Поскольку ТБ-1 первоначально проектировался для экспериментов с авиационными минами и торпедами, вполне логично было передать часть этих машин в морскую авиацию.
Первые минно-торпедные подразделения возникли еще до того, как официально приняли на вооружение сами авиационные мины и торпеды. В мае 1931 г. НИИ ВВС внес предложение организовать в составе 9-й авиабригады на Черном море "торпедную ячейку". Сюда решили передать один ТБ-1, имевшийся в Остехбюро, и такую же машину, наряженную для Воздушных сил Черного моря. 25 мая Алкснис утвердил предложение, и в тот же день черноморцам выделили новенький самолет на колесах. В июле "ячейку" переименовали в торпедный отряд, который занимался испытаниями нового оружия. Командовал отрядом летчик Морозов. Машины базировались на аэродроме в Каче. ТБ-1 оснащались универсальным подфюзеляжным мостом ОТБ, позволявшим подвеску высотной торпеды ВВС-15 и мины ВОМИЗА-100, обладавших очень схожими парашютными системами с несколькими куполами, постепенно гасившими скорость падения, а также торпеды ВВС-12 для сбрасывания с бреющего полета.
Испытания мин и торпед проводились с марта 1932 г., а в сентябре перешли в стадию войсковых, когда торпедами попробовали поражать различные цели. Главной целью являлся линкор "Парижская Коммуна". Сбрасывали так, чтобы торпеда прошла заведомо мимо корабля. Дело в том, что не имелось "мнущихся" (учебных) боевых отделений. В октябре во время маневров флота пара ТБ-1 залпом сбросила торпеды по буксируемому щиту в 15 милях от Херсонесского маяка. Обе торпеды промахнулись. Трудно было учесть снос парашютов ветром. Но механизмы торпед отработали исправно. Всего до 14 ноября выполнили девять сбрасываний. Поскольку в первую очередь всех интересовала баллистика системы, то часто сбрасывались "болванки" - габаритно-весовые макеты без "начинки". Параллельно с колесными морским летчикам начали поставлять самолеты на поплавках. К концу сентября 1931 г. в 62-й эскадрилье 4-й авиабригады на Балтике уже имелись три ЮГ-1 и три ТБ-1П. Последние использовали для испытаний торпеды ВВС-12. После доработки ее приняли на вооружение как ТАН-12, а ВВС-15 - как ТАВ-15. Мина ВОМИЗА-100 получила новое обозначение МАВ-1, в 1933 г. ее модернизировали, несколько облегчив и упростив.
В 1933 г. арсенал морской авиации пополнился более мощной торпедой ТАВ-12. Она была прочнее, чем ТАВ-15 и позволяла сброс на скорости до 180 км/ч. Кроме того, у нее была выше скорость и втрое большая дальность хода. Парашютная система у торпед обоих типов была унифицирована. В 1934 - 1936 гг. под руководством В.И. Алферова доработали ТАН-12, получив модификацию ТАН-12А. Количество парашютов уменьшили с четырех до двух, а жесткий короб заменили мягкой упаковкой, при этом вес парашютной системы уменьшился с 450 до 120 кг, а время спуска с высоты 2000 м - с 55 до 45 с. Той же парашютной системой оснастили ТАВ-15, получив ТАВ-15А. Эти мины и торпеды стали основным вооружением советской минно-торпедной авиации в 1930-х гг.
В 1932 г. по постановлению Реввоенсовета приступили к формированию первых боевых частей минно-торпедной авиации. В их число вошли 121-я эскадрилья на Балтике, отряд в составе 124-й эскадрильи на Черном море и 1-я эскадрилья в составе Морских сил Дальнего Востока. По штату торпедной эскадрилье полагалось 12 машин.
Эскадрилья делилась на три отряда. Все эти части создавались на базе уже существующих, но имевших другое назначение. Например, чтобы усилить морскую авиацию на Дальнем Востоке, которому придавалось особое значение, в марте 1932 г. в Хабаровск перебросили 51-ю эскадрилью из Воронежа, переименованную в 1-ю.
Но процесс сдерживался медленным поступлением мостов, мин и торпед. Реально к декабрю 1932 г. ВВС РККА имели в общей сложности лишь десять самолетов, оснащенных надлежащим образом: четыре на Черном море, столько же на Балтике и три на Дальнем Востоке. Для них на складах лежали 27 боевых торпед и всего четыре мины.
Соответственно, задержалась и специальная подготовка экипажей. Так, освоение высотного торпедометания в 1-й эскадрилье первым начал отряд П.И. Сучко весной 1933 г.
Как же собирались использовать авиационные мины и торпеды? Предполагалось, что самолеты смогут ставить минные банки и линейные заграждения.
Авиамины позволяли сочетать грозную мощь минного оружия с оперативностью авиации. Заграждение могло появиться в самом неожиданном месте за считанные часы.
Сброс предполагалось осуществлять группой самолетов из строя залпом по команде ведущего. При этом большое значение придавалось выдерживанию дистанции между машинами в строю. Самолеты должны были лететь фронтом или пеленгом. Дистанцию собирались измерять специальным дальномером конструкции А.Э. Столярского. Для прицеливания при сбросе мин и торпед с парашютами создали прицел СП-123 (принятый на вооружение как ПВТБ-1). А в будущем рассчитывали получить от промышленности телемеханическую (радиоуправляемую) систему, при использовании которой бомбардир самолета-лидера мог одновременно сбросить все мины, которые несли машины группы.
Поскольку при тогдашних средствах аэронавигации определить точное место установки мины было довольно трудно, то заграждения планировалось выставлять в узких проходах, у баз вражеского флота и на коммуникациях в тылу противника. Кроме того, предложена была тактика "динамического вомизометания" - сброса мин на пути движущегося корабля. При этом на поражение его миной не очень рассчитывали. Ставилась задача - сковать маневр корабля, ведущего артиллерийский бой или подвергающегося атаке торпедных катеров. При этом самолету отводилась роль "загонщика". "Маневренное применение ВОМИЗ может совершенно изменить как характер морского боя, так и его исход. ..", - отмечалось в отчете НИИ ВВС. Эта тактика была опробована на первых учениях отечественной минно-торпедной авиации в октябре 1933 г. Учения (они именовались "опытовыми") проходили на Балтике по специальному постановлению Реввоенсовета, ими лично руководил начальник ВВС РККА Я.И. Алкснис. Самолеты ТБ-1П 121-й эскадрильи применяли торпеды ТАН-12 и мины МАВ-1. 10 октября четыре машины с торпедами и четыре с минами (естественно, без боевого заряда) атаковали эсминец "Карл Маркс", игравший роль финского броненосца "Вайнемяйнен". Удар поддерживали летающие лодки - дымзавесчики С-62Б и легкие бомбардировщики Р-5, подавлявшие мелкими бомбами и пулеметным огнем зенитные средства противника. Ставилась задача поставить минную банку по курсу корабля, шедшего через проход в минном поле, сковать его маневр и атаковать торпедами. Но задуманная как согласованная операция сорвалась.
Эсминец вышел с минного поля почти на десять минут раньше, чем появились ТБ-1П. Легкие бомбардировщики запоздали и не смогли сымитировать подавление зенитных средств. Мины поставили не по курсу корабля, а левее. От момента их падения в воду до постановки на заданную глубину прошло 10 -15 минут, причем сработала только одна МАЕМ из трех сброшенных.
Торпедоносцы пошли в атаку двумя парами, с севера и юга, под прикрытием дымовых завес. Северная группа появилась слишком поздно и слишком высоко, дым ее укрыть не мог. Поскольку Р-5 свою задачу не выполнили, зенитчики эсминца палили вовсю. Тем не менее, одна из торпед северной пары, сброшенная с дистанции 5 - 6 кабельтовых, попала в правый борт под мостиком. Одна торпеда другой пары прошла немного впереди носа эсминца. 15 октября цель выбрали покрупнее - линкор "Марат". Самолеты с минами должны были связать маневрирование корабля перед ударом Р-5. Добавили истребительное прикрытие: ТБ-1П сопровождали четыре И-4. Сбросили пять мин, из них всплыли две. Обе банки поставили левее, чем нужно. Р-5 отбомбились довольно удачно: из 10 практических бомб одна попала прямо в линкор.
Опыт учений показал, что на "динамическое вомизометание" надежды мало - мина спускалась на парашютах так долго, что даже огромный "Марат" успевал отвернуть от нее. Был сделан вывод: "Использование МАВ-1 как активного средства для связывания маневра морской цели в условиях комбинированного удара нецелесообразно...". Досталось и торпедоносцам: "Самолет ТБ1 для низкого торпедометания малопригоден". Тоже вполне резонно - велик, тихоходен, недостаточно маневрен.
Но в целом применение нового оружия сочли перспективным. В итоговом отчете записали: "Учение показало, что применение в комбинированном ударе в короткий промежуток времени таких средств, как МАВ-1, ТАН-12, штурмовиков и легких бомбардировщиков, действующих с использованием завес, как средств, маскирующих атакующие силы, авиация способна нанести морским силам большие потери, вплоть до полного уничтожения". В июне следующего года на летних маневрах Балтийского флота впервые осуществили групповую атаку с высотным торпедометанием. На "Марат" с разных направлений вышли 12 самолетов, сбросивших учебные торпеды ТАЕМ 5. Несколько из них при циркуляции поразили корабль. Однако во взглядах на применение высотных торпед, также как и мин, постепенно переходили к той точке зрения, что это оружие носит вспомогательный характер. Оно скорее годилось на роль потенциальной угрозы, сковывая маневр и отвлекая внимание противника от действий ударных сил.
Чисто наступательным оружием считались "низкие" торпеды. Вооруженный ими самолет мог действовать в одиночку или в группе, а также во взаимодействии с надводными кораблями - по обстановке. Прицеливание осуществлялось по примитивным прицелам реечного типа, позволявшим грубо оценить упреждение. На ТБ-1 сначала ставили переделанные в ОТБ прицелы КП-2 с торпедных катеров. Затем их заменили более сложными ПТ-136. Они уже имели оптический дальномер для определения дистанции сбрасывания и векторный механизм-построитель для учета скорости движения самолета и торпеды.
Подготовка летчиков морской авиации велась в Ейске. В 1932 г. находившаяся там школа получила первые ТБ-1. К январю 1935 г. там имелось уже 26 самолетов этого типа.
Руководство ВВС строило грандиозные планы по расширению минно-торпедной авиации. 4 октября 1933 г. начальник штаба ВВС приказал начать подготовку к формированию сразу десяти эскадрилий (в том числе четырех на ТБ-1). 29 декабря в округа поступает новый план - сформировать восемь эскадрилий (из них семь - на ТБ-1). Почти все они должны были дислоцироваться на Дальнем Востоке. Но эти планы не были реализованы.
ТБ-1П активно использовались на Балтике, но из-за нехватки мин и торпед фактически служили только как разведчики и бомбардировщики. Зимой их переставляли на лыжи или колеса. В сентябре 1934 г. 122-ю эскадрилью привлекли к поискам затонувшей в Финском заливе после взрыва подводной лодки Л-2 ("Сталинец"). Ее нашел и помог вывезти раненых экипаж комэска A.M. Вирака.
Реально на 1 сентября 1936 г. в составе советской минно-торпедной авиации было всего шесть эскадрилий, из них четыре - на ТБ-1 (на Балтийском флоте две - 121-я и 122-я; на Черном море - одна и неполная, 34-я; и одна, 109-я, - на Тихом океане). Последнюю на следующий год перевооружили на ТБ-3. Еще 12 самолетов имелись в школе в Ейске.
В последующие два года положение мало улучшилось. 34-я эскадрилья в Евпатории сдала изношенные ТБ-1П, получив Р-5Т. На 1 января 1938 г. в боевых частях морской авиации насчитывалось 38 ТБ-1 и ТБ-1 П. В том же году поступило распоряжение их списать или сдать во вспомогательные подразделения.
К 25 сентября 1940 г. у морских летчиков еще сохранялись 14 ТБ-1, из которых могли летать только шесть. Все они использовались в учебных целях или для транспортных перевозок.
