Вопрос о серийном производстве ТБ-1 фактически был решен еще тогда, когда У ВВС заказало "дублер". В тексте договора прямо на это указывалось. В декабре 1926 г. военные обратились к ЦАГИ с просьбой приступить к работам по освоению бомбардировщика в производстве. 13 сентября 1927 г., в самом начале государственных испытаний "дублера", на совещании у начальника УВВС Баранова было принято решение заказать первую партию ТБ-1 из 15 машин. Но лишь 20 апреля 1928 г. об этом был подписан договор между УВВС и Авиатрестом.
Самолеты планировали выпускать на заводе № 5 (ГАЗ-5), имевшем несколько цехов в Филях. Это было недостроенное предприятие объединения РБВЗ, переданное в 1920-х гг. в концессию фирме "Юнкере". Там строили небольшие морские и сухопутные разведчики, а также ремонтировали и модифицировали бомбардировщики ЮГ-1. Все они были цельнометаллическими, что по тем временам являлось большой редкостью. Позднее завод № 5, переименованный в № 25, стал опытным, а цехи в Филях превратились в отдельный завод № 22. Внедрением бомбардировщика в серию от ЦАГИ занимался В.М. Петляков.
Первую партию ТБ-1 предполагалось разбить на три серии по пять самолетов в каждой. Первые машины требовалось сдать в сентябре 1928 г. На заводе, из соображений секретности, ТБ-1 называли "самолетом Ж".
Много комплектующих заказывали за границей. Сначала заказы разместили в Англии, но после скандала с "делом Аркос" значительную их часть переадресовали в Германию. Первые 10 - 20 машин собирались изготавливать не из отечественного кольчугалюминия, а из немецкого дюралюминия. Фирма "Дюренер металлверке" поставляла трубы, гофрированный лист и заклепки. Трубы из легированной стали, полуоси шасси шли из Англии, с заводов "Виккерс". В этой же стране покупали тросы для системы управления. Колеса тоже были английские, "Палмер", поставлявшиеся вместе с резиной. Во Франции заказали арматуру и клапаны для трубопроводов. Электрооборудование было в основном немецким. Из-за нерасторопности внешнеторговых организаций поставки регулярно срывались. Так, в августе 1929 г. на заводе отсутствовало 56 наименований комплектующих изделий.
Освоение производства бомбардировщика вообще шло с трудом. Завод не имел достаточно больших помещений, не хватало квалифицированных рабочих. В чертежи постоянно вносились изменения, как представителями ЦАГИ, так и заводскими инженерами. Всего их набралось до полутора тысяч. Тем не менее, в начале июня 1928 г. уже приступили к сборке консолей первого самолета. Учились на ходу. В августе военная приемка докладывала, что брак при изготовлении деталей составляет до 30%. Первый самолет собирали в недостроенном ангаре, без крыши. Строители и сборщики трудились одновременно.
Сделали временный навес, который не закрывал бомбардировщик полностью. Осенью стало холодно, рабочие постоянно сбегали куда-нибудь погреться. В связи с важностью объекта у самолета стоял круглосуточный пост охраны. Но параллельно возводился новый сборочный цех, специально для ТБ-1. К середине ноября велось изготовление деталей на четыре серии (то есть на 20 машин).
Много проблем создавало отсутствие юридической базы взаимоотношений между Авиатрестом и ЦАГИ. По опыту испытаний конструкторы постоянно старались внести изменения, но их внедрение являлось источником постоянных убытков для производственников. Ярким примером этого стала история с радиаторами. Когда на "Стране Советов" выявили перегрев двигателей, в ЦАГИ спроектировали новые, большие по площади, радиаторы. Туполев написал на завод письмо с требованием впредь ставить их на все ТБ-1. Но директор возмутился: согласно договору машина должна соответствовать утвержденному образцу ("дублеру" в его окончательном виде, с рядом дополнений, такими как противопожарные перегородки за моторами). На образце радиаторы стояли маленькие. Кроме того, радиаторы заказываются на стороне; 76 штук уже изготовлено, оплачено и прибыло в Фили. Действия же Туполева директор охарактеризовал как "анархическое вмешательство". Но конструктора поддержал старший военпред, заявивший, что со старыми радиаторами принимать самолеты не станет. Завод обратился к УВВС: тот, кто нанес убытки, за них должен и платить. Военные отказались от своих требований, от утвержденного ими же образца. Пусть оплатят старые радиаторы и стоимость замены. Но УВВС уперлось: нет в смете такой статьи. Вопрос решили на самом верху. Заводу просто приказали списать убытки. А после этой истории Авиатрест и ЦАГИ заключили прямой договор, четко регламентирующий обязательства сторон.
Первым военным ТБ-1 стал самолет № 602, объявленный головным серийным. Куда делся № 601, установить не удалось. Возможно, он был изготовлен настолько плохо, что "не лез ни в какие ворота" и не прошел приемку. В документах Авиатреста значится, что в 1929 г. удалось сдать всего две машины. Одной из них являлся предназначенный для перелета № 603, а второй, очевидно, № 602.
Последний был выставлен на государственные испытания в НИИ ВВС, которые прошли с 1 августа по 19 октября 1929 г. Серийный самолет получился примерно на 200 кг тяжелее "дублера", за счет чего немного потерял в летных данных. Вес возрос из-за ликвидации дефектов опытных машин, различных усилений и доработок, например, введения поручней для подъема хвоста самолета.
В завершение испытаний провели два перелета: Москва - Подольск- Москва и Москва - Бронницы - Москва. Основной их задачей стало определение реальных крейсерской скорости и расхода топлива и масла. Скорость составила 156 км/ч, что и внесли в эксплуатационные руководства.
21 ноября результаты испытаний головного самолета были рассмотрены на секции НТК. При обсуждении выявился ряд вопросов управляемости и маневренности машины, на которые испытатели не смогли дать ответа. Пришлось назначить дополнительные испытания, прошедшие в январе 1930 г.
Только после этого началась планомерная приемка серийных бомбардировщиков. Производство постепенно разворачивалось. За 1930 г. выпустили 66 машин. Начиная с 19-го самолета (№ 619) внесли небольшие изменения в капоты двигателей, в частности, изменили лючки доступа к магнето, с 22-го - ввели доработанные моторамы.
Все первые ТБ-1 оснащались импортными моторами BMW VI мощностью по 480/600 л.с, укомплектованными карбюраторами BMW. С машины № 631 стали ставить усовершенствованный вариант этого двигателя с той же степенью сжатия 6,0, но дававший уже 500/680 л.с. На них монтировались французские карбюраторы "Зенит". Одну машину этой серии, № 632, в июле - августе 1930 г. подвергли контрольным испытаниям в НИИ ВВС. Увеличение тяги привело к росту максимальной скорости, которая достигла 206 км/ч, повышению потолка (более, чем на 200 м), улучшению скороподъемности и маневренности.
"После того, как в Рыбинске освоили производство отечественной модификации BMW VI под названием М-17, представилась возможность отказаться от импорта. М-17 впервые опробовали на ТБ-1 № 623. Наш мотор при той же мощности был тяжелее немецкого, поэтому вес пустого самолета возрос примерно на 100 кг. С 46-го серийного самолета двигателями М-17 стали оснащать все бомбардировщики. Эти машины официально именовались ТБ-1 - 2М-17. С 31-го экземпляра на борту появились поручни, облегчавшие влезание в пилотскую кабину. Увеличили окна у рабочего места борттехника. В ответ на жалобы о деформации тяг управления моторами и жалюзи радиаторов их стали делать из стали, а не из алюминия. Ввели люки доступа к замкам бомбодержателей Дер-9, на сектора газа установили ограничители.
Часть машин получила колеса английской фирмы "Палмер", часть - французской "Палладиум", с соответствующей резиной. Но размеры последней были одни и те же - 1250x250 мм.
Все самолеты покидали завод без радиостанций и фотоаппаратов. Предполагалось, что их, при возможности, будут монтировать прямо в войсковых частях. Для первых серий ТБ-1 штатными считались фотоаппарат "Поттэ 1" в жесткой установке и длинноволновая радиостанция 13С. Это оборудование должно было находиться в передней кабине.
С конца осени 1930 г. самолеты отправлялись с завода на лыжах. В начале года провели сравнительные испытания нескольких типов лыж, сконструированных в ЦАГИ и на заводе № 28. Первые делались целиком из кольчугалюминия, вторые были деревянными с козелком из стальных труб. Металлические оказались прочнее и легче, но вдвое дороже. В итоге выбрали облегченные лыжи завода № 28 с усиленной обшивкой. Их запустили в производство и стали отправлять во все эскадрильи, вооружавшиеся новыми бомбардировщиками.
Массовое производство ТБ-1 пошло в 1931 г. Головным самолетом года, на котором внесли целый ряд важных изменений, считался бомбардировщик № 670. В носовой части фюзеляжа он имел усиленную раму с вваренной в нее стальной трубой. К ней крепились ушки торпедной подвески. Противопожарная перегородка в мотогондолах стала трехслойной: между двумя листами кольчугалюминия находился асбест. Верхнюю обшивку фюзеляжа за пилотской кабиной подкрепили дополнительным профилем. На правом борту сделали люк, облегчавший подвеску нижних бомб на Дер-9. Поворот жалюзи радиаторов стал осуществляться не секторами, а штурвалами. Управление рулями высоты перевели на смешанную схему: в хвостовой части тросы заменили трубчатыми тягами. Заднюю часть глушителей начали делать из стали - железные слишком быстро прогорали. Баллон сжатого воздуха, ранее стоявший вертикально, положили на бок в деревянную коробку, обитую изнутри войлоком.
Машины выпуска 1931 г. отличались также по комплектации. Некоторое время предусматривалась установка двух радиостанций: коротковолновой 14СК - у штурмана и длинноволновой 11С - у стрелков. Затем перешли на комплект из станции 11СК и маячного приемника 13ПС. Все они пользовались одними и теми же антеннами и запитывались от генератора РМ-9, стоявшего с ветрянкой на фюзеляже.
На первых ТБ-1 предполагалась система внутренней связи для трех абонентов, состоявшая из микрофонов и "двуухих телефонов". Но наладить ее не смогли. Из-за помех и шума моторов услышать что-либо из наушников было невозможно. Поэтому перешли к цветовой сигнализации. Комплект из трех лампочек, загоравшихся в разных сочетаниях и последовательности, передавал набор кодовых сообщений.
Неподвижную фотоустановку заменили турельной с отечественным аппаратом "Фото-1бис", позволявшей вести и перспективную съемку. На самолетах последних серий фары убрали в переднюю кромку крыла. Сверху в хвостовой части фюзеляжа смонтировали еще одну пару кодовых огней, дополняющую нижнюю.
Модернизировали стрелковое вооружение. Устаревшие пулеметы "Льюис" заменили более скорострельными отечественными ДА. Они также стояли парами на тех же турелях, но боезапас изменился. Если к "льюисам" в носовой установке придавали по 10 дисков, а в двух остальных по 12, то для ДА, соответственно, - 22 и 24 диска. Пулемет ДА впервые опробовали еще на "дублере" в марте 1929 г., заменив пару "лью-исов" на носовой турели Тур-6. Но нехватка нового оружия привела к тому, что массово этот пулемет стали монтировать только в 1931 г.
С лета того же года возле носовой турели появилась откидная дужка-ограничитель. Она не давала стрелку пальнуть по собственному самолету. Опасность этого выявилась еще при испытаниях вооружения "дублера", но дужку испытали и одобрили лишь в июле 1930 г. На серийных же бомбардировщиках ее ввели еще позже, поскольку потребовалось дополнительное соглашение с Авиатрестом. Ограничители изготавливались в больших количествах и досылались к ранее выпущенным ТБ-1.
На 27 ноября 1931 г. завод изготовил 91 бомбардировщик из 146 заложенных в план. К новому году задание было выполнено полностью. Производство уже сворачивалось. На смену ТБ-1 шел четырехмоторный ТБ-3. Последние две машины прошли военную приемку в начале 1932 г. Всего выпустили 216 серийных самолетов.
