Вскоре, успехи в создании радиоэлектронных комплексов, уменьшение их массо-габаритных параметров и энергопотребления позволили перейти к проектированию дальнего самолетного противолодочного комплекса на основе единого самолета-носителя - Ту-142 (изделие «ВП») с размещением на нем всего комплекса оборудования поиска и средств поражения подводных лодок. В качестве базы для самолета-носителя Ту-142 ОКБ предлагало взять самолет дальней разведки и целеуказания Ту-95РЦ, который в этот период ОКБ-156 создавало по заказу ВМФ. Предложение было принято. 28 февраля 1963 года вышло Постановление Совета Министров СССР по дальнему самолетному противолодочному комплексу Ту-142. ОКБ поручалось спроектировать и построить на базе самолета Ту-95РЦ дальний противолодочный самолет Ту-142 с ППС «Беркут-95» (в состав которой входили РЛС кругового обзора, датчик магнитных аномалий, комплекты пассивных и активных гидроакустических буев, газовый анализатор) и набором средств борьбы с подлодками. Для обеспечения работы ППС должна была быть разработана специальная пилотажно-навигационная система ПНС-142, сопряженная с противолодочным оборудованием и вооружением. Помимо средств противолодочной обороны с целью расширения диапазона использования самолета предполагалось разместить на его борту средства радиотехнической разведки, в частности, станции «Квадрат-2» и «Куб-3».
Очень жесткие требования со стороны заказчика были выдвинуты к взлетно-посадочным характеристикам нового самолета. В эти годы командование ВВС и их технические службы требовали практически от всех вновь разрабатываемых боевых самолетов возможности эксплуатации с грунтовых аэродромов, что должно было повысить выживаемость авиационных систем на начальном этапе военных действий, в том числе и с применением ядерного оружия. В результате при проектировании Ту-142, для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолета и приспособления его для работы с грунтовых аэродромов, ОКБ пошло на применение новой конструкции основных стоек шасси с двенадцатиколесными тележками, а также перешло на использование двухщелевых закрылков. Поскольку размеры новой тележки были значительно больше ранее использовавшейся на Ту-95, пришлось значительно увеличить размеры обтекателей гондол под уборку основных стоек. Само крыло было новым с современным набором профилей, при этом площадь его увеличилась до 289,9 м2. Для увеличения эффективности управления на 14% увеличивалась площадь руля высоты. Крыльевые резиновые топливные баки заменили на жесткие металлические кессон-баки. В систему управления внедрили необратимые гидроусилители.
Из бортового оборонительного вооружения на Ту-142 оставили только кормовую пушечную установку. Одновременно расширили возможности бортовых средств РЭП. Некоторые предложения по оснащению Ту-142 новейшими системами по тем или иным причинам приняты не были. Например, не внедрили систему управления пограничным слоем, не получила поддержки идея принудительного покидания экипажем кабины в аварийной ситуации. Этап рабочего проектирования Ту-142 показал, что значительно увеличившийся объем нового оборудования в старой кабине Ту-95РЦ не удается. Принимается решение удлинить кабину как минимум на 1,5 метра, но на первой опытной машине удлинения делать не стали.
Первая опытная машина Ту-142 №4200 строилась на Куйбышевском авиационном заводе, где предполагалось развернуть серийную постройку самолета. К лету 1968 года первый Ту-142 был готов. Внешне он был очень похож на Ту-95РЦ, серийное производство которого все еще продолжалось на заводе. Большая преемственность конструкции планера должна была облегчить переход серийного завода на новый самолет. Как и Ту-95РЦ, Ту-142 имел обзорный радиолокатор в обтекателе в центральной части фюзеляжа для обнаружения подводных лодок в надводном положении и под перископом, за ним находились грузоотсеки с противолодочным ударным вооружением и буями. В носовой части транслятор из системы «Успех» заменили на поисковую инфракрасную противолодочную систему «Гагара» под обтекателем несколько меньшего размера. На концах стабилизатора были установлены новые обтекатели антенной системы «Лира», аэродинамически более приемлемые, чем обтекатели системы «Арфа» на Ту-95РЦ.
Ту-142 №4200 совершил первый полет 18 июня 1968 года. Самолет пилотировал экипаж во главе с летчиком-испытателем И.К. Ведерниковым. 3 сентября 1968 года с аэродрома серийного завода в воздух поднялась вторая машина №4201, на которой уже была внедрена новая удлиненная на 1,7 метра кабина, но без полного комплекта штатного специального оборудования. 31 октября 1968 года взлетает третья машина №4202 с удлиненной кабиной и со всем необходимым оборудованием, которое было предусмотрено специальным Совместным Решением МАП и ВВС в 1967 году. На этих трех первых машинах проводились заводские летные испытания, а затем и государственные. В основном испытания охватывали отработку и проверку комплекса средств поиска и уничтожения подводных лодок, выяснялась их эффективность и достаточность.
В мае 1970 года первые Ту-142 (кодовое обозначение НАТО - Bear-F) поступили в эксплуатацию в части авиации ВМФ и начали свою повседневную работу по отслеживанию передвижений западных подлодок на просторах мирового океана. После прохождения всего цикла испытаний и доработок по замечаниям заказчика, 14 декабря 1972 года Постановлением Совета Министров СССР комплекс Ту-142 принимается на вооружение авиации ВМФ. Пока шли испытания и доводки, в Куйбышеве продолжался выпуск серийных машин. Серийные Ту-142 выпускались с удлиненной кабиной и полным комплектом оборудования, продолжались работы по совершенствованию бортового целевого оборудования.
Начальный опыт эксплуатации, отказ заказчика от требований работы комплекса с грунтовых аэродромов, а также желание улучшить летные характеристики самолета за счет снижения массы пустого самолета, привели к серьезной дальнейшей модернизации исходного самолета. На Ту-142 №4211 в кабине были установлены койки для отдыха экипажа в длительных полетах. На Ту-142 №4231 была демонтирована малоэффективная система «Гагара» и часть оборудования РЭП. На этой же машине вернулись к основным шасси с четырехколесными тележками и к нормальным гондолам под них. Все это привело к снижению массы пустого самолета приблизительно на 4 тонны. Летные характеристики по скорости и дальности Ту-142 №4231 (кодовое обозначение НАТО - Bear-F Mod 2) оказались лучше, чем у серийных машин, но в серии пока продолжали строить прежние Ту-142 без столь радикальных конструктивных доработок.
В начале 70-х годов МАП принимает решение передать серийное производство самолетов Ту-142 на Таганрогский машиностроительный завод им. Георгия Димитpова (ныне ОАО «ТАВИА» - Таганрогская авиация). Вскоре началась передача технической документации из Куйбышева в Таганрог и подготовка там серийного производства. Всего в Куйбышеве было выпущено 18 самолетов Ту-142 включая, первые три доводочные машины. В настоящее время все самолеты Ту-142 производства Куйбышевского завода выведены из эксплуатации, списаны и утилизированы.
Последняя машина №4242, выпущенная в Куйбышеве, стала эталоном для серии в Таганроге. Она имела удлиненную на 2 метра по сравнению с первым Ту-142 №4200, перекомпонованную и расширенную кабину. Оборудование и шасси выполнялись по самолету №4231. Для отличия от предыдущих машин самолет, серийное производство которого началось в Таганроге в 1975 году, получает в ОКБ шифр «ВПМ», но в эксплуатации он сохранил прежнее обозначение - Ту-142 (кодовое обозначение НАТО - Bear-F Mod 1).
Модификации
Ту-142М. Еще в 1969 году, когда шли заводские испытания первых Ту-142, ОКБ-156 подготовило проект нового самолета Ту-142М с ППС «Коршун», в которую помимо обзорного радиолокатора должны были входить тепловизионная аппаратура «Пингвин», буксируемый магнитометр «Висла-2», инфракрасный пеленгатор, газоанализатор и модернизированная пилотажнонавигационная система ПНС-142М, обеспечивающая режим автоматического полета при поиске подводных лодок. За базовый был выбран вариант самолета с удлиненной на 2 метра кабиной и со старым двенадцатиколесным шасси. В тот период новую аппаратуру комплекса довести до необходимой степени готовности не удалось и поэтому в серийном производстве продолжали выпускать Ту-142 с «Беркутом».
К 1974 году работы по новому комплексу продвинулись вперед, и он под обозначением «Коршун-К», но с несколько другим составом входящих подсистем был предложен к установке на Ту-142. Первый построенный на Таганрогском заводе самолет №4243 (первый полет 4 ноября 1975 года, экипаж во главе с летчиком-испытателем И.К. Ведерниковым) уже был оборудован новым комплексом. В 1975 году выпускаются машины №4244 и №4264. На этих первых трех самолетах новый комплекс был отрабатывался и испытывался до 1980 года, и в ноябре 1980 года новый комплекс был принят на вооружение.
Внешне Ту-142 с ППС «Коршун-К» (кодовое обозначение НАТО - Bear-F Mod 3) отличался от предыдущих Ту-142 («ВПМ») наличием на вершине киля магнитометра «Ладога». На самолете также устанавливались модернизированный НПК-142М, обеспечивавший автоматическое пилотирование в режиме полетов галсами, новая аппаратура связи, улучшенная система РЭП, новые типы РГБ. Ту-142 с комплексом «Коршун-К» получил обозначение в промышленности Ту-142МК (изделие «ВПМК»), но в частях авиации ВМФ самолет эксплуатировался под обозначением Ту-142М. В ноябpе 1990 года на Ту-142М было установлено 10 миpовых pекоpдов.