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  DB-3原型機的開發最早稱為TsKB-26,部分機身與駕駛艙設計引用自TsKB-13(I-16),新的機翼使用鋼管焊接而成的U型樑,不過在原型機制造的同時部分工程師轉移到TsKB-30的建造上,這款飛機採用全新機身設計,但保留了TsKB-26的鋼管焊接主翼設計,雖然這種設計使得製造工時增加,但是確保了機體強度,TsKB-30隨後更名為DB-3並於1936年開始量產,直到1939年停產為止共生產了1528架。  1938年,伊留申設計局改進了DB-3的設計,易於生產、改善效能,內部結構特別是機翼變化巨大,用杜拉鋁代替了鋼,減少了內油箱個數但增加了容積,機鼻加長給領航員更大工作空間。改進型號稱DB-3F(F代表“增強”)。1939年5月21日首飛。1940年通過國家定型量產。量產型號換裝了圖曼斯基M-88發動機,1100馬力,替換了DB-3M使用的950馬力的M-87B發動機。在蘇德戰爭初期本機開始轟炸德國,雖然機體不算巨大和載彈不多,但勝在航程較遠。  可是起初因為蘇聯缺乏遠航戰鬥機護航,而令本機損失慘重,加上德軍破壞了伊留申飛機廠和供應鋁材的工廠後,被撤退到偏遠的西伯利亞生產,部分飛機的外翼段和機身的分段採用木材製造,增加裝甲板覆蓋的區域;使用12.7毫米機槍替換了7.62毫米航空機槍,增加了射手圍護裝甲,1942年3月DB-3F改稱IL-4。由於增重速度降為 404 km/h。  Il-4的改進版是Il-6,發動機功率更大、裝甲更厚。但發動機不可靠因此沒有投入量產。  在蘇聯在戰爭中期發展了Yak-9DD特長程戰鬥機護航,以新的戰術護航後,成為了反攻德國的主要武器,直到1944年,因為機型構造已經落伍才停產。

  該機參加了1939至1940年間的蘇芬“ 冬季戰爭 ”,因自衛火力薄弱而損失慘重。  雖然是中型轟炸機,但其航程在戰爭初期擔當了戰略轟炸任務。1941年6月23日,即戰爭爆發的第二天,紅軍遠端航空兵和蘇聯海軍航空兵使用伊爾-4系列飛機,夜間空襲了柯尼斯堡、但澤的海港和軍工廠,布加勒斯特、普洛耶什蒂的煉油廠,赫爾辛基、土爾克、克萊佩達和華沙等城市的軍事目標,但初期的轟炸由於沒有大規模集結力量和集中指揮,實際成果很小(因為戰前規定,轟炸機只受蘇聯最高統帥部指揮,而戰鬥機和強擊機只受地面指揮部派遣,所以轟炸機只能單獨作戰,而且轟炸機之間需要保持較大的間距,這樣轟炸機之間就不能相互掩護,極易被德軍的梅塞斯密特BF-109等戰機擊落。)伊爾-4著名的作戰行動是1942年8月19日到月14日對柏林和德國同盟國首都進行的系列空襲。8月27日、30日、9月10日,伊爾-4共212架次轟炸柏林,投彈51噸;9月5日、10日轟炸匈牙利首都布達佩斯;9月14日轟炸羅馬尼亞首都布加勒斯特;另外,還轟炸了華沙、科尼斯堡、甚切青、普洛耶什蒂等地的軍事目標。這些襲擊在軍事上作用不大,但對於鼓舞正在和德軍血戰的蘇聯軍民計程車氣有重大作用。  在絕大部分戰爭時期,擔任中程轟炸任務,因此內建的2500千克航彈外,外掛的1000千克炸彈成了標準配備。  除擔負主要任務外,伊爾-4還用於運輸、拖曳滑翔機和實施戰略偵察(炸彈艙內可以配備1臺照相機)。該機在海軍服役直到1949年,北約稱之為“Bob”。直到1944年停產時,共生產了約5000多架。  蘇聯提供24架,但是戰末已經沒有使用記錄,可能早已消耗殆盡。 11架DB-3M與4架DB-3F(Il-4)。 繳獲使用或是作為援助提供給附庸國。

  常有人誤解蘇聯戰時對戰略轟炸忽視,但實際並非如此。況且在1942-1944年時,前線給拉遠了和德國本土的距離,所以當時本機轟炸的目標多在現在的波蘭甚至烏克蘭或白俄境內。但實際本機對於破壞德軍破壞交通線上作用很大的。  但本機最大缺點是自衛武裝貧弱,完全依賴Yak-9DD戰鬥機護航。而對重點設施作精密轟炸的話,又需要在日間飛得較低飽受到德機高射炮的威脅,所以本機的損失很大。  而其基本設計是在三十年代的,是以當時歐洲人認為戰略轟炸機,只需要較長的航程而載彈量不需要很大的雙發動機機型,這忽視了對歐洲的建築物威脅較小(除非是以燃燒彈轟炸木建築物群外),所以作為轟炸機並未獲得像英美的同行般的戰略效果。

  本機為一雙氣冷發動機的雙發三葉螺旋槳中轟炸機,駕駛艙為三或四座,呈單垂尾低單翼構造後三點式起落架,  本機的兩種主要亞型即DB-3和IL-4,外觀上唯一分別是後者完全以重機槍作自衛武器,亦有發展少數長程偵察型和拖靶的專機。  尺寸(米)和重量(公斤):翼展21.40,長14.80,高4.20,翼面積66.70,空重5800,最大起飛重量10050。  效能:初期型稱DB-3,發動機是M-85功率760匹馬力。後期型稱IL-4,發動機M-88功率821千瓦,後期型極速每小時454公里,航程(機內載油)3800公里,升限8700米,上升5000米需要13分36秒。  武裝:載彈2700公斤,可以使用魚雷。自衛武裝一律為三挺機槍,DB-3為後方一挺12.7毫米重機槍,其他兩挺7.62毫米機槍,後來一律是三挺12.7毫米重機槍。

  其他的螺旋槳轟炸機的代表: 其他戰時的蘇聯著名作戰飛機:
伊爾-4(IL-4,1939年以前生產稱為DB-3)是蘇聯在二戰時的主力中型轟炸機。