В ЦКБ также проектировали свой тяжелый бомбардировщик. Самолет получил обозначение ЦКБ-8 или ТБ-5, его Главным конструктором был Д.П. Григорович. ЦКБ-8 тоже был монопланом, но имел верхнее расположение крыла, а конструкция была смешанной с преобладанием традиционного дерева. Вначале на него предполагали поставить два мотора ФЭД-5 по 1100–1250 л.с. с редукторами и воздушными винтами большого диаметра. Но моторное отделение ЦКБ ОГПУ не справилось с задачей, и вместо двух ФЭДов установили четыре серийных М-22 (лицензионная копия французского Гном-Рон 9Aq, который в свою очередь представлял собой английский Бристоль «Юпитер» VI французского производства). Этот мотор строился серийно на заводе № 29 в Запорожье.
Поскольку в крыле уже были заложены силовые нервюры, пришлось пойти испытанным путем, даже зная его недостатки: моторы объединили в тандемы и закрепили не непосредственно на консоли, а подвесили под ними на фермах. Еще одной особенностью машины было управление с сервокомпенсатором в канале курса (стабилероном) по типу английских бомбардировщиков «Болтон-Пол». В таком виде самолет был построен заводом № 39, и 30 июня 1931 года летчик В. Бухгольц выполнил на нем первый полет. Устойчивость и управляемость ЦКБ-8 были в норме, военные отмечали более рациональное размещение оборонительного вооружения — 4 стрелковых точки со спаренными пулеметами ПВ-1 давали более полное перекрытие сферы обстрела, чем 5 точек самолета АНТ-6. Главным преимуществом бомбардировщика смешанной конструкции перед цельнометаллическим была низкая себестоимость, и было решено построить войсковую серию из 5 машин. Но в очередном испытательном полете 29 мая 1932 года разрушилась рама одного из задних моторов и, хотя М.М. Громов произвел нормальную посадку, самолет так и не восстановили.
В то время уже началось массовое пополнение советской авиации самолетами ТБ-3. В 1933 году тяжелобомбардировочные бригады начали сводить в бомбардировочные авиационные корпуса, которым ставятся задачи как поражения важных тыловых объектов, так и обеспечение наступательных операций сухопутных фронтов. В 1936 году в СССР формируются авиационные армии особого назначения, АОН, включавшие 250 самолетов всех классов, в т. ч. не менее 150 ТБ-3.
Дислокация ТБ-3 четко указывала два вектора внешних угроз: большинство их было сосредоточено на западных границах, в Западном (Белоруссия), Киевском (Украина) и Ленинградском особых ВО. Эти приграничные округа именовались особыми. Самолеты ТБ-3 поступили и в части ВВС, базировавшиеся на территории Забайкальского и Особого Дальневосточного ВО.
Опытный ТБ-5
Особенно неспокойно было в Приморье, назревал прямой вооруженный конфликт с Японией. Советский Союз в 1937 году направил военную помощь, в том числе и летчиков-добровольцев в Китай, который подвергся японской агрессии, а летом 1938 года вспыхнули бои с японцами у озера Хасан на границе с Кореей, которая также была в те годы под властью Японии. Страна Восходящего Солнца заявила о территориальных претензиях к СССР и, недолго думая, перешла к делу.
В боях на Хасане приняла участие и оперативная группа тяжелых бомбардировщиков, имевшая 60 ТБ-3. 6 августа 1938 года совместно с фронтовыми бомбардировщиками СБ под прикрытием истребителей она выполнила массированный налет на позиции неприятеля. Но плохая погода в дальнейшем препятствовала прицельному бомбометанию, и ТБ-3 в основном занимались транспортными и санитарными перевозками.
Поражение не остановило агрессора, и через год отношения с Японией снова обострились. На сей раз война началась на территории Монголии, нашего союзника в то время, у реки Халхин-Гол. Почти все время погода была летной, и авиация применялась гораздо интенсивнее, но наличие у противника современных истребителей И-97 (Ki 27) не позволяло использовать ТБ-3 днем, и 23 самолета, сведенные в отдельную авиагруппу, летали ночью, производя беспокоящие налеты группами от одной до трех троек, каждая машина брала 20 бомб ФАБ-100 либо 8 ФАБ-250.