал заключение о том, что полеты на «авианосце» и его истребителях доступны для летчиков со среднем уровнем подготовки. Управление ВВС приняло решение о постройке небольшой серии «Звеньев». В июле 1932 г. ЦАГИ получил от военных заказ на разработку чертежей серийного варианта подвески.
Во время войсковых испытаний «Звена» оно совершило учебный налет на Киев. На подходе к городу бомбардировщик выпустил истребители сопровождения и под их прикрытием долетел до пригородного полигона, где произвел бомбометание.
В ноябре 1932 г. планировалось сформировать в Забайкальском военном округе эскадрилью, вооруженную системой «Звено-1». В ее штат должны были войти шесть носителей и 12 истребителей И-4.
Но техника развивалась быстро. И-4 скоро устарели. Следующий вариант «авиаматки», «Звено-1 А», нес вместо И-4 пару истребителей И-5. Его испытывали в сентябре 1933 г. ТБ-1 пилотировал Стефановский, истребители — Коккинаки и Лагутин.
Во всех последующих «Звеньях» в качестве носителя уже использовался четырехмоторный ТБ-3. Работы в этом направлении развернулись с 1932 г. Проект назвали «Звено- 2А». Четырехмоторный бомбардировщик должен был нести три истребителя И-5 — два на крыльях и третий на фюзеляже. Первые полеты совершили только с двумя истребителями на крыльях, позднее добавили еще один. Затаскивали И-5 опять по специальным мосткам, причем самой большой головной болью являлось водружение третьего самолета на фюзеляж. ТБ-3 был существенно выше, чем ТБ-1, поэтому и хлопот стало больше. На ТБ-3 сделали специальные захваты для колес истребителей с замками. Носитель взлетал при помощи только своих собственных моторов, истребители же обычно запускали двигатели только перед отцепкой. Только раз, чтобы замерить максимальную скорость, в воздухе работали моторы одновременно всех четырех машин. Кончилось это тем, что кок И-5, стоявшего на фюзеляже, оторвался и пролетел у борта пилотской кабины ТБ-3, проделав в плоскости большую дыру.
Система считалась очень перспективной. Подразделения «Звеньев» хотели разместить в первую очередь на Дальнем Востоке для прикрытия возможных налетов советских бомбардировщиков на территорию Кореи и Японии. Планировалось держать на аэродромах в Воздвиженке и Хабаровске, по меньшей мере, четыре таких эскадрильи.
Трудности с погрузкой истребителей на ТБ-3 привели к идее подвешивать их под носитель на специальных фермах. Впервые этот вариант опробовали на «Звене-З». Биплан было труднее подвесить, чем моноплан, поэтому под крыльями бомбардировщика разместили два истребителя И-Зет, вооруженных динамо-реактивными пушками. Первый полет «Звена-З» закончился катастрофой. Ошибка пилота одного из И-Зет Короткова привела к тому, что его самолет после взлета не зафиксировался должным образом и начал болтаться, раскачивая и ТБ-3. Кончилось тем, что оборвалось сначала одно крепление, затем другое, и на посадке истребитель оторвался; Коротков погиб.
Несмотря на эту неудачу, Вахмистров продолжал совершенствовать свою конструкцию. Теперь он предложил не только выпускать, но и принимать самолеты в воздухе. Для этого между стойками шасси закрепили ферму-трапецию. Истребитель И-Зет оснащался сверху крюком на раме. На аэродроме его подкатывали между тележками ТБ-3, специальный механизм опускал трапецию и затем поднимал ее вверх вместе с истребителем. В воздухе трапеция опускалась опять и И-Зет отцеплялся от носителя. Перед приемом истребителя ее выпускали вновь, и задачей пилота маленького самолета было точно попасть крюком на трубу трапеции. После долгих тренировок в апреле 1934 г. удалось успешно выпустить и опять подхватить истребитель. Этот вариант получил название «Звено-5».
Следующей ступенью стало «Звено-6», в определенной степени повторявшее «Звено-З», но под крыльями теперь находилась пара монопланов И-16. Это сочетание успешно испытали летом 1935 г. В январе следующего года Я.И. Алкснис предложил вооружить такими машинами целую бригаду.
В том же году Вахмистров подготовил «суперавианосец», названный «Звено-7». ТБ-3 нес сразу пять истребителей — два И-5 на крыльях, два И-16 под крыльями и И-Зет на трапеции под фюзеляжем. «Звено-7» совершило первый полет 20 ноября 1935 г.
