Особенно большую роль самолеты сыграли в обеспечении 54-й стрелковой дивизии, отрезанной финнами от своих. 45 дней она снабжалась только по воздуху. Все грузы перебрасывались на СБ и ТБ-3. Последние оказались для подобных операций гораздо выгоднее. На СБ много не увезешь — бомбоотсек маленький, а с наружной подвески громоздкие мешки ПДММ срывало уже при скорости более 250 км/ч. Зато ТБ-3 набивали доверху. Продукты, махорку, папиросы, спички, витамины укладывали в мешки, а мешки запаковывали в тару от бомб ФАБ-50 и ФАБ-100. Также перевозили гранаты. Их обворачивали ветошью, а в мешки подкладывали сено или паклю. Патроны клали в мешки в цинках, ящиках и ведрах. Шинели, валенки, одеяла, ватники просто связывали в тюки. Все это укладывали в бомбоотсеки на самодельных деревянных мостиках или завешивали на наружные бомбодержатели. Сброс осуществлялся без парашютов с высоты 50-400 м (по обстановке). Проход ТБ-3 на малой высоте на виду у противника являлся самой опасной частью задачи. Три машины при этом были сбиты, причем огнем обычных пехотных пулеметов и стрелкового оружия.

Снаряды, заряды, автоматы ППД и диски к ним, радиостанции, аккумуляторы, телефоны сбрасывались в парашютных мешках ПДММ. Если не хватало специальных грузовых, прицепляли боевые десантные ПН-2 или ПН-4. Бензин сбрасывали в баках ПДББ или просто в бочках.

ТБ-3 в полете

Именно операции по снабжению окруженных частей внесли наибольший вклад в потери ТБ-3. Один поврежденный ТБ-3 вынужденно сел у командного пункта 54-й дивизии, экипаж остался жив. Другой не дотянул до своего аэродрома и сел в лесу: один член экипажа погиб, двое были ранены. Еще две машины получили сильные повреждения.

13 февраля самолет 7-го тбап был поврежден зенитной артиллерией после выброски грузов. Бомбардировщик сел на лед замерзшего озера. Финские солдаты бросились к машине. Ее экипаж принял бой. В живых остались только двое раненых, которых взяли в плен. Сам бомбардировщик добили минометным огнем.

Всего за «зимнюю» войну с Финляндией ТБ-3 налетали 9507 часов, совершили 7043 вылета. Боевые потери составили пять самолетов, из которых четыре сбили зенитчики и один стал жертвой «Гладиатора». Вместе с небоевыми потерями, самолетами, ремонт которых признали нецелесообразным, и изношенными Северо-западный фронт за эту кампанию списал 13 ТБ-3.

ТБ-3 из группы Спирина, сбитый финским «Гладиатором», 10 марта 1940 г.