ДБ-3 внесли значительный вклад в общие усилия ВВС во время Зимней войны. Только полки 27-й бригады налетали 8511 часов, совершили 2085 боевых вылетов. Всего же ДБ-3 налетали 12 608 часов. Безвозвратные потери составили 49 машин.

Большую роль в финской войне сыграли и ТБ-3, тем более что под Ленинградом базировался 7-й тбап. После начала боевых действий прибыла также техника из тыловых округов – так, в состав ВВС 9-й армии была передана 2-я эскадрилья 3-го тбап.

В действующую на этом же участке фронта «группу Спирина» вошли шесть ТБ-3 из 1-го тбап, которые перегнали из Ростова-на-Дону 1 марта. Эти самолеты базировались на аэродроме Проливы.

Поначалу четырехмоторные гиганты вылетали на бомбометание площадных целей на второстепенных участках фронта днем, под плотным прикрытием истребителей И-15бис. Так, в полосе 9-й армии до января 1940 года вражеских самолетов вообще не видели. Бомбы брали разные – от мелких «зажигалок» и осколочных АО-32 до ФАБ-500. Налеты осуществляли с высот 2500–3000 м одиночными самолетами и мелкими группами. Подобным образом ТБ-3, например, бомбили Кюрюнсалми и Суомуссалми.

Но по мере повышения мастерства финских зенитчиков и летчиков-истребителей, пополнения авиации противника более современными типами машин, самолеты Туполева все больше переходили на «ночной образ жизни». В отчете ВВС 9-й армии записано: «Применение самолетов ТБ-3 в качестве боевой авиации из-за больших габаритов и малой скорости нецелесообразно, а применение днем совершенно недопустимо».

Окончательную точку на дневных вылетах на бомбометание поставил случай с самолетом из «группы Спирина», произошедший 10 марта 1940 года. Недавно прибывшие из тыловых округов ТБ-3 выпустили днем для ознакомления с районом перед ночными вылетами. Задача была простой – групповая ковровая бомбежка Рованиеми. У станции Вика группу ТБ-3 атаковал одинокий финский истребитель, который в послеполетных отчетах был определен нашими летчиками как «Геймкок». Финский летчик весьма профессионально сделал несколько заходов снизу и сзади – ведь в группу входили старые машины без кормовой и «кинжальной» стрелковых установок. После одной из атак ТБ-3 завалился вправо и, снижаясь, скрылся в облаках. Истребитель ушел без повреждений, а вот на двух ТБ-3, не подвергавшихся его атакам, потом насчитали несколько дырок от пуль в стабилизаторах (растерянные бортстрелки при появлении врага открыли беспорядочный огонь). ТБ-3 (серийный номер 22198), командиром которого являлся младший лейтенант Карепов, совершил вынужденную посадку на вражеской территории. Экипаж принял бой с окружившими машину финскими солдатами.

По финским данным, победу одержал шведский летчик из добровольческой 19-й флотилии Гидеон Карлссон на «Гладиаторе». По докладу пилота, во время патрулирования над Рованиеми ему удалось настичь шестерку ТБ-3 на высоте 2000 м. Он многократно атаковал один самолет и видел, как вывел из строя все четыре двигателя. Бомбардировщик совершил аварийную посадку на лед озера Муртоселке. При приближении финских военных экипаж попытался отстреливаться. В результате боя пять авиаторов, среди них лейтенант Николай Воробчиков, младшие лейтенанты Борис Коган и Кирилл Щетихин погибли, а три стрелка – старшие сержанты Николай Глоба, Алексей Затонов и Григорий Захаров – попали в плен.

Тогдашний командующий ВВС Смушкевич[37] отреагировал на этот случай крайне резко: «В дальнейшем категорически без моего особого разрешения запрещаю применять ТБ-3 днем».

Как ночные бомбардировщики четырехмоторные гиганты использовались до конца боевых действий. В частности, их применяли в период прорыва линии Маннергейма. Они сбрасывали на укрепленные районы бомбы по 250, 500 и 1000 кг.