图-4轰炸机（英文：TupolevTu-4，俄文：ТуполеваТу-4，北约代号：Bull，译文：公牛），是苏联以美国B-29轰炸机为蓝本仿造的一种战略轰炸机。

1944年，苏联在短短4个月的时间内，获得了三架美国迫降苏联的B-29轰炸机，四个完整的机组人员。海军司令尼古拉·格拉西莫维奇·库兹涅佐夫全权负责对B-29轰炸机的“摸底”。1945年6月22日，苏联正式启动“图-4计划”，即复制B-29的绝密计划。约瑟夫·斯大林任命图波列夫公司为“图-4计划”的总工程师。1945年7月10日晚上，图波列夫首次登上了贾雷尔的美制B-29轰炸机，这标志着绝密计划的开始。1947年5月，苏联生产出了第一架图-4轰炸机。同年5月19日，图-4型轰炸机完成首飞。1948年底，斯大林亲笔签署命令，图-4轰炸机开始进入苏联战略空军部队服役。1949年起，苏联空军开始大规模换装图-4轰炸机。1950年，苏联红军已经拥有9个图-4战略轰炸机团。朝鲜战争爆发时，苏联已经拥有了845架图-4轰炸机。1951年10月18日，图-4轰炸机成功投掷了原子弹，成为具有战略核打击能力的飞机。至1954年苏联共生产图-4轰炸机1200多架，其中1/3装备远程航空兵，其核心任务就是投掷原子弹。20世纪50年代中期苏联空军的图-4轰炸机全部退役，20世纪60年代初苏联海军航空兵图-4轰炸机全部退役。

苏联图-4轰炸机只是保留了B-29轰炸机的雪茄形状机身和厚厚的玻璃驾驶舱设计，其他的武器、发动机和仪表等子系统则是改为苏联本国产品，比如，动力改为4台苏联自己设计的ASh-73TK 18缸风冷径向活塞发动机；自卫航空机炮改为NS-23系列航炮，4座炮塔和机尾各装两门。图-4轰炸机装备有自卫武器遥控装置和乘员座舱增压系统，机组由7名人员组成。图-4轰炸机还携带一部由列宁格勒电子技术工厂仿自美国APQ-13的领航轰炸雷达。

第二次世界大战期间，美国的B-29轰炸机空袭日本累计达34790架次，投下的炸弹和燃烧弹合计达170000吨以上，B-29轰炸机完全体现了大型轰炸机的价值。苏联认为应该具备类似于美国的战略轰炸能力，希望拥有战略轰炸机。苏德战争开始后，约瑟夫·斯大林依据租赁法案多次向美国表达希望能得到B-29轰炸机，但均被美国政府拒绝，美国只愿意向苏联提供中型轰炸机、战斗机和战略运输机。由于技术基础薄弱，苏联一直处于不得其门而入的境地。

1944年7月29日，美国空军上尉霍华德·贾雷尔驾驶的一架B-29轰炸机。在执行对鞍山市的日本昭和钢铁厂轰炸时被高射炮击伤，迫降苏联符拉迪沃斯托克，随后B-29轰炸机和贾雷尔机组人员被苏联军方扣留。同年8月20日，另一架从成都市起飞的B-29轰炸机在轰炸日本八幡市的过程中受损，飞往苏联实施迫降。途中飞机失控，机组跳伞，飞机坠毁在伯力以东的山区，机组人员全被苏联军方扣留。11月10或11日，在对九州大村市的夜间空袭中，编号42-6365的B-29轰炸机受损迫降到海参崴。11月21日，编号42-6358的B-29轰炸机因为同样原因迫降苏联。这两架飞机和机组人员毫不例外地再次被苏联军方扣留。短短4个月的时间内，苏联军方就获得了三架完整堪用的B-29轰炸机，四个完整的机组人员更是重要的财富。

约瑟夫·斯大林速命苏联海军司令尼古拉·格拉西莫维奇·库兹涅佐夫全权负责对B-29轰炸机的“摸底”。库兹涅索夫则挑选精通英文的苏联海军头号试飞员谢苗·赖德尔对被扣B-29轰炸机进行秘密试飞。赖德尔花了几个星期时间搞明白了B-29轰炸机的操纵原理。他和一群技术员一起对飞机的各个部分进行了仔细检查，然后把每个开关和系统都贴上俄语说明。

1945年1月9日，赖德尔和切尔诺夫一起驾驶B-29轰炸机升上了蓝天，成功地降落在罗曼诺夫卡附近的一个空军基地内。两天后，另一名试飞员马鲁诺夫也成功地试飞了B-29轰炸机。库兹涅索夫的分析报告认为B-29轰炸机上应用的诸如轻质铝合金、增压座舱、遥控炮塔、大功率涡轮增压发动机、“诺顿”轰炸指挥仪、雷达和其它所有的机载设备都远超过当时苏联的技术水平。　

1945年6月22日，苏联正式启动代号B-4的“四发动机轰炸机计划”，计划后来正式改名为“图-4计划”，即复制B-29轰炸机的绝密计划。约瑟夫·斯大林任命图波列夫公司为B-4计划的总工程师。整个复制计划在莫斯科郊外的中央机场内进行，因为只有这个机场才具备容得下B-29轰炸机的机库。图波列夫决定三架B-29轰炸机，一架用于拆解测绘学；一架用于参考；一架用于测试试飞。

1945年7月10日晚上，图波列夫来到了中央机场，首次登上了贾雷尔的美制B-29轰炸机。这标志着绝密计划的开始。

斯大林命令拉夫连季·贝利亚直接监督图-4计划的进程。拆下来的每个部件都要经过仔细的测量和照相以便供复制时用。拆各种仪表和控制系统时特别小心，无数的线路被一一编号，贴标签，并且记录在案。之后这些部件才交给设计小组进行仿造。　　

B-29轰炸机的105000个部件，需要画40万份草图。美国的工艺技术也与苏联不同，如B-29轰炸机的标准铝合金厚度为十六分之一英寸，苏联根本无法生产出如此薄的铝合金。图列波夫最后解决了这个问题，图-4轰炸机并不完全是B-29轰炸机的仿制品，其雷达、弹药和发动机都是苏联自己的。发动机改用苏联自己设计的ASH-73TK涡桨发动机，其产生的功率可达1.69兆瓦，功率大于B-29轰炸机的发动机，使图-4轰炸机的最大航程甚至超过了B-29轰炸机。

1947年5月，苏联生产出了第一架图-4轰炸机。同年5月19日，图波列夫公司亲自挑选了三位苏联试飞员，第一架图-4型轰炸机如期飞上蓝天。

图-4轰炸机的试飞工作到1948年夏结束，随即投入批量生产。到1950年，苏联空军已经拥有了845架图-4轰炸机。到1954年共生产1200多架图-4轰炸机。

1947年8月3日，莫斯科航空节上，3架图-4轰炸机的公开亮相成了西方媒体的焦点。　

1948年底，约瑟夫·斯大林亲笔签署命令，图-4轰炸机开始进入苏联战略空军部队服役。

1949年起，苏联空军开始大规模换装图-4轰炸机，取代二战时期使用的B-25以及佩-8，此后部署在东欧的苏联空军B-17、B-24飞机也陆续退役。图-4轰炸机最早大面积部署的地区是苏联西部，那里是莫斯科一贯重点部署新式武器区域，像立陶宛、乌克兰、列宁格勒乃至卡累利阿共和国等地都出现过图-4轰炸机。而换装图-4轰炸机的重型轰航团的主要任务就是以位于欧洲西部的北大西洋公约组织国家战略目标、经济中心及军事基地为主要打击对象，随时待命执行空袭任务。在一次军事演习中，驻列宁格勒的图-4轰炸机就以德国（西德）的北约军事基地为假想敌，尝试过远程奔袭。美苏冷战高潮时期，与经常窜犯东欧社会主义国家领空的美国RB-29侦察机针锋相对，图-4轰炸机也曾在北约与华沙条约组织交界处进行过战术巡逻。

第一支装备图-4轰炸机的苏联红军部队是第12远程轰炸航空兵师所属第185团，该团飞行员在第二次世界大战期间驾驶过美国军援助的B-17、B-24轰炸机等轰炸机，能够较快地接受并熟练操作有“美国血统”的图-4轰炸机。从1949年4月装备第一架图-4轰炸机开始，到当年5月，该团完成图-4轰炸机的全面换装。　　

1949年中期，战略部队的图-4轰炸机达到全操作状态。1949年底之前，苏联战略部队装备了约300架图-4轰炸机。除战略部队外。海军航空兵还装备了一些图-4用于远程巡逻。

1950年，苏联红军已经拥有9个图-4战略轰炸机团。朝鲜战争爆发时，苏联已经拥有了845架图-4轰炸机。

1951年10月18日，图-4轰炸机成功投掷了原子弹，成为具有战略核打击的飞机。图-4后来还发展出空中加油型，为米格-15战斗机进行空中加油。

至1954年苏联共生产图-4轰炸机1200多架，其中1/3装备远程航空兵，其核心任务就是投掷原子弹。

20世纪50年代中期苏联空军的图-4轰炸机全部退役，20世纪60年代初苏联海军航空兵图-4轰炸机全部退役。

苏联图-4轰炸机是美国B-29轰炸机的逆向工程复制品，外形和功能均模仿自美国B-29轰炸机。从本质上讲，图-4轰炸机融合了苏联的武器、发动机和仪表，保留了B-29轰炸机的雪茄形状机身、厚厚的玻璃驾驶舱。机翼安装在飞机的中部，每个机翼上都有一对大型发动机舱，带有巨大的四叶螺旋桨。尾翼采用一种大型弯曲的垂直尾翼。起落架由机翼下的两轮主起落架和驾驶舱地板下的两轮机头架构成。

图-4轰炸机动力由4台苏联自己设计的ASh-73TK 18缸风冷径向活塞发动机提供，每台发动机输出2400马力。这为飞机提供了557千米/小时（高度10250米）的最大平飞速度、6200千米的航程（载弹量3000千克）和11201米的实用升限。

图-4轰炸机的防御由NS-23系列航炮提供，4座炮塔和机尾各装两门。携带的武器包括3000千克的FAB-3000炸弹以及1500千克的FAB-1500重型炸弹、500千克的KAB-500型精确制导炸弹500-280S以及250千克的KAB-250-150S化学炸弹，还有核武器。该飞机的反舰版本使用了一对KS-1“彗星”反舰导弹。苏联海军航空兵装备的图-4还加装了500千克以及1吨的重型穿甲弹，用于对付西方大型军舰。

图-4轰炸机装备有自卫武器遥控装置和乘员座舱增压系统。图-4轰炸机需要一个由7名人员组成的机组人员来操作各种机载系统。图-4轰炸机还携带一部由圣彼得堡电子技术工厂仿自美国APQ-13的领航轰炸雷达，可满足多种气候及夜间条件下在3000米高空为飞机提供导航服务，探测距离可达400千米，误差距离约为100米，误差角度约2度。

中国空军是图4轰炸机唯一的外国用户。1953年3月，10架图-4轰炸机在石家庄市交付，编成独立第4团。这是中国空军第一支重型轰炸机部队。1954年，独立第4团转场至北京。同年中华人民共和国国庆节，该团的图-4轰炸机参加了空中阅兵式。20世纪50年代末，中国国民党空军的侦察机多次窜扰，为了拦截P2V之类的夜间侦察机，空军曾将2架图-4轰炸机的前下方炮塔拆除，安装1台可以360度旋转的强光探照灯，用于拦截夜间侦察机。自20世纪70年代起，中国空军依靠自身技术力量为图-4轰炸机换装了涡桨6型发动机，并改装成高空无人驾驶侦察机发射平台和预警机——“空警1号”。至1988年，图-4全部从中国空军退役。

1948年底，随着约瑟夫·斯大林亲笔签署命令，图-4轰炸机开始进入苏联空军服役。在当年纪念“十月革命”胜利30周年的阅兵式上，首批20架图-4轰炸机从莫斯科红场上空掠过。

1959年，西藏上层农奴主集团发动规模空前的叛乱，解放军紧急动员进藏。独立第4团也奉命派遣两架图-4轰炸机进入青藏高原的格尔木机场。3月11日，叛军试图夺回被解放军占领的拉萨市制高点药王山。平叛指挥部指示图-4飞机在随后的飞行中携带炸弹，务必粉碎暴露的叛军集团。携带有250千克和100千克炸弹的两架图-4轰炸机找到目标。一边扫射，一边投弹轰炸，叛军很快被消灭了。

20世纪50年代初，苏联决定在开阔地带试验原子弹。9月14日，两名图-4轰炸机飞行员全部准备完毕，每架飞机上都挂载了原子弹，飞行员们同时发动飞机，准备执行任务。两架米格-17战斗机歼击机和1架伊尔-28轰炸机陪同升空，分别进行护航、气象侦察和录像工作。图-4轰炸机在第二次俯冲时从8000米高空投掷下一颗原子弹，这枚代号为“塔季扬卡”的钚弹威力为4万吨当量，是美国军队在日本广岛上空投下的原子弹的数倍。托茨基演习中的“塔季扬卡”在距离地面350米的空中爆炸，偏离预定爆炸中心西北方向280米。不幸的是，最后时刻风向突然变化，辐射云没有吹向预定的没有人烟的草原，而是直接冲向了奥伦堡市及更远的克拉斯诺雅尔斯克地区。

在图-4定型后不久，苏联就开始图-4A升级版的研发工作。与图-4基本型相比，图-4A拥有电子导热的耐热弹舱，并配有一部电子控制系统和一部核航弹悬浮储存系统。此外，为了避免机组成员在核弹运输、投放过程中受到核辐射，在机舱与弹舱之间还加装防辐射隔层。1953年中期，四架图-4A再次在哈萨克斯坦的塞梅伊进行核弹空投试验，其中两架负责投弹，另两架负责对核放射物进行数据采样。1953年9月，图-4A还参与当时苏联最新型原子弹RDS-5的空投试验。

20世纪50年代初，苏联空军提议将图-4轰炸机改装为军用运输机，并命名为图-4D。图-4原有的弹舱部位被最大限度地拆除，改成能容纳28名空降部队的载员舱。另外，每侧翼下还可挂一个可以装载一辆BTR-40装甲输送车的货运吊舱。根据计划，在需要的时候，这些图-4D还可在短时间内重新改回战略轰炸机。

1954年7月10日，苏联部长会议签署第1417-637号命令，决定将图-4改造为空降兵用战略运输机。根据命令，图波列夫公司将在1955年将300架图-4轰炸机改成运输机，其中在1955年第一个季度向苏联空军交付30架，第二季度为100架，第三季度为120架，第四季度为50架。1955年底，300架图-4被改装为图-4D运输机，一直服役到20世纪60年代初，之后被乌克兰安东诺夫国营公司研发的安-12中型运输机所取代。

图-4R远程侦察机其功能类似于美国陆军航空队装备的RB-29侦察机。与图-4轰炸机相比，图-4R安装多部侦察照相机，同时将弹舱部位改成附加油箱，可额外携带10500千克燃油，使得总载油量增加到24500千克，整机重量达到653吨。在侦察器材方面，图-4R安装了AFA-33或AEA-33M昼间侦察照相机，以及NAFA-33S/50或NAFA-5S/100夜间照相机。如果需要，图-4R的一个附加油箱可临时改造成小型弹舱，以加装航空炸弹。

在后来的服役过程中，一部分图-4R装备了PR-2电子情报侦察以及电子对抗系统，可探测敌方150-3100兆赫的雷达回波，还可发射2600-3100兆赫的干扰信号。1954年之后，图-4R还装备SPS-1宽频干扰器。20世纪50年代末，一部分仍在服役的图-4R还装备了图-16轰炸机上的SPS-2宽频干扰器。

1948年8月2日，苏联部长会议责成有关单位开始“彗星航空武器系统”（KometaWeaponSystem）的研发工作，它包括图-4K轰炸机（K代表”彗星‘’）、KS-1飞航式反舰导弹以及“彗星一2”导航系统。作为武器系统的核心部分，KS-1（北约代号“狗窝“）导弹几乎就是一架缩小版本的米格-15歼击机，由米高扬设计局提供而系统的导航部分由航空工业部主持开发。图波列夫公司作为工程小组成员之一其主要任务就是在图-4轰炸机上加装”彗星-2"导航系统与武器接口，包括一部”彗星-M"搜索定位雷达、机翼两侧的BD-KS专用挂架（用于加装KS-1导弹）。1949年，图-4K（也称图-4KS）改装完成。

1952-1953年，苏联空军完成对“彗星航空武器系统”的验证工作。在一次实弹演习中，该系统发射一枚战斗部重500千克的KS-1导弹（全弹重2735千克），成功击毁黑海上的靶舰“红色高加索”号轻巡洋舰。此后，“彗星武器系统”被作为苏联海军航空兵的重要武器投入批生产。后来图-4K逐渐被更先进的图-16KS所取代，一些状况不错的图-4K在卸掉导弹装置后改装成图-4D军用运输机。

20世纪50年代末，数十架图-4轰炸机被改装成导航训练机，并被命名为图-4UShS。与图-4轰炸机相比，图-4UShS的航空机炮被取消，同时换装RBP-4导航雷达及OPB-11R轰炸瞄准器。图-4UShS不仅可以用于训练领航员，而且也可用于对投弹手的训练。该机主要分配至苏联空军下属的各个领航员学校，并一直服役到20世纪60年代末，才被图-16轰炸机所替代。　　

20世纪50年代末，图波列夫公司收到苏联中央纪录片厂的请求，为其设计一款可执行360度全角度航拍的飞机。对此，图波列夫将任务交给其位于莫斯科郊区多米利诺的分部。约在1959年前后，第一架样机交付中央纪录片厂，如今我们所看到的许多苏联老纪录片就是通过该机拍摄的。　　

1957年，苏联空军北海航空兵（主要负责北极巡逻及为科考提供支援）向图波列夫设计局提出设计一款执行极地侦察任务的图-4系列战机。与其他图-4系列相比，该机的最大不同是在中央增压舱进行特殊处理。在20世纪50年代末期，两架图-4极地侦察机曾飞越格陵兰岛与斯匹次卑尔根岛之间的格陵兰海、约瑟夫-弗兰兹岛以及北极点后进入加拿大领空执行侦察任务。此次侦察任务历时25个小时，两架飞机分别携带最大限度的燃油，当时的起飞重量达到图-4家族的极限——60吨。

图-4系列轰炸机最初的设计初衷是执行远程战略轰炸任务，从苏联本土出发，其覆盖范围包括整个欧洲、北非、中东以及日本，但如果要涵盖整个北美，就需要进行空中加油。空中加油的概念起自第二次世界大战之后，而苏联进行此方面的研究是在1948年，其备选机型正是图-4。图-4空中加油机包含一个空中加油软管，在加油时，两架飞机形成加油编队，彼此保持50米左右的距离，其中加油机位于上方，受油机则在加油机下方约12～15米处。通过人工抛管技术，实现软管连接，并在加油泵的压力下实现空中加油。最初的加油速度可以达到700升/分，加油结束后，受油机油箱盖自动关闭，而加油机则慢慢收回软管，两机彼此分离。　　

1952年，6架图-4轰炸机被改造成图-4NM无人机母机。该机可携带一对拉-17喷气无人靶机，用于地空导弹训练。该机的爬升率非常慢，需要两小时才能爬升到8000米的高空，并且非常耗油。因此，从空中实施发射的方法不久便被放弃，改为借助火箭发射器从地面发射，而图-4NM也因此逐渐淡出了历史舞台。　　

从服役伊始，体型硕大的图-4就扮演各种先进机载设备“孵化器”的角色，其中就包括对新型活塞发动机、涡桨发动机和涡喷发动机的飞行试验。1950年，喀山第22厂生产的第9架图-4（机号220204）被用于验证2000马力（1471千瓦）的VD-3TK发动机。根据计划，一旦通过试验后，该发动机将被安装在阿列克谢耶夫设计局研发的I-218强击机上，而执行试验的220204号机的型号被单独命名为图-4LL。此后在20世纪50年代中叶，图波列夫公司又将两架图-4（机号分别为221203以及225402）改造为发动机空中试验平台，此后又追加四架图-4LL。苏联许多著名军机的动力系统都曾在图-4LL身上进行试验，机型包括米高扬设计局的米格-19战斗机、米格-21F，苏霍伊航空集团的苏-7、苏-7U、苏-9、苏-11战斗机，雅科夫列夫设计局的雅克-25、雅克-27、雅克-30等。

20世纪50年代初，图波列夫设计局提出“80号飞机”工程，就是在图-4基础上发展真正达到洲际航程的战略轰炸机，这就是日后的图-80。由于换用动力系统耗时巨大，且不容易赶上工程进度，图波列夫公司更多在气动布局上想办法，重点是提高飞机升阻比。图-80采用升级后的ASh-73TKFN发动机，螺旋桨也被更换为AV-16U四叶螺旋桨。新的发动机-螺旋桨系统在提高飞机起飞动力（达到2720马力，约2000千瓦）的同时大大降低了飞机的油耗。加上对油箱的进一步增容，与图-4相比，图-80的最大航程增加了30%～35%，达到8200千米。图-80还对内部构造进行全面改动，机舱前部安装新型无线电通信装置，使所有机组成员可以无障碍、全时段保持联络，而投弹手及领航员的位置也被提升到机舱前部，令其获得更广阔的视野。

1949年9月16日，苏联部长会议命令图波列夫公司设计一款航程在1.1～1.3万千米之间的四发超远程战略轰炸机，并将该计划定名为“85号飞机”工程。因为有图-80的设计经验，这一指标对图波列夫设计局来说不算困难。1951年8月1日，第一架图-85模型通过审核。与此前的图-4以及图-80相比，图-85采用全新的发动机、螺旋桨以及机翼，并对许多航空材料进行大幅度改进。图-85的机翼由图波列夫设计局与苏联中央流体力学研究院（TsAGI）合作开发，其展弦比达到更现代化的11.75，机翼采用了TsAGI的S-3和S-5层流翼型，升阻比达到28.6（图-4的机翼升阻比为26.5）。这些指标的改善，使得图-85更接近于现代战略轰炸机的标准参数。此外图波列夫公司的工程师还对飞机副翼进行改造，使图-85的飞行性能进一步改善。在机舱部分，图-85的设计与图-80大同小异，但在弹舱的设计上，图-85的弹舱进一步被扩展，同时还增加了空中受油能力，可由伙伴式加油机进行“翼尖到翼尖”的空中加油。