Проектирането на самолетоносача започва в СССР през юни 1931 г. под наблюдението на Владимир Сергеевич Вахмистров от NII VVS (Naoochno-Issledovatel'skiy Institoot Voyenno-Vozdooshnykh Seel/Air Force Scientific Test Institute), който започва да работи с прикачени бойни комбинации до тежки бомбардировачи. Проектът имаше следните цели: да атакува цели с бойци извън обсега им, да придружава бомбардировачи, без да консумира гориво от бойците, да използва бойни бомбардировачи, които могат да носят по-тежки бомби от тези, които биха могли да излитат, или да използва добавената сила на бойците за носене по-голям брой бомби.
Във всички така наречени конфигурации Zveno (Само) самолетът беше пилотиран и двигателите им работеха, поради което се надявахме, че комбинирането на тягата повече от компенсира допълнителното тегло и ще подобри производителността на майчиния кораб в сравнение с бомбардировачите. Оригиналният дизайн включваше линия за подаване на гориво от основния самолет към изтребителите, въпреки че това на практика не беше приложено в първите версии.
В резултат на тези изпитания Вахмистров и пилотите бяха наградени с орден "Червена звезда".
През септември 1933 г. е извършен първият полет със Zveno-1a, при който Туполев TB-1 все още се използва като майка, но бойците са разменени за два Polikarpov I-5 на крилата. TB-1 е пилотиран от Стефановски, I-5 от Кокинакис и Грозд.
Тъй като автономността на TB-1 беше недостатъчна, в Zveno-2 самолетът-майка беше сменен с Tpo-3 Tupolev, който носеше Polikarpov I-5 на фюзелажа и два на крилата, които бяха направени за изкачване на специални рампи обаче този, който се намираше на фюзелажа, трябваше да бъде поставен с ръчни средства, това доведе до използването на централния I-5 само като пети двигател на бомбардировача (той никога не беше изстрелян във въздуха), контролните повърхности бяха отстранени и всичко, което направи пилотът, беше да използва органите за управление на двигателя. Целта на тази конфигурация беше да защити бомбардировачната формация, така че двигателите на изтребителите бяха продължени да работят по време на мисията, за да позволят бърза намеса. Тъй като автономията на бойците очевидно беше ограничена, те получиха запаси от гориво от TB-3 до окончателното им разделяне.
Неизвестният Zveno-4 дори не стигна до чертожната дъска и в крайна сметка бе оставен с предложение за разработване на въздушен самолет за зареждане с гориво.
Забелязан е значителен напредък при Zveno-5, при който бомбардировачът TB-3 носеше трапец под фюзелажа, от който може да бъде окачен подходящо оборудван изтребител Grigorovich I-Z, който може да бъде изключен в средата на полета и да бъде прикрепен отново от самолета-майка. На 23 март 1935 г. с TB-3, пилотиран от Стефановски, и ИЗ от Степанченок, те правят първото скачване в света между два самолета в средата на полета. Това беше първата стъпка, която отговори на деликатния въпрос за възстановяването на боеца.
Експериментите продължават със Zveno-6, който използва TB-3 с моноплан Polikarpov I-16 под всяко крило, което се закача от земята с прибрано колело. Първият полет е направен през август 1935 г., с TB-3, пилотиран от Стефановски, и I-16, пилотиран от Будаков и Никашин. I-16 могат да бъдат освободени, но не могат да се включат отново в полет.
Комбинацията Zveno-7 беше много подобна, тя също беше съставена от TB-3 и два I-16. Извършва първия си полет през ноември 1939 г., пилотиран от Стефановски, Нюхтиков и Супрун. В този случай бойците биха могли да се присъединят към самолета-майка в полет благодарение на две прибиращи се трапеции под всяко крило. Този проект обаче не беше приет, тъй като ако маневра на скачване се считаше за деликатна от пилотите-изпитатели, би било много по-трудно за по-малко опитен пилот.
Aviamatka PVO (Mothership Aircraft) се състоеше от TB-3 с два I-16 под крилата, два I-5 върху тях и I-Z, фиксиран под фюзелажа в полет. Той направи първия си полет на 20 ноември 1935 г. с TB-3, пилотиран от Залевски, бойците от Стефановски, Никашин, Алтинов, Супрун и Степанченок. Вахмистров също е работил по по-голяма версия на Aviamatka с осем I-16, в тази комбинация TB-3 излетя с два I-16 под крилата, а останалите шест бяха присъединени в полет. Осемте не успяха да се присъединят едновременно във въздуха, но се въртяха и се обединяваха по време на полета, както беше необходимо. Шестимата бойци, които се присъединиха във въздуха, можеха да зареждат от самолета-майка в полет.
SPB (Sostavnoi Pikiruyuschiy Bombardirovschik/Комбинация с водолазни бомбардировачи) лети за първи път през юли 1937 г., състоящ се от TB-3-4AM-34FRN, пилотиран от Стефановски, и два I-16 Type 5s под крилата, и двете носещи по две 250 кг бомби FAB-250 (с висока експлозивна мощност), пилотирани от Николаев и Таборовски. Въпреки че I-16 Type 5 може да носи само по себе си само 100 кг бомби, веднъж във въздуха с TB-3 те биха могли да достигнат 410 км/ч на 2500 метра с обслужващ таван от 6800 метра и да се гмуркат на 650 км/з. След като бомбите бяха пуснати, I-16 щяха да се върнат със собствените си сили. Zveno-SPB имаше общо тегло при излитане от 22 000 кг и максимална скорост от 268 км/ч и обхват от 2500 км. Благодарение на използването на майката TB-3, автономността на I-16 е увеличена с 80%.
След успешна програма за тестове през 1938 г., Zveno-SPB е приет за въвеждане в експлоатация.
Съветският флот, за разлика от военната авиация, проявява известен интерес към разработения от Владимир Вахмистров проект Z-SPB, поради което осигурява финансирането му от 1939 г. Това, което най-много интересува съветския флот, е да има едновременно бомбардировач За да се намеси срещу морския трафик на врага, по-точно той искаше въздушен превозвач, превозващ няколко изтребители, да осигури прикритие за флота и военноморските бази. Всеки самолет от четирите флота трябва да бъде оборудван със специален възел от този тип. Също така Вахмистров беше помолен да проучи възможността за използване на Tupolev TB-7, Tupolev MTB-2 и GST (PBY Catalina) като самолет-майка, за да оборудва I-16 с капацитет за носене на 500 кг бомби.
Първото звено, привело в действие формулата Z-SPB, е създадено в рамките на 32 IAP на Черноморския флот, този изтребителски полк е оборудван с Polikarpov I-16 Type 24, той е избран благодарение на логистиката и добрата организация в тяхната база в Евпатория (Крим). Що се отнася до бомбардировачите TB-3 (по-точно TB-3 4 AM-34RN), те бяха организирани в рамките на 62 BAB (бригада за авиационна бомбардировка на Черноморския флот). Но тъй като първите самолети се модифицират, заповед на адмирал Кузнецов ("министър" на флота) от 10 юни 1940 г. спира процеса.
Междувременно изграждането на първия прототип е към завършване и въпреки поръчката то е завършено през август 1940 г. и няколко недовършени прототипа позволяват изграждането на още четири самолета. Огромният апарат излита от Москва при управлението на Kapt. Владимир Разумов и каца в Евпатория, предизвиквайки изненадата и любопитството на целия персонал на базата.
Други пилоти пристигат в Евпатория през септември, за да могат да създадат звено за специални операции, наречено „Цирк Шубиков“ (Цирк Шубикова) от своя шеф Kapt. Арсений Шубиков (бивш командир на 2-ра ескадрила на 32-ра IAP, която доставя I-16). TB-3 се командват от майор Евгений Разинко. Пилотите на TB-3 от Тихоокеанския флот пристигат през ноември с целия персонал, назначен за четиримоторите.
След известни тренировъчни тактики за продължаване на насочването към стари военни кораби, включително демонстрация на открит фестивал в Юшино на 18 август, необходимостта убеждава GenMj. Русаков, Комте. на авиацията на Черноморския флот, която обаче по никакъв начин не е сигурна в резултата от подобна настройка. В края на 1940 г. само четири екипажа на TB-3 и осем пилота-изтребители са обучени за управлението на Zveno-SPB. Отново се провеждат многобройни демонстрации пред Русаков, които изглеждат окончателно убедителни, I-16, заредени с две бомби FAB-250, успяват да потопят целите си или поне да ги обездвижат.
Въпреки усъвършенстваното му обучение и доказаните способности на Zveno-SPB, денят след нападението на Германия срещу СССР идва неочакваната заповед за разпускане на звеното за специални операции и унищожаване на цялото му оборудване. Капитан Арсений Шубиков обаче много внимава това решение да не бъде изпълнено, поне веднага. В средата на юли той успява, след като защитава своята гледна точка и призовава за повторно активиране на специалното си звено пред министър Рогов, който инспектира базата на Белбек, близо до Севастопол. След като даде зелена светлина, Белбек предлага, способни ли са самолетоносачите да атакуват пристанище Констанс в Румъния, както и моста Чарнавода, по който петролният виадукт преминава от Плоещ точно към находищата на румънското пристанище? Капитан Арсений Шубиков отговаря положително, но при условие, че изтребителите I-16 са оборудвани с допълнителни 100-литрови резервоари. за да се гарантира връщането към изтребителската му база. Министър Рогов дава своето одобрение и по този начин се активира отново звеното Звено-СПБ.
Съществува голяма активност от страна на целия персонал за повторно сглобяване на всички самолети и на 23 юли самолет тръгва от Москва и друг от Вахмистров с части и резервни части; последният има и външни резервоари от 95 литра. което ще позволи на I-16 Type 24s около 35 минути допълнителен полет. В работилницата в базата в Евпатория всички подробности се финализират бързо, след което техническият персонал успява да пусне в експлоатация трима от самолетоносачите и екипажите след това подновяват обучението си.
На 26 юли 1941 г. първата мисия е изпълнена, когато два Zveno-SPB пилотират от StLts. Гаврилов и Огнев, излитат с двата си чифта I-16, като в първия отиват до контролите на Кап. Шубиков и StLt. Филимонов, а във втория StLts. Литвинчук и Самарцев. Те са предшествани и от два Бериеви MBR-2 с евентуална спасителна мисия. За съжаление MBR-2 са прихванати от Bf 109 от JG 52 и след битката единият от тях е свален, но другият успява да достигне до тяхната база.
Горе-долу в този момент I-16 се освобождават на около 35 км от Констанца, на височина 4000 м, достигайки без проблем румънския бряг. Когато съветските бойци преминават DCA, не реагира, тъй като не очакват бойци толкова далеч от базата си. Kapt. Шубиков перфектно насочва тримата си спътници над резервоарите за гориво, като се гмурка от височина 2000 метра. Бомбите се хвърлят успешно и четирите I-16 се връщат в базата си, прелитайки над Черно море, където са прихванати от два Bf 109 от III./JG 52, от които агресивният Шубиков, изстрелващ се при челна атака, успява да ги разубеди от техните намерения и след което прекъсват контакт. Три от I-16 успяват да стигнат до Одеса с празни депозити, докато I-16 от StLt. Самарцев прави принудително кацане, при което накрая боецът му прави няколко камбани, Самарцев е сериозно ранен и ще остане в болницата дълго време, докато раните му не заздравеят. Останалите три I-16 след презареждане се връщат в Евпатория. По този начин първата мисия се изпълнява с известен успех за самолетоносачите Zveno-SPB.
Поредната операция със същата цел, наредена от Кузнєцов и съставена от три Zveno-SPB, се провежда през нощта на 13 август. По този повод около 5:50 сутринта шестте I-16, оглавявани от Шубиков, атакуваха фланг, като получиха директни удари по моста и напълно унищожиха един от стълбовете му, както и тръбопровода. На връщане атакуват румънската пехота край Сулина и около 07:05 зареждат в Одеса, след което се връщат в Евпатория без жертви.
След успеха на тези мисии, още два Zveno-SPB бяха въведени в експлоатационен статус, което доведе до общо пет. Основното му ограничение беше липсата на двигателите Mikulin AM-34FRN, тъй като двигателите Mikulin M-17 не разполагаха с достатъчно мощност за използване. Така на 16 август 1941 г. адмирал Кузнецов поиска от Йосиф Сталин повече двигатели AM-34FRN от VVS, за да могат повече бомбардировачи TB-3 да бъдат преобразувани в Zveno-SPB, но искането беше отхвърлено поради сериозните загуби, претърпени от VVS в началните срещи на Redbeard. По този начин седемте ТБ-3 с двигатели Микулин М-17, които Черноморският флот беше оставил, трябваше да бъдат използвани за транспортни операции.
На 17 август два Zveno-SPB атакуват плаващ док над Констанца, язовирът е повреден и потъва, въпреки че не са постигнати директни попадения. Опозицията от DCA ще бъде много силна. На връщане I-16 несъмнено ще бъдат прихванати от Bf 109 от 1./LG 2, въпреки че архивите на това звено не споменават повече от два I-15, прихванати над Черно море на много малка височина и заявени от лейтенант Клаузен и Uffz. Францен. Жертвите са StLt. Кузменко и Скрипник, така че само два I-16 се връщат в Одеса.
Това ще бъде последната атака на Zveno-SPB срещу Констанс, сериозните събития на фронтовата линия принуждават самолетоносачите да променят сцената на своите атаки. Силите на Оста затварят Одеса на 20 август, затова се разпорежда мисия, за да се разруши мостът, който пресича Днепър до остров Хортиса. Полк I-16 придружава двата Zveno-SPB от Мелитопол, а I-16 няколко пъти се ангажират с Bf 109, преди самолетоносачите да достигнат целта. Веднъж I-16 SPB, пилотиран от Kapt. Шубиков и StLt. Ливинчук, Филимонов и Каспаров хвърлят бомбите си FAB-250 на моста, който не е разрушен, но го уврежда достатъчно, за да забави значително използването му.
StLt. Борис Филимонов на своя I-16SPB пристига невредим след атаката на моста Чернавода.
На 28 август два Zveno-SPB излетяха и се насочиха към района на Запорожие, за да атакуват фериботите, използвани за пресичане на Днепър и към зората, на около 30 км от града, I-16 бяха освободени за извършване на атаката. На 8 септември Звено-СПБ в този случай, придружен от Як-1, унищожи ферибот в района на Берислав, но Як-1 и И-16 бяха загубени в действие. На следващия ден на 9 септември и след извършване на поредната успешна атака в същия район, четири I-16 се ангажират с група Bf-109, като свалят два от тях.
По това дело бяха извършени две последващи атаки в близост до Одеса срещу германски батерии и магазини за бензин с голям обсег. Операциите на „Звено“ продължават до 22 октомври 1941 г., основно срещу наземни цели, но няколко дни по-късно ситуацията става катастрофална за Съветите в Крим. В тези мисии StLt ще загуби живота си. Каспаров и в една от последните мисии на Звено на 22 октомври 1941 г. за унищожаване на оръдията на батерия за далечни разстояния, Кап. Арсений Шубиков загива във въздушен бой с вражески бойци (свален от лейтенант Емил Омерт от III./JG 77), прикривайки отстъплението на своите спътници. Шубиков ще получи посмъртно ордена на Ленин.
На 30 октомври 1941 г. Евпатория е превзета от силите на Оста, слагайки край на мисиите Звено. Трябва обаче да се отбележи, че въпреки експерименталния характер на концепцията, резултатите бяха интересни. Смята се, че Zveno-SPB е изпълнил около 30 бойни мисии, не са били загубени TB-3, въпреки че са загубени пет до шест I-16 и със значителен успех.