Первое испытание системы «СЗ-1» состоялось 3 декабря 1931 г. на аэродроме 17-й авиабригады в Монино. После того, как аэродромная команда закатила на крыло ТБ-1 истребители и закрепила их, провели тщательную проверку всех соединений и перешли к пробежкам на различных режимах работы всех двигателей. В 14 ч 30 мин был произведен первый взлет СЗ-1, стартовая масса которого составила 8180 кг (ТБ-1 – 5640 кг + два И-4 по 1270 кг). На командирском кресле ТБ-1 находился летчик Адам Залевский, правое сиденье занимал Андрей Шарапов, Вахмистров и инженер Морозов разместились на местах стрелков. Левый И-4 пилотировал Валерий Чкалов. правый Александр Анисимов. Взлет СЗ-1 произошел на скорости 140 км/ч без осложнений, вибраций и излишних нагрузок на органы управления испытатели не отметили. На высоте 1000 м при скорости 160 км/ч было произведено первое разделение истребителей и носителя. И-4 Анисимова отцепился с поднятым хвостом, не имея достаточной подъемной силы, поэтому соскочил с пирамид, ударился колесом о крыло ТБ-1 в районе третьего лонжерона и пробил обшивку. При этом воздушный винт зацепил пирамиду. в результате чего и лопасть винта, и пирамида оказались повреждены. Тем не менее эксперимент завершился благополучно – все 3 самолета приземлились на Монинском аэродроме. Именно так событие представили в официальном отчете по испытаниям СЗ-23, подписанном лично Вахмистровым
Летчик-испытатель П.М. Стефановский несколько по-иному описал произошедшее. «Соединенные самолеты взлетели хорошо и перешли в набор. На расчетной высоте в строго установленное время Залевский подал Шарапову сигнал – отцепить истребители. Следовало сначала открыть задние замки, чтобы освободить хвост И-4, затем – передние: дать им возможность обрести самостоятельную подъемную силу и отделиться от бомбардировщика. Рукоятки, с помощью которых открывались передние замки, располагались внизу, в проходе между первым и вторым летчиками. И Андрей поторопился: на самолете Чкалова он раньше заднего замка открыл передние.
Чкалов тут же почувствовал: хотя шасси и освобождено, хвост по-прежнему «на привязи». Стремительно растет подъемная сила. Сейчас последует петля вокруг закрепленного хвоста и… Валерий Павлович мгновенно оценил создавшееся положение и немедленно среагировал. Он резко дал руля, открыл крепление заднего замка и сильно вогнув колесами верхнюю обшивку бом-бардировщика унесся в свободный полет.
Истребитель Анисимова все еще находился на крыле бомбардировщика. Вопреки ранее высказаным опасениям. ТБ-1 сохранял вполне достаточную управляемость. Поэтому последняя задача испытаний оказалась выполненной в числе первых. При отцеплении самолета Анисимова Шарапов действовал уже хладнокровно. Разъединение прошло благополучно. Владимир Сергеевич Вахмистров после этого полета затаил некоторую неприязнь к Андрею Шарапову. Хотя сам убедился, что в конструкции нужно произвести ряд переделок. Прежде всего механизм разъединения самолетов он перенес в кабины истребителей.
