Новыми для экипажа являлись обслуживание сложной радиолокационной аппаратуры, комплексные проверки ракетной системы перед пуском, запуск двигателя с выводом на форсажный режим, ощутимо влиявший на пилотирование. Для выработки навыков регулярно проводились тренажи в кабине самолета, летный состав обычно участвовал в подвеске и проверке ракеты перед полетом. Предполетная подготовка Ту-16К-10 занимала 1,5-2 часа. На земле опробовался выпуск ракеты и запуск двигателя, а в воздухе задачами экипажа являлись, помимо самолетовождения, поиск цели, ее опознание и взятие на ручное и автосопровождение, проверка и подготовка к пуску. С выходом на боевой курс действия экипажа следовало отработать до автоматизма, затрачивая на подготовку к атаке минимум времени. Крейсерская скорость Ту- 16К-10 из-за худшей аэродинамики носового обтекателя и подвески уменьшилась до 780-820 км/ч, дальность полета – почти на 1 000 км, а длина разбега возросла в полтора раза. Радиус действия ракетоносца составлял 1900 км.
Первые в морской авиации пуски К-10 были выполнены североморскими экипажами на Каспии в июле 1960 года. Вылетев с аэродрома 33-го Центра под Николаевым, пара Ту-16К-10 вышла на цель, и с высоты 10 000 м на дальности 175 км экипаж полковника Мызникова произвел пуск. Из- за ошибки наведения ракета не долетела до цели, упав в море в 40 км, шедший следом экипаж подполковника Ковалева произвел атаку с удаления 170 км, добившись прямого опадания в цель – притопленный на мелководье танкер «Чкалов». В течение двух недель выполнили еще три атаки, одна из которых вновь сорвалась из-за ошибки оператора, и в одной ракета задела гребень волны всего в 200 м от борта судна.
Учебно-боевые пуски сопровождались надзором представителей промышленности – все же система была принята со множеством оговорок и требовала оперативного исправления дефектов. Для этого было организовано даже специальное конструкторско-технологическое бюро (СКТБ) с участием инженеров МАП, КБ, НИИ и АВМФ. Проводившиеся на базе 33- го Центра исследования показали практическую осуществимость обнаружения цели с 450 км путем настройки частот и длины импульсов излучения РЛС. Пуск ракет увеличенной дальности удавалось выполнять с 325 км, а нижняя граница полета самолета составляла 500-600 м. Антенна РЛС носителя осуществляла сканирование, механически поворачиваясь по азимуту на 120 град, давая возможность отворачивать от цели после пуска и продолжая осуществлять сопровождение. Обычно отворот выполнялся на 100-й секунде с выполнением виража с креном 9-12 град, диктовавшимся возможностью стабилизации антенны. Сближение с целью, в зависимости от режима полета и высоты пуска, не превышало 140- 160 км (позднее выход из атаки при пуске К-10СД с предельных дальностей удавалось осуществлять на удалении 265 км).
В одном из вылетов на тактический пуск в 1961 году экипаж капитана Г.А.Зимина столкнулся со внештатной ситуацией, когда выпущенную в стартовое положение ракету никак не удавалось вернуть обратно. Ничего хорошего посадка с висящей ракетой не сулила, поскольку при нормальном посадочном угле 8 град, велик был риск 'прочесать' ракетой по земле. Тем не менее экипажу удалось удачно завести самолет на посадку, после чего указания на такой случай ввели в инструкции летчику.
В 1960-62 гг. ракетным комплексом К-10 были оснащены семь авиаполков всех советских флотов: 2-й МРАД Черноморского, 5-й MP АД Северного, 25-й и 143-й МРАД Тихоокеанского и 57-й МРАД Краснознаменного Балтийского флота. Интенсивность освоения и боевой подготовки экипажей морской авиации выглядела внушительно: за первые полгода эксплуатации в 1960 году были произведены 79 пусков, в следующем – 126, и в 1962 году – 147 (впрочем, оборотной стороной являлся большой расход боевых ракет, а самолета-дублера, подобного «Комете», позволяющего экономить средства и дорогостоящие изделия, для К-10 не имелось).
Выявился и другой недочет – слабая подготовленность наземных служб к эксплуатации сложной техники. Первое время она возлагалась на специальную инженерно-авиационную службу СИС, а вопросами складского хранения, занималась ремонтно-тех- ническая база. Избавляясь от дублирования работ, структуру реорганизовали и ввели разделение обязанностей: все системы самолета обслуживали специалисты ИАС полка, а полный перечень работ по ракетам выполнялся ремонтно-технической базой.
Принятые меры позволили сократить время подготовки техники и повысить качество работ. Подтверждением стало сокращение числа неудачных пусков по вине ошибок при подготовке матчасти – уже в 1962 году их число снизилось на 20%. Рядом с самолетами оборудовались укрытия, где находились заправленные и снаряженные ракеты, предварительно прошедшие проверку и облет в воздухе на «своем» носителе. Процедура подвески и подготовки К-10 сократилась до 45 мин., причем эта работа полностью осуществлялась полковыми техниками и экипажами – подготовка к вылету двух эскадрилий с 16 Ту-16К- 10 сократилась по времени вдвое.
Удалось снизить число отказов, хотя количество рекламаций на недостатки и дефекты системы оставалось ощутимым, из-за чего надежность Ту- 16К-10 уступала другим, более простым комплексам, в первую очередь, по вине аппаратуры. В 1961 году почти половина выполненных пусков завершилась неудачей, причем около трети – по вине конструктивно-производственных недостатков.
Результативность пусков, в отличие от прочих средств поражения, где оценивалось среднее отклонение ракет и бомб от «креста» мишени, засчитывалась по простому критерию – прямому попаданию. В первые годы до 65% ракет К-10 поражали цель, в 1963 году был достигнут рекордный результат – все выпущенные ракеты попали в цель, в 1964 году доля прямых попаданий составила 87%. Мощная фугасно- кумулятивная БЧ обеспечивала эффективное поражение крупных кораблей водоизмещением до 10000 т, а возможность залпового применения повышала вероятность выведения цели из строя и позволяла атаковать корабельные группировки (авианосные группы обычно включали до 10-12 кораблей охранения).
Лицом к лицу с советскими ракетоносцами Объединенному Флоту НАТО пришлось встретиться в сентябре 1964 года в ходе крупных учений «Тим Уорк-64», охватывавших всю Северную Атлантику. В них участвовало более полусотни кораблей, включая две авианосных группировки. Эскадра была обнаружена самолетами- разведчиками Ту-95 Северного флота, после чего командование 5-й МРАД предложило устроить ответные учения с применением авиации «по реальным целям», показав, по примеру руководителя страны американцам «кузькину мать». Командование ВМФ, правда, опасалось доведения ситуации до грани развязывания настоящей войны, но высшее руководство страны дало задуманному «добро».
Приказом штаба ВВС СФ план был принят к исполнению. Под вечер 21 сентября в воздух поднялись три эскадрильи Ту-16К-10 ударной группы подполковника К.Л.Тимакова, а также разведчики, целеуказатели и постановщики помех, прикрывавшие ракетоносцы. Корабельная группировка была обнаружена в океане, самолеты на малой высоте скрытно вышли на рубеж атаки. «Ракетный удар» наносился с трех направлений с удаления 160-200 км, и отразить его противник оказался бессилен.
На ТОФ в 1964 году произошел случай атаки К-10С японского судна, оказавшегося в запретной зоне полигона. Судно «Шино-Мару» проходило вблизи мыса Тык, где отрабатывал учебную задачу экипаж Ту-16К- 10 из состава 169-го МРАП. Перенацелившись, ракета пошла точно на новую «мишень». Японцам повезло – взрыватель был установлен на подрыв на траектории для сохранения мишеней, и взрыв произошел в 400 м от борта. Обломками повредило надстройки, а двигатель ракеты прошиб судно насквозь. Среди команды были раненые, что вынудило японцев направиться в ближайший советский порт Холмск для оказания медицинской помощи и ремонта. Происшествие удалось замять, причем японская сторона считала, что в судно попал разбившийся советский истребитель, и выражала сочувствие погибшему летчику.
В ходе крупнейших стратегических учений «Океан», проведенных в апреле 1970 года и охватывавших все флоты и акватории, североморские Ту-16К выполнили 6 пусков ракет на полигоне; переброшенные в усиление к ним 10 ракетоносцев с ТОФ 20 апреля атаковали ракетами цели у Кольского полуострова. В составе девятки Ту-16К-10 тихоокеанской 143-й МРАД при поддержке пяти самолетов-заправщиков
