Ту-126 использовались в системе ПВО в северных и восточных районах, над морскими и океанскими просторами, работая по воздушным целям. При этом они взаимодействовали с дальними истребителями-перехватчиками, в том числе и с туполевскими машинами Ту-128 и Ту-128М. Выяснилось, что совместные действия могли обеспечить вынесение рубежей перехвата воздушных целей, летящих со скоростью до 900 км/ч (например, американских бомбардировщиков В-52 и В-47, а также британских семейства «V»), на 1000 км от береговой черты. В связи с этим в состав экипажа Ту-126 ввели офицера наведения. Таким образом, к функциям дальнего обнаружения добавили наведение истребителей ПВО, хотя первоначально по заданию тактико-технические требования подобного использования комплекса не предусматривали.
Ту-126. На снимке хорошо видна радиопрозрачная часть обтекателя антенны РЛС
Летающая лаборатория ЛЛ-А (ЛЛ «А»)
Когда комплекс Ту-126 приняли на вооружение, он был достаточно эффективным, а по некоторым конструктивным решениям – новаторским. Но в конце 1960-х гг. ударная авиация стран НАТО перешла к тактике преодоления рубежей ПВО на малых и предельно малых высотах. Потребовался новый комплекс, способный обнаруживать низколетящие цели на фоне земли. В связи с этим Ту-126 стали постепенно заменять на самолёты А-50 с комплексом «Шмель». Лётные испытания последнего проводились в 1970-х гг. на первом опытном образце Ту-126 (№ 68601), переоборудованном на авиазаводе в Таганроге.
ПРОЕКТ САМОЛЁТА ДРЛО Ту-126 С КОМПЛЕКСОМ «ШМЕЛЬ»
Макет Ту-126 с комплексом «Шмель»
С 1965 г. в Научно-исследовательском институте приборостроения в Москве приступили к работе над новым комплексом воздушного базирования, способным обнаруживать цели, летящие на предельно малых высотах над любым рельефом местности (степь, горы, лес, водная поверхность). Основываясь на результатах этих исследований, в научно-производственном объединении «Вега-М» под руководством главного конструктора В. Иванова в 1969 г. начали проектирование нового радиолокационного комплекса «Шмель», предназначенного для установки на самолёт-носитель.
В свою очередь, с конца 1960-х гг. в ОКБ Туполева рассматривались перспективы модернизации Ту-126. Один из вариантов предусматривал установку на серийном самолёте, после проведения на нём соответствующих доработок, комплекса «Шмель». Был разработан эскизный проект. Антенна РЛС «Шмель» устанавливалась на новом пилоне, высоту которого увеличили в два раза по сравнению с исходным самолётом. Более мощное оборудование потребовало усиленного охлаждения, поэтому на нижней поверхности фюзеляжа появились два больших воздухозаборника системы охлаждения. На фюзеляже сверху и снизу монтировались антенны новых систем радиоэлектронного противодействия, ретранслятора и системы космической связи. В этом проекте всё было гармонично: новый перспективный комплекс хорошо сочетался с большими габаритами Ту-126. Но к концу 1960-х гг. серийное производство и Ту-114, и Ту-126 на куйбышевском заводе № 18 прекратили, и выпуск новой машины на базе этих моделей стал невозможен. Завод в это время начал осваивать самолёты Ту-154 и Ту-142.