Работы по авиационно-ракетной системе 'Комета', состоявшей из самолета-носителя Ту-4К (Ту-4КС), крылатых ракет 'КС' (самолетов-снарядов) и систем управления 'Комета-1' и 'Комета-2' начались в 1948 г. Самолет-снаряд 'КС', представлявший собой беспилотный летательный аппарат, выполненный по нормальной самолетной схеме со стреловидным крылом и хвостовым oneрением и оснащенный ТРД типа РД-500, проектировало ОКБ-155 А. И. Микояна и М. И. Гуревича (непосредственно руководил темой А. Я. Березняк). Системы управления 'Комета-1' и 'Комета-2' проектировалась в КБ-1 под руководством С. Л. Берия.
На службе в Военно-Воздушных Силах.
Общее руководство работами по всему комплексу было возложено на Третье Главное управление при Совете Министров СССР. Все работы велись в обстановке строгой секретности и при участии ограниченного количества лиц.
В задачу ОКБ А. Н. Туполева входило оборудовать самолет Ту-4 системой 'Комета-2' и балочными держателями 'БД-КС' под два самолета-снаряда 'КС'. В 1949 г в ОКБ был подготовлен эскизный проект самолета Ту-4К, по проекту балочные держатели располагались под крылом между внутренними и внешними двигателями самолета. К 1951 г были созданы пилотируемый аналог самолета-снаряда 'КС' и оборудован первый опытный экземпляр самолета-носителя Ту-4К. В 1951-1952 гг на специальном полигоне в Багерево были проведены Заводские испытания, отработка и доводка комплекса, в ходе которых летчики-испытатели Амет-Хан Султан и С. Н. Анохин неоднократно совершали старты пилотируемого аналога самолета-снаряда с носителя Ту-4К.
Государственные испытания системы 'Комета' проходили с июля 1952 по январь 1953 года. В ходе испытаний при практических пусках с первого попадания была потоплена мишень - крейсер. Система была принята на вооружение авиации ВМФ, как средство борьбы с крупными надводными кораблями.
Еще в 1947 году в ОКБ рассматривались возможности использования Ту-4 для транспортировки различной боевой техники на внешних крыльевых подвесках в обтекателях или без обтекателей.
В начале 50-х годов в ВВС подготовили предложение по переделке находящихся в эксплуатации самолетов Ту-4 в десантно-транспортный вариант Ту-4Д. Самолет должен был быть приспособлен для транспортировки и сбрасывания с парашютом 28 десантников, размещавшихся с минимумом комфорта в бомбо-отсеках самолета, а также боевой техники в подвесных подкрыльевых кабинах типа П-90 и контейнерах П-85. Подвеска кабин осуществлялась аналогично изделию 'КС' на самолете Ту-4К. Возможность использования Ту-4Д в варианте дальнего бомбардировщика при восстановлении системы бомбардировочного вооружения сохранялась. В ходе работ в ГК НИИ ВВС были проведены контрольные летные испытания одного из переделанных в Ту-4Д самолетов с кабинами П-90 и П-98, с десантом и контейнерами П-85, которые подтвердили возможность использования внешних грузовых подвесок и самого самолета Ту-4 в качестве десантно-транспортного.
По документации, разработанной в ОКБ, в ВВС в 1955 году было переоборудовано и передано в части военно-транспортной авиации 300 самолетов Ту-4Д. Они находились в эксплуатации до начала 60-х годов и затем заменены на Ан-12.
По Постановлению Совета Министров СССР и Приказу МАП ОКБ А. Н. Туполева поручалось модифицировать по тактико-техническим требованиям ВВС самолет Ту-4 в транспортно- десантный Ту-4Т с целью транспортировки 40-46 парашютистов, двух АСУ-57, артиллерийской техники с боезапасом и тягачами, 5000-6000 кг воинских грузов. Первый переделанный Ту-4Т с двумя комплектами подвесок необходимо было предъявить на Государственные испытания в декабре 1955 года.
В 1955 г. ОКБ А. Н. Туполева подготовило эскизный проект транспортно-десантного самолета Ту-4Т, при разработке которого максимально использовались результаты переделок Ту-4 в Ту-4Д.
В 1956 году опытный самолет Ту-4Т был предъявлен на Государственные испытания, в ходе которых были проверены системы десантного оборудования и летные характеристики самолета с подвесками и без. Однако массовой переделки Ту-4 в Ту-4Т не состоялось, так как в это время появились военно-транспортные самолеты с ТВД Ан-8 и Ан-12, в большей степени отвечавшие требованиям военно-транспортной авиации.
Одновременно с разработкой основного бомбардировочного варианта Ту-4 в ОКБ была рассмотрена возможность его модификации в дальний фоторазведчик. Самолет имел дополнительный запас топлива 10500 кг в переднем и заднем бомбоотсеках с целью увеличения дальности полета и набор различной фотоаппаратуры. Максимальная полетная масса самолета составляла 65300 кг, из них топливо - 24500 кг. Фотооборудование состояло из аэрофотоаппаратов типа АФА-33 с различным фокусным расстоянием, а также НАФА-Зс/50 для ночных съемок. В ночном варианте самолет брал на борт фотобомбы за счет сокращения запаса топлива. В остальном отличий от базового Ту-4 не было.
Специально фоторазведчики Ту-4Р на базе Ту-4 на серийных заводах не выпускались, а переоборудовались по мере надобности непосредственно в частях из серийных Ту-4 путем установки трех дополнительных топливных баков в передний бомбоотсек и фотооборудования в задний.
В конце 50-х годов несколько десятков самолетов Ту-4 были переоборудованы в учебные для подготовки штурманов дальней авиации, для чего на Ту-4УШС устанавливались учебные пульты с различными типами навигационных приборов. Стрелково-пушечное вооружение с самолета было снято, а РЛС 'Кобальт' и часть бомбардировочного вооружения сохранялась, что позволяло готовить не только штурманов-навигаторов, но и штурманов-бомбардиров. Самолеты Ту-4УШС находились в летных штурманских училищах до конца 60-х годов, когда их заменили Ту-124Ш.
В начале 50-х годов в ОКБ А. С. Яковлева разрабатывалась система защиты дальних бомбардировщиков от истребительной авиации ПВО, получившая название 'Бурлаки'. Идея была в том, что дальний бомбардировщик, вылетая на боевое задание, тянул за собой в планерном режиме истребители, которые должны были в случае атаки самолетов противника отцепляться и вступать с ними в бой, давая бомбардировщику возможность прорваться к цели. Практическую реализацию эта идея получила в томилинском ОКБ-30, где был создан симбиоз бомбардировщика Ту-4 с двумя истребителями Ми Г-15, которые он буксировал за собой на фалах. Испытания, проведенные в ЛИИ в 1953 году, показали, что идея технически выполнима, но тактически не представляет интереса. Во-первых, весь полет 'поезда' летчики истребителей находились на своих местах при неработающих двигателях и, соответственно, с выключенной системой кондиционирования. По этой причине они должны были дышать на больших высотах полета чистым кислородом и мерзнуть в неотапливаемых кабинах. Во-вторых, связка из трех самолетов представляла собой маломаневренную и тихоходную цель. В-третьих, после отцепки от бомбардировщика и запуска двигателя летчик-истребитель, даже в случае успешного воздушного боя, должен был после выработки топлива покинуть самолет и приземляться на чужой территории, так как боевой радиус действия бомбардировщика Ту-4 и истребителей МиГ- 15 отличались в несколько раз.
Дозаправка Ту-4.
Заправка истребителей МиГ-15.
Все работы по теме 'Бурлаки' были прекращены в 1954 году после того, как ОКБ-30 было присоединено в качестве филиала к ОКБ А. Н. Туполева.
Небольшое количество Ту-4 со снятым стрелково-пушечным и бомбардировочным вооружением было переоборудовано в командно-штабные самолеты. Штабные офицеры размещались во второй гермокабине, переделанной и снабженной дополнительными иллюминаторами по бортам фюзеляжа.
В 1957 году 'разоруженные' Ту-4 начали поступать в полярную авиацию, где использовались как дальние ледовые разведчики. Самолеты летали в районе Гренландского моря между берегами о. Шпицберген и самой Гренландией, над землей Франца Иосифа, над Северным полюсом в сторону Канады.
В 1950 году в ОКБ А. Н. Туполева начались работы, предусматривающие переоборудование парка самолетов Ту-4 под ТВД. 22 августа 1950 года вышло Постановление Совета Министров СССР, по которому ОКБ поручалось спроектировать дальний бомбардировщик с 4 ТВД типа ТВ-2 (ТВ022), как модификацию серийного самолета Ту-4.
Двигатель ТВ-2 на тот период по результатам испытаний имел на взлетном режиме мощность 5163 э.л.с. и удельный расход топлива 297 г/л.с.ч; на номинальном режиме соответственно 4409 и 313; на крейсерском режиме - 3740 и 328. Сухая масса двигателя с агрегатами равнялась 1700 кг.
Под этот тип силовой установки в ОКБ были проведены расчеты летных характеристик варианта Ту-4 с максимальной полетной массой. Нормальная бомбовая нагрузка самолета определялась в 1500 кг, максимальная - в 6000-12000 кг.
Летные данные Ту-4 с двигателями ТВ-2 в среднем улучшились всего лишь на 15-20%, и этого было явно недостаточно. Дальнейшие работы по данной тематике были прекращены. Чуть позже появилось техническое предложение по переоснащению парка Ту-4 на ТВД типа НК-4, но и этот проект остался на бумаге. Под новые мощные отечественные ТВД и ТРД создавались более перспективные дальние и межконтинентальные бомбардировщики со стреловидным крылом, летные данные которых значительно превосходили данные Ту-4.
