К марту 1953 года все доводочные работы на дублере закончились, и 14 марта 1953 года его передали на заводские испытания. Испытания «88-2» проводил экипаж но главе с летчиком-испытателем Н. С. Рыбко, вторым пилотом, как и на «88-1», летал М. Л. Мельников, ведущим инженером по летным испытаниям назначили M. M. Егорова. 6 апреля 1953 года «88-2» выполнил первый полет. Заводские испытания дублера закончились в сентябре 1953 года.
На контрольные государственные испытания самолет был предъявлен 16 сентября 1953 года, а 18 сентября был принят ГК НИИ ВВС. Основную работу на этом этапе выполнил экипаж, возглавляемый летчиком-испытателем А. К. Стариковым. Помимо проверки самого самолета, проводились государственные летные испытания его компонентов, в частности, двигателя АМ-3, радиоприцелов Рубидий ММ-2 и Аргон, оптической прицельной станции ПС-48М. Испытательные полеты закончились 10 апреля 1954 года, практически через год после подъема дублера в воздух. Получив положительную оценку, Ту-16 был рекомендован для принятия на вооружение, что и было узаконено постановлением Совмина СССР от 28 мая 1954 года.
Помимо непосредственных летных испытаний самолета «88-2» много времени ушло на испытания его систем и отдельных агрегатов, которые получили права гражданства на этой машине. На государственных испытаниях дублер показал техническую дальность полета с тремя тоннами бомб — 5760 километров, максимальную скорость на высоте 6250 метров — 992 км/ч, практический потолок — 12800 метров. Максимальная взлетная масса дублера равнялась 72 тоннам, длина разбега приближалась к двум тысячам метров.
Серийное производство Ту-16, как и планировалось, началось в 1953 году. Первым к нему приступил казанский авиазавод № 22. Предприятие, ставшее головным по этому типу самолета, было хорошо оснащено технологически еще в период выпуска бомбардировщика Ту-4. Хотя по внешним обводам многие агрегаты планера Ту-16 сильно отличались от таковых у Ту-4, их конструктивное исполнение во многом было схоже. Это позволило без особых сложностей освоить производство нового самолета, правда, потребовалось перестроить некоторые старые цеха. Вместе с тем казанским авиастроителям пришлось столкнуться с многочисленными новыми и оригинальными конструкторскими решениями. Применение стреловидных крыльев и турбореактивных двигателей, прижатых к фюзеляжу, а также воздушных каналов, пронизывающих лонжероны крыла, потребовало от производственников повышенной точности. Большое количество крупногабаритных цельнофрезерованных деталей требовало особых подходов при сборке. Над внедрением в серию Ту-16 напряженно работал и сам А. Н. Туполев, и его ближайший помощник по этой машине Д. С. Марков, и начальник казанского филиала ОКБ-156 И. Ф. Незваль, и тысячи других инженеров, техников, рабочих, сотрудников вспомогательного персонала.
Отдельных доработок потребовали машины, предназначенные для несения первых «пузатых» атомных бомб. Для этого в фюзеляже было конструктивно изменено несколько шпангоутов и, соответственно, стрингеров и элементов обшивки.
Первый серийный бомбардировщик был выпущен 29 октября 1953 года, а до конца года заказчику сдали еще один самолет. В следующем году в Казани изготовили уже 70 таких машин. Масса пустого самолета находилась в пределах 37,2–37,52 тонны из-за применения различных держателей в зависимости от бомбовой нагрузки.
Последовательно производство различных модификаций Ту-16 освоили три серийных авиационных завода: в Казани — завод № 22, в Куйбышеве — завод № 1 и в Воронеже — завод № 64. К производству некоторых элементов планера подключились другие серийные авиационные заводы Министерства авиационной промышленности. В процессе производства нового бомбардировщика были задействованы сотни заводов и предприятий, поставлявших различные системы, оборудование и комплектующие. Серийное производство самолетов Ту-16 продолжалось до конца 1963 года. Всего тремя заводами было выпущено 1509 машин.
По данным сайта В. Злобина, за 40 лет эксплуатации (!), в катастрофах были потеряны 153 самолета, погибли 597 человек летного состава, по другим данным, с Ту-16 произошло 127 катастроф при 613 погибших.
Андрей Николаевич всегда внимательно следил за судьбами вышедших из его ОКБ самолетов и летавших на них летчиков. Он активно вмешивался в эксплуатацию своих машин на любом уровне, если находил действия командования или начальства неудовлетворительными. Часто лично встречался с летчиками, побывавшими во внештатных ситуациях.
Помимо основного выпуска Ту-16 все три завода активно участвовали в программах модернизации, переоборудуя серийные машины в новые варианты различного назначения или выпуская комплектующие агрегаты под доработки в строю. По программам модернизации ОКБ совместно с серийными заводами и ВВС проделало огромную работу, ведь за период производства на заводах освоили только 11 модификаций машины, а еще более сорока вариантов Ту-16 получили путем доработок на серийных заводах и на ремонтных предприятиях ВВС. А если учесть все существовавшие варианты Ту-16, то это число приблизится к ста. С 1954 года началась долголетняя служба этого уникального самолета. Его создатели в конце 1940-х — начале 1950-х годов вряд ли предполагали, что их детищу придется летать в XXI веке. Последние Ту-16 еще взлетали в небо России, стран СНГ и Ирака и в середине 1990-х, а построенные по советской лицензии китайские аналоги Ту-16 — «Xian» H-6 продолжают эксплуатироваться и служить ВВС КНР и сегодня.
Как справедливо отмечают многие исследователи, серийный Ту-16 не имел достаточной дальности (5800 км) для нанесения удара по территории вероятного противника и возвращения на свою территорию. Важным недостатком Ту-16 называют также высокий расход топлива: 5 тонн керосина машина сжигала за час. Однако советские летчики были готовы нанести удар, и не возвращаясь. Ситуация для них в случае большой войны складывалась безысходная (как и для значительной части населения земного шара): ведь боевой устав Дальней авиации предписывал членам экипажей «не допустить ситуации, допускающей попадание в плен».
Ну а расход топлива для того времени отнюдь не был рекордным. По этому показателю Ту-16 был экономичнее и современного ему В-47 «Стратоджета», и британских «Вэлиэнта» и «Вулкана», и знаменитого В-52, что естественно: последний имел восемь двигателей, тогда как советская машина только два.
Экипажу Ту-16А Ф. П. Головашко (впоследствии Герой Советского Союза) выпало испытание первой советской термоядерной бомбы РДС-37Д. Произошло это 22 ноября 1955 года под Семипалатинском.
19 ноября 1955 года из-за испортившейся погоды и отказа радиолокационного прицела этот экипаж был вынужден возвратиться с полигона с семитонной термоядерной бомбой на борту. После запроса о посадке и консультаций командования с разработчиками бомбы и ее носителя самолет совершил посадку на аэродроме взлета, через 2 часа 30 минут после взлета, с ядерной бомбой на борту.
В этот заполошный день главком П. Ф. Жигарев лично позвонил А. Н. Туполеву, кратко обрисовал ситуацию, усталым голосом спросил:
— Что посоветуешь, Андрей Николаевич?
Туполев также был встревожен, расспросил о наличии на аэродроме других самолетов, о близости жилых домов, поинтересовался погодой, квалификацией летчика. Узнав, что на аэродроме безветренно, твердым высоким голосом сказал:
— Все должно быть нормально, Павел Федорович. И самолет и бомба у нас крепкие. Выдержат! Пусть не спешит, сажает аккуратно.
Со второго захода Головашко мягко приземлил машину.
Ту-16 позднее воевали в арабо-израильских войнах, в конфликте Египта и Ливии, применялись Ираком в войне с Ираном.
Применялся Ту-16 и в Афганистане. Эти самолеты неоднократно использовались для нанесения массированных ударов по моджахедам. Активно использовались Ту-16 и перед выводом советских войск в последние месяцы войны. К осени 1988 года часть ВВС 40-й армии покидала Афганистан. Поэтому в конце октября была сформирована отдельная группа Дальней авиации, прикомандированная к САВО. Командовал группой тогда еще полковник авиации Д. М. Дудаев. Основной задачей этой группы являлось прикрытие выводимых частей путем нанесения упреждающих ударов по огневым средствам оппозиции и контролируемым ею районам. В группу входила эскадрилья Ту-16 из 251-го ТБАП [65]из Белой Церкви. Одиннадцать Ту-16 — три отряда и две машины группы управления посадили на аэродроме Мары-1. На бомбардировку постоянно направлялся один отряд, состоящий из трех Ту-16. Вылеты обычно назначались с утра и занимали по 3,5–4 часа, к цели шли обычно на высоте 10–11 тысяч метров. Основным грузом были девятитонные ФАБ-9000, часто применяемые по данным разведки по укрепленным командным пунктам, укреплениям и базам в горах. Всего за три месяца работы Ту-16 успели сбросить около сотни «девятитонок».
