15 и 16 сентября 1962 года проведены войсковые учения, в которых приняли участие 132-й тбап (г. Тарту) 326-й тбад 6-го отбак и 185-й гв. тбап (г. Полтава) 13-й гв. тбад 2-го отбак Дальней авиации, с бомбометанием штатными экипажами строевых частей с самолётов-носителей серийного производства Ту-16 термоядерных бомб из войскового запаса на Новоземельском полигоне. Проведение этого учения предписывало соответствующее Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 26 апреля 1962 года. Сброс двух бомб произвели экипажи полковника Попова А. А. (штурман – майор Виноградов) 132-го тбап и заместителя командира 185-го гв. тбап по политической части подполковника Баженова И., командиры самолёта-дублёра – подполковник Пономарёв Н. Д. и подполковник Солдатенков К. С., экипажи отряда самолётов-лабораторий 71-го Полигона ВВС: 15 сентября – Воскресенского М. Г., Мартыненко В. Ф., Лазарева В. М.; 16 сентября – Мартыненко В. Ф., Лясникова К. К., Коровкина Б. И. Мощность ядерных зарядов составила около 3 Мт, высота подрыва – 2200 м.
Задачами ЛТУ являлись: проверка готовности авиаполков Дальней авиации, вооружённых самолётами-носителями Ту-16, к боевому применению ядерных боеприпасов; определение наиболее целесообразных боевых порядков при действиях с применением ядерного оружия; проверка подготовленности экипажей самолётов-носителей и расчётов к подготовке и применению ядерных боеприпасов; испытания находящихся на длительном хранении ядерных зарядов на работоспособность; определение фактической мощности взрыва и воздействия взрыва на самолёты и экипажи в полёте.
Учения проводились под руководством комиссии, в которую входили представители управлений ВВС, ВМФ, Дальней авиации, полигонов и разработчиков изделий: председатель – первый заместитель командующего Дальней авиацией генерал-полковник Туркель И. Л.; заместители председателя – начальник 6-го управления главкомата ВМФ инженер вице-адмирал Фомин П. Ф., начальник управления боевой подготовки ДА генерал-лейтенант Бирюков К. С., начальник 71-го Полигона ВВС генерал-лейтенант Чернорез В. А.; члены комиссии: начальник Новоземельского полигона генерал-лейтенант Кудрявцев Г. Г., начальник оперативного управления ДА генерал-майор Быхал В. А., генерал-майор Лобанов Ф. Я., инженер контр-адмирал Яковлев Ю. С., представитель ВНИИТФ (Челябинск-40) – инженер-полковник Клопов Л. Ф., начальник испытательного управления 71-го Полигона ВВС инженер полковник Куликов С. М.
Самолёты Ту-16, участвовавшие в проведении ЛТУ, были серийными, выпуска 1955–1956 годов. В 1959-м самолёты дооборудовали в заводских условиях средствами защиты от воздействия поражающих факторов взрыва в соответствии с рекомендациями, выработанными по результатам испытаний на 71-м Полигоне ВВС и натурных ядерных испытаний. Подготовка специального бомбового вооружения и средств защиты самолётов, действий экипажей при выполнении полётов в условиях применения ядерного оружия проводилась по руководствам, разработанным для строевых частей ВВС с участием специалистов 71-го Полигона ВВС.
Ядерные бомбы, выделенные для проведения ЛТУ, являлись серийными, выпуска 1959 года, находились на хранении и в эксплуатации в частях Минобороны. С ними проводились периодические проверки и регламентные работы в соответствии с требованиями эксплуатационной документации. Перед доставкой на аэродром Оленья специальные формирования Минобороны перевели изделия в состояние полной боевой готовности. Эксплуатационную документацию по работе с этими изделиями также отработали в ходе лётно-конструкторских и наземных испытаний в подразделениях Минобороны при непосредственном участии специалистов 71-го Полигона ВВС. Таким образом, ЛТУ явились своеобразным экзаменом и для специалистов 71-го Полигона ВВС.
По плану ЛТУ для обеспечения необходимых измерений в боевом порядке полка предусматривалось использование отряда самолётов-лабораторий Ту-16 от авиагруппы 71-го Полигона ВВС. За шесть-семь дней до намеченной даты ЛТУ отряды боевых самолётов от авиаполков (три самолёта Ту-16, включая самолёт-носитель) перебазировались на аэродром Оленья (Кольский полуостров), где проводилась организационно-методическая работа по подготовке самолётов и их экипажей к участию в ЛТУ В этой работе кроме комиссии по испытаниям принимали участие и специалисты 71-го Полигона ВВС: Воскресенский М. Г., Новиков Е. И., Мезелев Л. М. и Щербина Б. Г. Каждый экипаж самолётов-носителей из отрядов ДА выполнил тренировочные полёты для отработки взаимодействия с отрядом самолётов-лабораторий, пунктами управления и опытным полем Новоземельского полигона. При этом был проведён облёт цели с выполнением манёвра сбрасывания ядерной бомбы с самолёта-носителя по дублёру.