С детских лет увлекся авиацией, занимал призовые места в соревнованиях по авиамодельному спорту. После окончания в 1959 году Харьковского авиационного института поступил на работу в качестве инженера-конструктора в ГСОКБ-473 (Государственное союзное особое конструкторское бюро) / с 1983 года – ОКБ им. О. К. Антонова. Первые шаги в авиастроении будущий создатель небесных гигантов начал с чертежей кронштейнов. Через три года инженер-конструктор В. И. Толмачёв разрабатывал чертежи хвостового отсека «Ан». На этом этапе на него обратил внимание генеральный конструктор КБ О. Антонов. Он перевел вдумчивого и грамотного специалиста в отдел перспективных разработок, а в дальнейшем предложил работу над проектом космического гиганта Ан-124 («Руслан»). С 1971-го и до 1984 года В. Толмачёв был ведущим конструктором проекта, а позднее стал главным конструктором. В. И. Толмачёв участвовал в разработке и создании большинства типов самолетов «Ан», начиная с «Ан-2» и их модификаций, стал одним из главных конструкторов всемирно известных Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мрия» (с украинского – «Мечта»). С 1964 года по 1992 год В. И. Толмачёв – доцент филиала Харьковского авиационного института при Авиационном научно-техническом комплексе (АНТК) им. О. К. Антонова, с 1994 по 1999 год – профессор Ульяновского государственного технического университета, в 1995–1997 годах – также директор авиационного филиала этого вуза. С 1991 года В. И. Толмачёв являлся техническим директором авиакомпании «Волга–Днепр», с 1992 по 1994 год по совместительству работал в компании «Авиастар». Автор более 100 научно-технических публикаций и изобретатель авиационных устройств. В 1992 году за разработку самолета АН-124 «Руслан» он был удостоен Государственной премии Украины. В. И. Толмачёв – член Российской академии естественных наук (1997), Международной академии авторов научных открытий и изобретений (1998).
Труды
- Заявка на изобретение. Доступ https://viewer.rusneb.ru/ru/000224_000128_2005130120_20070410_A_RU?page=1&rotate=0&theme=white