与此同时，图-160М2战略轰炸机的航电系统也进行了全面升级，计划采用全新的玻璃化座舱和来自苏-57第五代歼击机技术的无线电电子对抗系统。俄罗斯无线电电子技术集团在2015年宣布，改进型轰炸机图-160М2的机载设备将在2020年研制完成。现有的“视野-К”型机载雷达将被“掩体”公司研制的“新律”系列新型雷达所取代，乌里扬诺夫斯克仪器制造设计局正在为图-160М2研制一款带液晶显示器的新驾驶舱。
该机还将配备带有莫斯科机电与自动化研究所研制的БИНС-СП-1型惯性系统的НО-70М型导航系统、无线电电子技术集团研制的АНС-2009М型天文导航系统和新型导航计算机以及ДИСС-021-70型导航雷达、А737ДП型卫星导航接收器、АБСУ-200МТ型自动驾驶仪、С-505-70型通信系统等其他航电系统。机上计划安装的“多面堡-70М”型机载自卫系统则是专为图-160М/М2全新研制的，“库伦”研究所正在为该机研制新的БКР-70М型敌我识别系统。
图-160М2战略轰炸机将配备先进的玻璃化座舱
2018年12月29日，喀山飞机厂将一架出厂于2003年的图-214客机（序列号：42305007，工厂编号：507，登记号：RA-64507）改装为图-214ЛМК飞行实验室（登记号：64507）开始试飞。该机被图波列夫公司用于测试图-160М2战略轰炸机以及俄罗斯新一代战略轰炸机（未来远程航空兵系统）的新型雷达，因此在机头处加装了特别的锥形整流罩。
用于对图-160М2战略轰炸机和未来的新一代战略轰炸机所用的雷达进行测试的图-214ЛМК飞行实验室
武器系统方面，新造的图-160М2有望装备在研的新型远程飞航导弹。2017年4月，俄罗斯国家航空系统研究院科研主任叶夫盖尼•费多索夫曾表示，图-160М2轰炸机将具备携带代号为Х-БД的新型超远程飞航导弹（БД代表“远程”）的能力。目前，该导弹的相关射程数据暂未公开。但可以相信的是，Х-БД的射程要比其前身Х-101空射飞航导弹的3000千米射程要远得多。
此外，俄国内还在为图-160М/М2以及未来远程航空兵系统研制另外两款导弹，包括低可探测性的Х-СД型中程飞航导弹（СД代表“中程”）和飞行马赫数高达6的ГЗУР型导弹。前者由彩虹设计局研制，这是一款使用Х-101导弹制导系统的亚声速导弹，但其弹体尺寸更为适中，类似于美国的AGM-158联合空对面防区外导弹（JASSM）。弹载制导系统包括在巡航段上使用的具有GPS/“格洛纳斯”卫星导航系统校正的惯性导航系统，还装有在末端制导段使用的“反射”型光电制导系统。
图-160空投KH-101巡航导弹打击IS
代号为“产品715”的Х-СД中程飞航导弹的研发工作始于20世纪90年代，但已暂停数年。该型导弹长约6米，重约为1600千克，可以安装在一个6发的旋转弹架放入图-22М3和图-95МС轰炸机的内置弹舱中，图-160М/М2则能够通过内置弹舱的2部旋转弹架携带最多12枚Х-СД导弹。其动力为1台鄂木斯克发动机设计局研制的小型发动机（产品37-04），战斗部重350千克，射程可达1500千米。导弹的外形由几个倾斜的平面组成，从而降低了雷达可探测性。
图-160弹舱特写，其机腹有2个纵向分布的弹舱，每个弹舱可容纳6枚KH-55空射巡航导弹，总载弹量为45吨
图-22M3内部弹舱特写，内部弹舱最大载重12吨，常见挂载方案为12枚FAB-250高爆航空炸弹；翼下挂载总重约12吨
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