СССР: В первой половине 1920-х годов передовые страны мира ориентировались при создании своих тяжелых самолетов на старые конструкции, не применяя новых технологий и достижений, таких, как улучшение аэродинамики, применение металлической обшивки и другие. Тяжелые самолеты новых конструкций впервые стали создаваться в Советской России коллективом Аэрогидроопытного самолетостроения (АГОС) ЦАГИ. Появились тяжелые многодвигательные монопланы с цельнометаллической обшивкой.
В 1924 году коллектив АГОС возглавил А. Н. Туполев. При нем был спроектирован новый тяжелый моноплан АНТ-4 (ТБ-1) с двумя двигателями водяного охлаждения мощностью 450 л. с. каждый. Самолет необходимо было построить за предельно короткие сроки: всего 9 месяцев. Коллективу Туполева выделили, кроме этого, очень маленькое помещение. Поэтому, когда постройка самолета была закончена, стало ясно, что вывезти его из помещения просто не удастся! Пришлось сломать одну стену здания. Только после этого самолет по частям был доставлен на Центральный аэродром, где и был собран для проведения летных испытаний.
26 ноября 1925 года летчик А. И. Томашевский поднял самолет в воздух. При взлетной массе 6712 кг АНТ-4 имел максимальную скорость 212 км / ч и практический потолок 4830 м. Тяжелый бомбардировщик ТБ-1 был рассчитан на экипаж 6 человек и снабжался 6 пулеметными системами Дегтярева, бомбовая нагрузка составляла 1000 кг.
Копирование самолета ТБ-1 началось за границей после его перелета из Москвы в Нью- Йорк осенью 1929 года. В последующие годы он стал прототипом для всех многомоторных бомбардировщиков мира, выполняемых по схеме моноплана цельнометаллической конструкции.
Под руководством А. Н. Туполева в АГОС ЦАГИ был спроектирован самый тяжелый сухопутный самолет в мире. Его взлетная масса достигала 16–19 т, а в последующих модификациях — 24,5 т.
ТБ-3 (АНТ-6) — тяжелый бомбардировщик с двигателями, установленными вдоль крыла, — был первым в мире четырехдвигательным свободнонесущим монопланом. В 1930–1932 годах он был на высоте авиационного технического совершенства и на много лет опережал авиационную технику других стран.
Первый экземпляр ТБ-3 был поднят в воздух летчиком М. М. Громовым 22 декабря 1930 года. Этот полет едва не закончился трагически. Из-за технических неполадок, казалось, катастрофа неминуема. Только исключительное самообладание и быстрота реакции помогли экипажу спасти положение. Серийный вариант ТБ-3 был снабжен двигателями М-17 с номинальной мощностью 500 л. с. и максимальной — 730 л. с. Взлетная масса составила 17,4 т. Руководство завода обратилось к рабочим и инженерно-техническому персоналу с просьбой вносить предложения, направленные на облегчение планера самолета. Чтобы стимулировать эту работу, было объявлено, что за каждый килограмм массы, «снятой» с серийного самолета, рационализатору будет выплачиваться 100 рублей, что по тем временам было весьма большой суммой. В результате этой инициативы руководства завода и усилий конструкторов ЦАГИ удалось уменьшить вес планера на 800 кг. В итоге пустой самолет имел массу 10 970 кг.
Всего было построено более 800 самолетов ТБ-3 различных модификаций, в процессе которых на самолет устанавливали более мощные и высотные двигатели.
В 1934 году совершили визит в Италию три ТБ-3. Полет проходил по маршруту Москва—Киев—Краков—Рим—Вена—Москва. Появление на европейских аэродромах трех мощных советских самолетов вызвало настоящую сенсацию. С помощью этих самолетов был поставлен ряд рекордов. 11 сентября был побит рекорд высоты, установленный в 1934 году французом Купэ. Летчик-испытатель А. Б. Юмашев достиг высоты 8116 м с грузом массой 5 т. 16 сентября Юмашев поднялся до высоты 6605 м с грузом 10 т, вдвое превысив предыдущий рекорд итальянца Антонони. 20 сентября был поднят груз 12 т на высоту 2700 м. Создание скоростного бомбардировщика СБ началось в конце 1933 года под руководством генерального конструктора А. Н. Туполева. Самолет получил заводское обозначение АНТ-40. Он имел схему трехместного двухдвигательного среднеплана. Конструкторам необходимо было создать самолет с максимально высокой скоростью полета, но в то же время и большой грузоподъемностью.
Первоначально конструкторы решили строить самолет в двух вариантах: с двигателями «Циклон» фирмы «Райт» и «Испано-Сюиза 12Y». Первый вариант самолета СБ (АНТ-40 2РЦ), спроектированный под звездообразные двигатели воздушного охлаждения «Циклон» в 730 л. с., был выпущен в октябре 1934 года. Его размеры были меньше, чем установившиеся потом в серийных самолетах (размах крыла — 19 м, площадь крыла — 47,6 м2, длина самолета — 10,48 м). Полеты (летчики И. С. Журов и К. К. Попов) проводились с 7 по 31 октября 1934 года, когда произошла авария при посадке.
К февралю 1935 года самолет был восстановлен: с 5 февраля по 31 июля проведены его повторные испытания. Площадь крыла была уменьшена до 46,3 м2 при том же размахе (19 м) и моторах. Однако еще в 1934 году предпочтение было отдано двигателям «Испано-Сюиза 12Y», рядным, водяного охлаждения, более перспективным в смысле возможного увеличения мощности. Первый экземпляр самолета со звездообразными двигателями не стал прототипом для серии. Второй опытный (АНТ-40 2ИС) экземпляр самолета с моторами «Испано-Сюиза» был построен в самом конце 1934 года. Его летные качества были тоже довольно высокими, самолет признали одним из лучших бомбардировщиков (на предварительных заводских испытаниях в январе 1935 г. он развил скорость 430 км / ч). Бомбоотсек сделали в центральной части фюзеляжа. Бомбы сбрасывал штурман. Интересно, что весь бомбовый запас весом 500–600 кг размещался вблизи центра тяжести самолета, и когда от него освобождались, это не оказывало влияния на устойчивость и управляемость самолета, что выгодно отличало СБ от многих машин тех лет. СБ был оборудован тремя огневыми точками. В кабине штурмана размещались два подвижных пулемета ШКАС. Боезапас на оба пулемета — 1920 патронов. Стрелок-радист располагал двумя подвижными пулеметными установками. Каждая состояла из одного ШКАСа. Боезапас верхней установки составлял 1 тыс. патронов, нижней — 500 патронов. В крейсерском полете пулеметы убирались в фюзеляж. Для ведения огня стрелок открывал фонарь своей кабины, выводил из нее верхний пулемет. После стрельбы турель поворачивалась стволом назад к хвосту. Пулемет укладывался и закреплялся в специальном гнезде в фюзеляже. Механизм турели обеспечивал компенсацию массы оружия действием собственного веса стрелка.
СБ оборудовались приемопередающей радиостанцией. В передней части бомбоотсека мог быть установлен аэрофотоаппарат. Экипаж общался между собой по телефонному переговорному устройству. Кроме того, в его распоряжении находились пневмопочта и трехцветная сигнализация.
Именно АНТ-40 2ИС получил войсковое обозначение СБ — скоростной бомбардировщик. Он имел летную массу 4850 кг и максимальную скорость 404 км / ч на высоте 5000 м, которую набирал за 9,4 минуты.
Вооружение СБ состояло из четырех пулеметов ШКАС, двух бомб по 250 кг или шести по 100 кг в бомболюке.