Les États-Unis ont refusé à deux reprises de fournir à l’Union soviétique des B-29 dans le cadre d’un prêt-bail.
Cependant, à quatre reprises au cours de l’année 1944, des B-29 individuels ont effectué des atterrissages d’urgence en territoire soviétique
et l’un d’entre eux s’est écrasé après que l’équipage se soit éjecté.
Conformément au pacte de neutralité soviéto-japonais, les Soviétiques étaient neutres dans la guerre du Pacifique et les bombardiers ont donc été internés et gardés
par les Soviétiques.
Malgré la neutralité soviétique, les États-Unis ont exigé le retour des bombardiers, mais ils ont essuyé un refus.
Trois B-29 réparables ont été envoyés à Moscou et livrés à l’OKB Tupolev.
Un B-29 a été démantelé, le second a été utilisé pour les essais en vol et l’entraînement, et le troisième a été laissé comme norme pour les références croisées.
L’avion comprenait un Boeing-Wichita -5-BW, deux Boeing-Wichita -15-BW et l’épave d’un Boeing-Renton -1-BN, comprenant trois modèles différents
provenant de deux chaînes de production différentes, à Wichita et Renton.
Un seul des quatre avait des boudins de dégivrage, comme ceux qui seraient utilisés sur le Tu-4.
Le quatrième B-29 est rendu aux États-Unis avec son équipage avec la fin de la paix soviéto-japonaise.
Les Soviétiques déclarèrent la guerre au Japon deux jours après le bombardement atomique d’Hiroshima, conformément aux accords de Yalta.
Staline a dit à Tupolev de dupliquer la Superforteresse dans les plus brefs délais au lieu de continuer avec son propre ANT-64/Tu-10 comparable.
L’effort de rétro-ingénierie a impliqué 900 usines et instituts de recherche, qui ont terminé le travail de conception au cours de la première année,
et 105 000 dessins ont été réalisés.
À la fin de la deuxième année, l’industrie soviétique devait produire vingt exemplaires de l’avion, prêts pour les essais d’acceptation par l’État.
L’Union soviétique utilisait le système métrique et il n’était donc pas possible d’obtenir des tôles d’aluminium d’épaisseurs correspondant aux mesures habituelles du B-29
aux États-Unis. Le métal de calibre métrique correspondant était de différentes épaisseurs.
Des alliages et d’autres matériaux nouveaux en Union soviétique ont dû être mis en production.
Une refonte complète a dû avoir lieu pour compenser les différences, et les marges de force officielles soviétiques ont dû être réduites pour éviter une nouvelle refonte.
Cependant, malgré ces défis, le prototype Tu-4 ne pesait que 340 kg de plus que le B-29, soit une différence de moins de 1 %.
Les ingénieurs et les fournisseurs de composants étaient sous la pression de Tupolev, Staline et du gouvernement pour créer un clone exact du B-29 original
afin de faciliter la production. Tupolev a dû surmonter une résistance substantielle pour utiliser des équipements qui étaient non seulement déjà en production,
mais aussi parfois supérieurs à ceux que l’on trouvait sur les B-29.
Kerber, alors adjoint de Tupolev, a rappelé dans ses mémoires que les ingénieurs avaient besoin de l’autorisation d’un général de haut rang
pour utiliser des parachutes de fabrication soviétique.
Les différences se limitaient aux jauges en tôle susmentionnées, aux moteurs, aux armes défensives, à la radio (un modèle ultérieur utilisé dans les B-25 prêt-bail a été utilisé
à la place de la radio dans les B-29 internés) et au système d’identification ami ou ennemi (IFF) puisque l’IFF américain était manifestement inadapté.
Le moteur soviétique Shvetsov ASh-73 était un développement du Wright R-1820 mais n’était pas lié au Wright R-3350 du B-29.
L’ASh-73 équipait également certaines des cellules obsolètes restantes du Petlyakov Pe-8 d’Aeroflot, un bombardier lourd quadrimoteur soviétique beaucoup plus ancien,
dont la production a été réduite par des programmes plus prioritaires.
Les tourelles télécommandées du B-29 ont été redessinées pour accueillir le Nudelman NS-23 soviétique, un canon de 23 mm plus puissant et à plus longue portée.
Système Tupolev Tu-4 Bull PV-23 avec station de visée NR-23 et PS-48M
D’autres modifications ont été apportées à la suite de problèmes rencontrés lors des essais liés à des défaillances de moteurs et d’hélices,
et des changements d’équipement ont été apportés tout au long de la durée de vie utile de l’avion.
Banc d’essai de moteur Tupolev Tu-4LL
Le Tu-4 vola pour la première fois le 19 mai 1947 et fut piloté par le pilote d’essai Nikolaï Rybko.
La production en série a commencé immédiatement, et le type entrera en service à grande échelle en 1949.
L’avion a été exposé pour la première fois lors d’un survol le 3 août 1947 lors du défilé de la Journée de l’aviation de Tushino.
Au début, trois avions ont survolé le site et les observateurs occidentaux ont supposé qu’il s’agissait simplement des trois bombardiers B-29
dont ils savaient qu’ils avaient été déroutés vers l’Union soviétique pendant la Seconde Guerre mondiale.
Quelques minutes plus tard, un quatrième avion est apparu, et les observateurs ont réalisé que les Soviétiques avaient procédé à la rétro-ingénierie du B-29.