На первый полет с самолета было демонтировано уже отработанное под током оборонительное вооружение, но он имел все радио- и навигационное оборудование.
Валериан Иванович Жданов работал на испытаниях самолетов СБ, ДБ-3, ББ-22, Пе-2, ДБ-240 и «103В», он участвовал в войне с Финляндией, а в первые месяцы Великой Отечественной летал и на Пе-2, и на трофейных немецких самолетах, но такая особая работа, как начальный этап испытаний нового самолета, ему предстояли впервые.
Ознакомившись с «живым» ДВБ-102, Жданов начал руления и пробежки. Шасси вело себя хорошо, но конструкторы предупреждали, что на скоростях, близких к взлетным, может начаться шимми - продольные и крутильные колебания передней опоры, из-за которых возникает тряска всего самолета и он начинает рыскать. Если не прекратить разбег, то самолет сойдет с полосы, передняя «нога» разрушится, и дальнейшие последствия непредсказуемы. Мясищев лично проинструктировал Жданова на этот счет.
На скоростных пробежках шимми не наблюдалось. Это случилось только при первой попытке взлета: Жданов понял, в чем дело, выключил двигатели и нажал на тормоза. Расчищенного от снега участка аэродрома хватило, чтобы самолет просто остановился, не получив повреждений. А не сделай Жданов этого, они могли быть - и крайне серьезные.
После перерегулировки демпфера шимми передней стойки шасси, 17 февраля Жданов, Цветков и Дугин выполнили первый полет, который прошел нормально.
Постепенно увеличивали режимы работы моторов и взлетный вес, но пока Климов запретил включать приводной центробежной нагнетатель М-120ТК на II скорость и «снять» максимальные скорости полета было невозможно. Однако слабым звеном оказались не ПЦН, а турбокомпрессоры. В 7-м полете (наработка моторов 8 ч 05 мин) развалился входной направляющий аппарат крыльчатки ТК. В 10-м полете сломались шпильки картера. В 11-м полете (наработка мотора 13 ч) разрушился зубчатый венец промежуточного валика, соединяющий рабочее колесо компрессора левого мотора с турбиной. После первого же высотного полета появились трещины в турбинах обоих ТК.
Проектируя компрессор, специалисты Центрального авиамоторного института опирались на точно известную температуру выхлопных газов из одного блока цилиндров серийного мотора М-103 и умножали ее втрое, поскольку блоков стало три. Но они не учли чрезвычайно высокочастотные (десятки килогерц) вибрации турбины компрессора, соединяющей их трансмиссии и даже неподвижного входного направляющего аппарата - для обеспечения их ресурса надо было переходить на дорогостоящие жаропрочные стали, улучшать чистоту обработки деталей, менять конструкцию и смазку подшипников. Турбокомпрессор оказался не такой простой штукой, как казалось раньше.
