Опытный самолёт построили к лету 1968 г., а 18 июня лётчик-испытатель И.К. Ведерников поднял его в воздух.
Тактико-техническими требованиями к самолёту Ту-142 предусматривалась (на этом особенно настаивала авиация ВМФ) его эксплуатация с грунтовых аэродромов. Чтобы удовлетворить этот каприз, на каждую основную стойку шасси установили по двенадцать колёс, что привело к увеличению ширины обтекателей средних мотогондол, соответственно пришлось уменьшить площадь закрылков и др.
Во время испытательных полётов выявились довольно курьёзные недостатки. Случалось, что на взлёте (посадке) с колёс шасси спадали бескамерные шины. Построили 25 самолётов с таким шасси, причём на первых десяти устанавливались тепловизор, станции РТР. Построенные самолёты совершенно не отвечали требованиям ТТТ по дальности, и, чтобы выйти из положения, А.Н. Туполев обратился к Министру обороны. В ответном письме от 6 октября 1970 г. Министр обороны согласился с доводами Генерального конструктора о необходимости доработки самолёта. В процессе ее уменьшили размеры мотогондол, увеличили площадь закрылков, установили шасси с двухосными тележками, облегчили самолёт на 3 700 кг. Дальность полёта возросла и приблизилась к заданной.
Через девять лет и десять месяцев с начала разработки (постановление ЦК КПСС и Совета министров от 14 декабря 1972 г.) самолёт Ту-142 поступил на вооружение авиации ВМФ.
Как и планировалось (со сдвигом в связи с задержками поставки самолётов) 22 июня 1969 г. в авиации СФ началось формирование нового оплап дд. 5 июня 1970 г. состоялись первые полеты самолётов Ту-142 с аэродрома СФ Кипелово Вологодской области. В 1973 г. формирование полка завершилось, его командиром назначили подполковника В.И. Дубинского.
Планировалось, что авиационная промышленность поставит в 1972 г. морской авиации 36 Ту-142. Фактически поступило 12 самолётов первой серии. Срыв плана произошёл из-за того, что МАП передал серийное производство самолётов с Куйбышевского авиационного завода на Таганрогский механический завод им. Дмитрова, который в это время оказался не загруженным на полную мощность. По этой причине к серийному выпуску самолётов Ту-142 завод смог приступить только в 1975 г.
Дальний противолодочный самолёт Ту-142 построен на базе Ту-95.
Экипаж самолёта включал 1 1 человек.
Крыло самолёта имеет размах 50 м и угол стреловидности по передней кромке 33,5 град. Профили крыла, уже проверенные на Ту-95, усовершенствовали: носки отогнули и оттянули вниз, что улучшило аэродинамическое качество, снизило километровый расход топлива, и он почти сравнялся с Ту-95М, несмотря на существенное увеличение лобового сопротивления. Полная заправка топливом, включая два мягких бака в центроплане и один в хвостовой части, составляет 83 500 кг.
Модернизированный самолет ПЛО Ту-\42М
Ту-142М в дальнем полете
В систему управления включили необратимые гидроусилители, что облегчило управление самолётом.
Силовая установка состояла из четырех ТВД типа НК-14МВ конструкции Н. Д. Кузнецова взлётной мощностью по 14 500 э.л.с.
В Акте по результатам испытания самолёта записано, что при взлётном весе 182 ООО кг дальность полёта составляет 12 300 км (нагрузка 5 500 кг, навигационный запас топлива _ 5 %). Исходя из этого тактический радиус при продолжительности нахождения самолёта в районе 4-4,5 ч составлял 4 500 км. Крейсерская скорость полёта на маршруте 700-750 км/ч.
Поисково-прицельная система самолёта несущественно отличалась от установленной на Ил-38. Единственным источником получения информации о подводной обстановке оставались буи, такие же как на Ил-38. Буи и средства поражения размещались в двух грузовых отсеках. Из множества вариантов загрузки самолёта средствами поиска и поражения, а их насчитывается свыше трех десятков, оптимальным считался поисково-ударный: 176 РГБ-1, 10 РГБ-2, две торпеды (AT-1М, АТ-2М, АПР-1), бомбы. Однако это не помешало штабу авиации при расчёте потребных боевых комплектов исходить из возможности подвески 304 буёв, не задумываясь, к какой глупости это со временем приведет, когда самолёты окажутся списанными, а буи пойдут на потребу разному сброду, выковыривающему из них драгоценные металлы.
В 1976 г. на аэродроме Хороль авиации ТОФ, где уже базировались два авиационных полка (разведывательный на Ту-95РЦ и ракетоносный на Ту-16К), началось формирование отдельной эскадрильи еще одного оплап дд. В октябре 1978 г. полк перевели на аэродром Каменный Ручей. В данном случае это диктовалось не оперативными соображениями, а отсутствием в южном Приморье подходящего аэродрома. Самолёты Ту-142 поставлялись на ТОФ из авиации СФ и из промышленности. Первым командиром полка был назначен подполковник Н.Осипов.
Самолёт Ту-142, поступивший в авиацию двух флотов, впечатлял размерами, дальностью и продолжительностью полёта, но не высокими возможностями. Это не стало неожиданным, поскольку установленная на нём ППС была рассчитана на применение устаревших буёв.
Исторически сложилось, что отечественная научная мысль и технология в части создания авиационных противолодочных средств постоянно отставали от мирового уровня, попытки догнать не давали ощутимых результатов, копирование не всегда удавалось, иногда для этого не хватало информации, да и занимало много времени. Поисково-прицельные системы самолёта Ту-142М и вертолёта Ка-27 стали очередными попытками, направленными на ликвидацию отставания.
Было известно, что дальность обнаружения ПЛ можно увеличить, используя для этого низкочастотные буи и применяя методы обработки получаемой информации, обеспечивающие выделение полезного сигнала на фоне шумов моря. За рубежом подобные системы использовались ещё в шестидесятых годах. Для поиска в глубоководных районах в этот период полагались на буи звукового диапазона совместно с ВИЗ. Исследования в этом направлении проводились в нашей стране в 1961-1962-годах, а в 1965 г. промышленность приступила к ОКР с целью создания аппаратуры, использующей взрывные источники звука для поиска малошумных ПЛ. В начале работ предполагалось, что аппаратура будет устанавливаться на самолётах Ил-38 и Ту-142. Однако довольно быстро выяснилось, что их ЦВМ не обеспечивают обработку информации. Исследования продолжили, хотя целесообразность поиска буями с ВИЗ с самого начала вызывала основательные сомнения. Результаты исследований учли при разработке ППС самолёта Ту-142М.
Дальнейшее показало, что практическая ценность этого метода оказалась ничтожной. Это ещё раз показало, что слепое копирование зарубежной техники не всегда оправдано, а тем более, когда ведется с отставанием на десять-пятнадцать лет.
Вместе с тем продолжались столь же безуспешные исследования возможности применения тепловизоров для обнаружения теплового кильватерного следа ПЛ на поверхности моря и режима бокового обзора РЛС.
На самолёте Ту-142М впервые в отечественной практике предполагалось с помощью бортового комплекса связи обеспечить автоматическую передачу тактической обстановки на взаимодействующие самолёты и командные пункты. Некоторые идеи удалось более или менее удачно реализовать в новой ППС самолета, и по аналогии с американской системой она имеет все основания называться "Эй Нью" (всё новое), правда, если не принимать во внимание, что самолёт остался старым, а возможности существенно не повысились.
Самолёт Ту-142М был задан к разработке Постановлением Совмина СССР от 14 января 1969 г. Поисково-прицельная система предполагалась как значительный шаг вперёд по сравнению со старой системой, так как в её состав включались новые датчики информации о подводной обстановке, низкочастотные и инфразвуковые буи и современные методы обработки получаемой информации.
Так как разработка самолёта с самого начала шла с нарушением плановых сроков, по решению ВПК в сентябре 1970 г. был создан своеобразный толкач: "Межведомственная оперативная группа по самолёту Ту-142М". Несмотря на усилия комиссии, самолёт поступил на испытания не в 1972 г., как планировалось, а с трёхгодичным опозданием, и первый полёт самолёта Ту-142М, пилотируемого лётчиком-испытателем И.К. Ведерниковым, состоялся с таганрогского аэродрома 4 ноября 1975 г.
Испытания по первому этапу выполнялись на трёх самолётах и после их завершения в октябре 1977 г. были выданы утверждённые главкомами ВВС, ВМФ и министром авиационной промышленности рекомендации о начале серийного производства самолётов.
Второй этап испытаний Ту-142М завершился в октябре 1978 г., а в следующем году самолёты начали поступать в авиацию СФ. Данные, полученные в ходе испытаний, свидетельствовали, что возможности по исковых средств, особенно гидроакустических, на перспективу не ориентированы и существенно устарели в связи с уменьшением шумности иностранных ПЛ. Это обстоятельство приняли во внимание, и в июле 1979 г. ВПК вынуждена была принять решение о модификации ППС, которая ещё не поступила на вооружение.
Противолодочный вертолет Ка-27
Наряду с работами по совершенствованию противолодочных возможностей ДПЛС продолжалось совершенствование вертолётов.
Несмотря на далекую от оптимизма оценку противолодочных возможностей неказистого Ми-4М, он оказался на редкость живучим и "продержался" почти до конца 1977 г., пока его не сменил вертолёт-амфибия Ми-14ПЛ.
Вскоре на свет появился Ка-27.
Низкая надёжность вертолётов Ка-25 вывела их на "заслуженное" первое место по количеству катастроф среди других ЛА, хотя сравнивать аварийность вертолётов и самолётов не совсем корректно. Безусловно, обосновывать необходимость нового вертолёта высокой аварийностью Ка-25 не представлялось разумным, и в качестве основного критерия выставлялась необходимость повышения боевых возможностей. Момент для предложения концепции нового вертолёта также выбран удачно _ после подведения итогов маневров ВМФ "Океан" в 1970 г., 15 мая главком ВМФ принял главного конструктора Н.И. Камова и зам. командующего авиацией ВМФ Н.А. Наумова и в их присутствии заслушал предложения по новому вертолёту