В первой половине 30-х годов основу советской дальнебомбардировочной авиации составляли тяжелые бомбардировщики ТБ-3, созданные под руководством А. Н.Туполева. С нормальной бомбовой массой 1000 кг эти самолеты имели дальность 2200 км при крейсерской скорости полета около 180-200 км/ч. Пять подвижных пулеметов обеспечивали защиту ТБ-3 от нападения воздушного противника. Ко времени принятия на вооружение летно-тактические данные самолетов ТБ-3 были достаточно высокими, однако быстрые темпы развития авиационной техники, увеличение скоростей боевых самолетов, особенно истребителей, общее повышение эффективности средств противовоздушной обороны потребовали уже в 1932-1933 гг. начать исследовательские и опытно-конструкторские работы над новым типом дальнего бомбардировщика, способным заменить самолеты ТБ-3 во второй половине 30-х годов. Были составлены технические требования к такому самолету, в соответствии с которыми новый бомбардировщик должен был нести 1000 кг бомб на дальность не менее 3000 км и на расчетной высоте обладать максимальной скоростью полета не менее 350 км/ч. Однако, и это увеличение скорости сановилось мало достаточным.

Двигатель М-85. Задача, осложнялась тем, что отечественная авиация в то время не располагала нужными двигателями. Оптимальная мощность строящихся серийно в Советском Союзе в начале 30-х годов двигателей М-34 жидкостного охлаждения была недостаточной для достижения заданной дальности. Поэтому в 1933г. была направлена на зарубежные авиамоторные заводы комиссия, в состав которой входил и С. В. Ильюшин, для выбора наиболее перспективных двигателей жидкостного и воздушного охлаждения и приобретения лицензии. Результатом работы комиссии стала покупка во Франции лицензии на двигатель воздушного охлаждения "Гном-Рон" Мистраль-Мажор К-14 с номинальной мощностью на расчетной высоте 588 кВт (800 л. с.). который имел относительно небольшую массу, сравнительно малый мидель и хорошую экономичность.

С 1934 г. из Франции начали поступать комплекты деталей и документация на «Гном-Poн»14KoYs (левого вращения). Приемкой там руководил А.В. Каширин. У нас этот французский двигатель назвали М-85, затем ненадолго переименовали в М-70 и опять превратили в М-85. Под производство М-85 выделили завод №29 в Запорожье, ранее уже выпускавший «Гном-Рон»9А «Юпитер» (у нас М-22). Приспособлением французского двигателя к отечественной технологии и материалам сначала недолго занимался В.Я. Климов, а затем А.С. Назаров. С начала 1935 г. в Запорожье приступили сначала к сборке моторов из французских деталей, а затем и к их изготовлению по полученным чертежам. В октябре 1935 г. один из них выставили на государственные 100-часовые испытания. В первых М-85 было немало французских частей - клапана, втулка винта, бензонасосы, карбюраторы, компрессор, выхлопные патрубки. Из Франции импортировалась вся система зажигания, из Англии - шарикоподшипники для нагнетателя.

По мощности и высотности М-85 полностью соответствовал прототипу, но уступал по ресурсу и имел больший расход горючего. Относительно последнего завод клятвенно обязывался довести его до уровня оригинального «Гном-Рона». Далее все опытные и серийные самолеты семейства ДБ-3 летали только с двигателями отечественного производства.

Эксплуатация двигателя позволила выявить еще ряд дефектов, чрезмерно сложной оказалась его замена - чтобы заменить один мотор, требовалась работа четырех человек в течение шести - семи дней. На замену консольного бензобака трем механикам нужно было четыре дня. Много времени занимала заправка (до 60 минут): много горловин, медленное перетекание бензина, в то же время малый диаметр трубопроводов не позволял пустить насос заправщика на полную мощность. Ночью выхлоп от двигателя слепил пилота, а заодно демаскировал самолет.

Для его последующего совершенствования двигателя было создано опытно-конструкторское бюро, возглавлявшееся вначале Л. С. Назаровым, а затем С. К. Туманским.

Двигатель М-86. Этот двигатель являлся дальнейшим развитием М-85. За счет форсирования по наддуву и увеличения степени сжатия удалось поднять взлетную мощность до 960 л.с. Двигатель получил усиленный кривошипно-шатунный механизм, усовершенствованный нагнетатель, развитое оребрение цилиндров. Он мог работать с винтом изменяемого шага. Хотя М-86 стал немного (на 15 кг) тяжелее, увеличение тяги с лихвой компенсировало это и позволяло поднять взлетный вес бомбардировщика.

Двигатель М-87. М-87 являлся дальнейшим развитием М-86. Степень сжатия подняли с 5,5 до 6,7, повысили за счет нагнетателя и номинальную высоту полета. Мотор стал всего на 5 кг тяжелее своего предшественника, но мощность на высоте поднялась с 800 до 950 л. с, в то время как взлетная была на уровне 925 л. с. Это давало возможность увеличить как максимальную скорость, так и практический потолок, и скороподъемность.

М-87 запустили в серию весной 1938 г. Но многочисленные рекламации по поводу разрушения шестерен редукторов двигателей вынудили ВВС уже в мае прекратить приемку моторов этого типа. При штатном ресурсе 100 часов они едва вырабатывали 50. Причиной явилось отклонение от исходной французской технологии в сторону упрощения. Когда завод вновь начал точно соблюдать процесс термообработки, положение исправилось, и в августе приемку возобновили. Но два месяца двигатели не поступали на самолетостроительные заводы. В конце концов НКАП упросил УВВС отдать взаймы 120 М-86 из ремонтного запаса, «заткнув» таким образом брешь.

В конце концов ресурса в 100 часов достигли, а на модификации М-87Б с усиленным нагнетателем получили даже 150 часов - но это было уже в конце 1939 г. Винты ВИШ-3, как уже говорилось, выпускались у нас на базе лицензии американской фирмы «Гамильтон». Это были металлические (с дюралевыми лопастями) трехлопастные пропеллеры.

Эксплуатация ДБ-3 в Забайкалье и на Дальнем Востоке привлекла повышенное внимание к работе двигателей зимой. Калориферов и специальных ламп подогрева было очень мало. Но завести мотор на земле - еще полдела, он не должен переохлаждаться и в полете.

Эту задачу попытались решить внедрением лобовых жалюзи. Такие жалюзи разрабатывались на всех трех серийных заводах одновременно. Каждый делал их по-своему. На заводе №39 сделали жалюзи по типу истребителя И-16, но съемные. Окна у них закрывались в одну сторону. Испытывавший их в НИИ ВВС старший лейтенант Дудкин записал в своем отчете: «Пригодны лишь для Крайнего Севера» - моторы с ними перегревались на рулении. На заводе №18 конструкция была похожей, но окна закрывались попарно навстречу. Ее тоже признали не очень удачной.

Гораздо эффективнее оказались жалюзи завода № 126 с поворотными лепестками. Их впервые испытали в октябре 1939 г., в ноябре в Комсомольске прошли совместные испытания (ВВС представлял майор Никитин). За ними последовали войсковые в 8-м ДБАП. И, наконец, сравнительные испытания в НИИ ВВС привели к решению в сентябре 1940 г. принять эти жалюзи как образец для всех предприятий. Завод №126 серийно делал эти жалюзи с февраля того же года для ВВС 1 -й Отдельной Краснознаменной армии.

В Москве и Воронеже на последних сериях ДБ-3Б ставили жалюзи собственных типов, конструкцию завода №126 там внедрили в производство уже в 1941 г. и досылали в части «задним числом».

Требуемое аэродинамическое и весовое совершенство скоростного дальнего бомбардировщика достигалось применением ряда новых решений, которые по предложению С. В. Ильюшина были заложены в параметрах и конструкции этого самолета. Из основ проектирования самолетов известно, что дальность самолета пропорциональна аэродинамическому качеству и обратно пропорциональна удельному расходу топлива двигателями. Увеличить же скорость можно лишь путем снижения лобового сопротивления и, главным образом, за счет меньшей площади крыла. При одинаковой винтомоторной установке и равным запасом горючего "маневр" конструктора возможен только с первым и последним параметрами. Анализ характеристик ДБ-2 (АНТ-37) и проекта ББ-2 показывает, что полет на дальность первой машины выполнялся на углах атаки 5-6 градусов, а у ильюшинской - на углах в 2-3 раза меньших. Последнее, в совокупности с меньшей площадью крыла, позволяло увеличить крейсерскую скорость дальнего бомбардировщика более чем на 100 км/ч. Для 1930-х годов величина немалая. Однако такое крыло с большой удельной нагрузкой на площадь могло ухудшить взлетно-посадочные характеристики нового самолета, поэтому для увеличения несущей способности была применена взлетно-посадочная механизация: на задней кромке крыла были установлены щитки.

Все это обеспечивало крылу самолета С. В. Ильюшина значительно меньшее суммарное (индуктивное и профильное) лобовое сопротивление по сравнению, например, с крылом аналогичного по назначению самолета ДБ-2 (АНТ-37), которое отличалось большим удлинением и малой удельной нагрузкой на площадь.

Высокому для своего времени аэродинамическому совершенству самолета С. В. Ильюшина способствовали также предельно малый мидель фюзеляжа (1,7 м²), внутренняя подвеска в фюзеляже заданной бомбовой нагрузки, применение зализов в месте стыка фюзеляжа с крылом, применение убирающихся основных опор самолета и гладкой обшивки планера, удачное капотирование двигателей М-85.

Выбранные параметры крыла и большая удельная нагрузка на его площадь способствовали улучшению весовых характеристик самолета. Небольшое удлинение позволило увеличить жесткость крыла и тем самым повысить критическую скорость флаттера, с которым тогда уже начинали сталкиваться скоростные самолеты. Снижение массы крыла достигалось также разгрузкой его концевых частей топливными баками, выполненными в виде герметичных отсеков крыла. Эти баки стали прообразом современных кессон-баков, нашедших широкое применение на реактивных самолетах, в том числе и на многих самолетах ОКБ имени С. В. Ильюшина. Была уменьшена масса планера в результате рационально спроектированной силовой схемы фюзеляжного бомбоотсека. Он был размещен за кабиной пилота на участке между передним и задним лонжеронами центроплана крыла. В соответствии с требованиями технического задания самолет был выполнен трехместным.

Оборонительное вооружение самолета состояло из трех подвижных пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм, самых скорострельных в то время пулеметов в мире. Переднюю полусферу защищал пулемет штурмана, размещавшегося в носовой части фюзеляжа. Атаки истребителей противника со стороны верхней и нижней частей задней полусферы отражал стрелок-радист из задней кабины с помощью верхнего турельного и нижнего люкового пулемета на шкворневой установке.

После рассмотрения в конце 1933 г. проекта скоростного дальнего бомбардировщика предложение С. В. Ильюшина было принято, и в середине 1934 г. началась постройка опытного самолета, получившего заводское обозначение ЦКБ-26. Однако еще не был прототипом дальнего бомбардировщика, он был своего рода экспериментальным самолетом для проверки эффективности тех новых решений, которые были заложены в его, параметрах и конструкции. Для быстрейшего завершения постройки было решено делать ЦКБ-26 смешанной конструкции. Летом 1935 г. летчик-испытатель В. К. Коккинаки впервые поднял в воздух. Испытательные полеты подтвердили высокие данные самолета по всему комплексу летно-технических характеристик и особенно по скорости он существенно опередил опытный самолет аналогичного назначения ДБ-2 (АНТ-37). ЦКБ-26 отличался также хорошей устойчивостью и управляемостью, мог совершать полет с одним отказавшим двигателем, его маневренные характеристики были выше уровня требований, предъявлявшихся к таким самолетам (первая в СССР петля Нестерова на двухдвигательном самолете была выполнена В. К. Коккинаки на ЦКБ-26. Это стало возможным благодаря большой прочности конструкции планера самолета, рассчитанной на повышенные значения эксплуатационных перегрузок, которые С.В. Ильюшин установил, предвидя неизбежное увеличение полетной массы самолета в эксплуатации вследствие установки нового оборудования и усиления вооружения. В конце лета 1935 г. ЦКБ-26 был продемонстрирован наркому обороны К. Е. Ворошилову и наркому тяжелой промышленности Г.К. Орджоникидзе. Они высоко оценили новую машину и обязали С.В. Ильюшина в кратчайший срок представить на государственные испытания второй опытный самолет ЦКБ-30 цельнометаллической конструкции, учитывающий результаты летных испытаний первой машины и полностью отвечающий тактико-техническим требованиям ВВС.

Полеты ЦКБ-26 продолжались еще довольно длительное время. 1 мая 1936 г. он был впервые публично продемонстрирован в полете над Красной площадью в Москве, 17 июля того же года В. К. Коккинаки установил на первый советский авиационный мировой рекорд, официально зарегистрированный Международной организацией авиационного спорта (ФАИ).

За первым рекордом последовала серия других мировых рекордов, продемонстрировавших выдающиеся характеристики скорости, дальности и грузоподъемности самолета ЦКБ-26, значительно превысившие уровень тогдашних мировых достижений.

Пока шли испытания ЦКБ-26 продолжалось строительство второго, уже цельнометаллического моноплана, получившего обозначение ЦКБ-30.

Заводские летные испытания ЦКБ-30 проходили довольно гладко, если не считать выявленную недостаточную продольную устойчивость, что потребовало установки нового стабилизатора с увеличенной площадью.

В заключении отчета по первому этапу испытаний рекомендовалось скорее принять машину на вооружение, устранив выявленные недостатки. Отмечалось, что при "больших максимальных скоростях (415 км/ч), меньше, чем у СБ на 8,5 км/ч и потолке (9060 м), меньше, чем у СБ на 500 м самолет ДБ-3 имеет проверенную дальность в 4000 км, превосходя СБ больше, чем в два раза . ДБ-3 берет 2900 кг бомб (СБ-600кг), причем позволяет подвеску смешанного калибра. Эффективность стрелковых установок выше, благодаря значительным углам обстрела 
В 1936-м, не дожидаясь завершения госиспытаний, ДБ-3 запустили в серийное производство. ЦКБ-30 был принят на вооружение ВВС Красной Армии под обозначением ДБ-3 и запущен в серийное производство вначале на двух, а потом и на трех заводах.

Единственным соперником ДБ-3 на европейском континенте стал немецкий He-111. Летные испытания этой машины , поступившей осенью 1938 года в НИИ ВВС из Испании, показали, что летные характеристики Не-111, в том числе максимальная скорость, дальность и потолок ниже уровня требований, предъявлявшихся к современным двухмоторным бомбардировщикам.

Бомбоотсек немецкой машины Не-111 вмещал до 2000кг бомб различного калибра. По диапазону и размерам бомбовой нагрузки Не-111 превосходил отечественные бомбардировщики, а наличие прохода внутри фюзеляжа обеспечивало связь между членами экипажа и повышала живучесть в воздушном бою. Отмечалась также отличная устойчивость и управляемость самолета.

Пилотажные характеристики ДБ-3 также получили высокую оценку летчиков. Особенно отмечались простой взлет, быстрый набор высоты, ровный, без рыскания горизонтальный полет по прямой, облегчавший выполнение прицельного бомбометания, устойчивое выполнение виражей с креном 40-60 градусов. Подчеркивалась легкость расчета на посадку и то, что при нормальных скоростях подвода самолета к земле он не обнаруживал никаких опасных тенденций: чрезмерно быстрой потери скорости, сваливания на крыло, произвольных взмываний. Особенностью ДБ-3 было и то обстоятельство, что при отказе одного двигателя он мог продолжать горизонтальный полет, а при нормальной полетной массе 7000 кг мог выполнять полет с набором высоты и развороты в сторону как работающего, так и отказавшего двигателя.

В 1937 г. первые самолеты ДБ-3 поступили на вооружение в части дальнебомбардировочной авиации советских ВВС. Это были машины, по своим летно-тактическим характеристикам значительно превосходящие аналогичные зарубежные бомбардировочные самолеты, прежде всего самолеты военно-воздушных сил фашистской Германии.

Выдающиеся характеристики нового советского самолета были подтверждены выполнением в 1938 - 1939 гг. двух дальних перелетов на модифицированном самолете ЦКБ-30 "Москва".

Было признано, что требованиям перелета наиболее полно удовлетворяет модифицированный серийный самолет в конструкцию которого были внесены некоторые изменения - доработан фонарь кабины штурмана, снято вооружение, а взамен него в бомбоотсеке и кабине стрелка установлены дополнительные топливные баки. Общий запас топлива на доработанном варианте самолета, получившем обозначение ЦКБ-30 "Москва", обеспечивал беспосадочный полет дальностью свыше 8000 км. При этом взлетная масса самолета стала равной 12600 кг. Кабины летчика и штурмана оснащались наиболее совершенным в то время пилотажно-навигационным и радиосвязным оборудованием, а также необходимым запасом жидкого кислорода с

Менее чем за сутки, за 22 ч 56 мин, В. К. Коккинаки и М. X. Гордиенко перелетели из Москвы в Америку, преодолев 8000 км (6515 км по прямой) со средней скоростью 348 км/ч. Для того времени это было выдающимся достижением.

Перелет В. К. Коккинаки и М. X. Гордиенко на самолете ЦКБ-30 "Москва" явился достойным завершением серии выдающихся перелетов советских летчиков во второй половине 30-х годов. С 1959 г. маршрут, проложенный В. К. Коккинаки и М. X. Гордиенко, стал использоваться для регулярных беспосадочных перелетов из Москвы в Нью-Йорк и обратно.

Учитывая заслуги В. К. Коккинаки как первооткрывателя этой трассы. Международный комитет авиации и космонавтики (ICCA) в 1965 г. наградил его "Цепью пионера розы ветров".

ДБ-3 в варианте, приспособленный для выполнения задач по воздушному десантированию людей и грузов.

Для десантных операций под фюзеляжем самолета с помощью моста из трех наружных бомбодержателей подвешивали созданную под руководством А. И. Привалова цельнометаллическую десантную кабину Д-20, рассчитанную на размещение и сброс с парашютом 10 бойцов воздушного десанта с личным оружием. Десантники входили в кабину через дверь и размещались на бортовых сидениях.

Самолет они покидали по сигналу штурмана через двухстворчатый кормовой люк кабины. Люк мог открывать не только штурман самолета, но и, в аварийных ситуациях, командир десанта. При необходимости после выброски десантников кабина могла быть сброшена с бомбодержателей экипажем самолета.

За годы серийной постройки отечественные заводы выпустили 1103-1108 ДБ-3.

ДБ-3 с двигателями М-85.