В середине 1950-х годов в нашей стране остро ощущалась потребность в быстрых, вместительных, массовых пассажирских самолетах. Тем более что возможности для этого после создания газотурбинных двигателей стали вполне реальными. Лайнер Ту-104 открыл собой новый этап в истории советской гражданской авиации, но в одиночку он, конечно, не мог справиться со всеми воздушно-транспортными нуждами «шестой части Земли». Во-первых, его турбореактивные двигатели, способные придать самолету высокую скорость, еще не могли обеспечить нужную экономичность. А руководство СССР ставило задачу, чтобы авиабилеты стали столь же доступными по цене, как билеты на поезд. Во-вторых, Ту-104 был крайне требователен к состоянию аэродромов, ему нужна была длинная – не менее 2500 метров – взлетно-посадочная полоса. Большинство аэропортов страны в 1950-е годы принять его не могли. Нужны были менее «капризные» и более экономичные крылатые машины, способные удовлетворить стремительно растущие запросы в авиаперевозках. Самыми подходящими для таких самолетов стали турбовинтовые двигатели.

Их история в СССР началась сразу после войны. На опытном заводе в Куйбышеве (ныне Самара) трудились депортированные немцы, в том числе конструкторы фирм «Юнкерс» и «БМВ». Их опыт по созданию турбореактивного Jumo-012 и турбовинтовых Jumo-022, BMW-028 использовали потом при разработке турбовинтового ТВ-022. Под руководством Н. Д. Кузнецова этот двигатель усовершенствовали и сделали вариант ТВ-2 мощностью 6000 э. л. с., который считался весьма перспективным. Для освоения газотурбинной тематики развивать этот двигатель поручили сразу нескольким КБ: коллектив Н. Д. Кузнецова занимался форсированным вариантом ТВ-2Ф для бомбардировщика Ту-95, ОКБ А. Д. Швецова – модификацией ТВ-2М для пикирующего бомбардировщика-торпедоносца Ту-91, а Запорожское ОКБ под руководством А. Г. Ивченко – версией ТВ-2Т для первого в СССР транспортного самолета Ан-8 с газотурбинными двигателями.

Турбовинтовые двигатели оценивают либо по величине мощности на валу винтов, либо по мощности реактивного выхлопа, либо по их сумме – эквивалентной мощности, которая выражается в эквивалентных лошадиных силах (э. л. с.).

Первый полет Ан-8 с двумя ТВ-2Т совершил в 1956 году (командир экипажа – Я. И. Верников). И хотя в следующем году самолет продемонстрировали на авиационном празднике в Тушино, было уже ясно, что с этой силовой установкой будущего у него нет. Двигатель ТВ-2Т был «сырым» и плохо поддавался доводке. Он имел низкую газодинамическую устойчивость на высотах более 6000 метров и никуда не годный ресурс: через 5–10 часов работы прогорали лопатки турбины. После изготовления опытной партии из семи двигателей их производство прекратили, а поскольку заменить их на тот момент было нечем, самолет с заводских испытаний сняли.

Тем временем в 1955 году Запорожское ОКБ получило новое задание: разработать собственный турбовинтовой двигатель мощностью 4000 э. л. с. То же самое поручение дали и более опытному в этой тематике Куйбышевскому ОКБ. Двигатели предполагалось установить на транспортные самолеты ОКБ О. К. Антонова и С. В. Ильюшина – Ан-10 «Украина» и Ил-18 «Москва». Это не было официальным конкурсом – такая практика еще не сложилась. Однако двигателисты оказались вовлечены в негласное соревнование, которое зашло на редкость далеко. Вернувшись с заседания правительства, где обсуждалось развитие советской гражданской авиации, Н. Д. Кузнецов собрал свой коллектив и рассказал о новом направлении работы. «Свой рассказ он закончил сакраментальной фразой: "Я привез вам белый хлеб"». Его ОКБ начало разработку двигателя НК-4, характеристики которого должны были получиться превосходными.

"КБ второго конструктора [Н. Д. Кузнецова] свой двигатель проектировало с учетом самых последних достижений техники. Был применен сверхзвуковой компрессор с сокращенным количеством ступеней… Всё это обещало малый вес и говорило о таланте и технической смелости главного конструктора. К тому же КБ имело больший опыт, у него учились другие коллективы, в том числе и запорожский. Но Ивченко всё это не смутило. – Мы не будем гнаться за новинками, – сказал он, когда решалось будущее АИ-20. – Мы возьмем дозвуковой компрессор. <...> Пусть наш двигатель окажется тяжелее, зато он будет простым в эксплуатации и надежным, как солдат. <...> Ивченко откровенно сказал конструкторам: или КБ овладеет реактивной техникой и останется в авиации, или его закроют. Может, Александр Георгиевич и сгущал краски; но выиграть соревнование у опытного, уже известного КБ для запорожцев значило многое." Моисеев В. А. Союз крылатых. – К., 1989

В ОКБ А. Г. Ивченко тем временем приступили к созданию двигателя АИ-20. В простоте и надежности, в использовании только проверенных решений заключалась концепция запорожского АИ-20. А. Г. Ивченко выбрал опробованные на практике дозвуковые ступени компрессора с большим запасом газодинамической устойчивости, чтобы минимизировать технический риск. Окружную скорость на периферии лопатки первой ступени приняли равной 288 м/с (у ТВ-2, на основе которого проектировался АИ-20, было 254 м/с), а среднюю степень повышения полного давления в одной ступени 10-ступенчатого компрессора – 1,22 (у ТВ-2 в 14-ступенчатом компрессоре – 1,14). Сохраняли силовую схему ТВ-2. Жаровую трубу кольцевой камеры сгорания делали такой же, как на ТВ-2, но в уменьшенных размерах. Одинаковыми у ТВ-2 и нового двигателя стали крепления дисков турбины между собой и к валу. Куйбышевские конструкторы заложили в НК-4 более высокие параметры. Окружную скорость на периферии сверхзвуковой лопатки первой ступени компрессора задали в 370 м/с. Средняя степень повышения полного давления в одной ступени шестиступенчатого компрессора достигла 1,405.

Когда проекты обоих двигателей были готовы, их представили на утверждение в Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П. И. Баранова. Сотрудник ОКБ А. Г. Ивченко вспоминал: «В перерыве члены научно-технического совета обменивались мнениями, и я услышал, как один из команды Кузнецова сказал: "Проект НК-4 – "это изящная француженка", АИ-20 – это "украинская баба". Как всегда, выручил Ивченко, который быстро нашел достойный ответ: "Посмотрим, как поведет себя "француженка" зимой, а "украинская баба" русской зимы не боится!" В результате было принято решение: построить оба двигателя, а по итогам испытаний определить, какой из них запустить в серию». Запорожский коллектив взялся за создание АИ-20 с водушевлением, которое исходило прежде всего от А. Г. Ивченко. Работали в очень жестком графике, по 16–18 часов в сутки без выходных. Тем не менее конкурентам удалось подготовить опытные экземпляры двигателя быстрее. «Задание на разработку НК-4 было получено еще 27 сентября 1955 года, и двигатель удалось сделать в рекордно короткий срок, всего за 96 дней. Правда, многое в проекте затем пришлось менять, включая переделку роторов, поскольку второпях направление вращения компрессора и турбины оказалось заложенным противоположным. Для снижения возникавших биений ротора потребовалось вводить дополнительную третью опору. Тем не менее уже к 17 апреля 1956 года НК-4 прошел первые испытания, показав обнадеживающие результаты» . В. Н. Орлов, сотрудник ОКБ Н. Д. Кузнецова, так рассказывает о проблемах с ротором: «Первоначально была применена двухопорная схема установки ротора, которая при доводке двигателя НК-4 настолько плохо себя зарекомендовала, что от неё пришлось отказаться и поставить за компрессором третью опору – роликовый радиальный подшипник. <…> При повторном запуске наблюдались большие вибрации двигателя, и подшипники выходили из строя. Наши знания по расчету гибких валов и понимание того, что же способствует повышенной вибрации двигателя, в 1956 году находились еще на очень низком уровне, опыт пришел позже. В эпопее по отработке двухопорной схемы ОКБ потеряло почти девять месяцев, и только после установки третьей опоры за компрессором началась нормальная доводка изделия» . 

В ОКБ А. Г. Ивченко много усилий и времени ушло на то, чтобы выполнить все узлы двигателя с увеличенным запасом прочности, выбрать материалы, обеспечивавшие надежность конструкции, проанализировать и устранить слабые места. В 1956 году первый опытный экземпляр АИ-20 был построен и передан на стендовые испытания. А в следующем году оба двигателя успешно прошли государственные испытания, и на заводах началась подготовка к их серийному производству. Ситуация была довольно странная: в стране налаживали выпуск сразу двух турбовинтовых двигателей одинаковой мощности и одного предназначения. АИ-20 был запущен в серию на двух заводах: в Запорожье и в Перми. НК-4 начали производить в Куйбышеве на заводе им. М. В. Фрунзе. 

Соревнование двигателей продолжилось во время летных испытаний. Вначале для них подготовили летающую лабораторию на основе Ту-4. «Внешний левый двигатель этого самолета заменили на НК-4, а правый – на АИ-20 [причем с одной стороны двигатели были установлены сверху крыла, как предполагалось на Ил-18, а с другой – снизу, как планировалось на Ан-10], после чего лаборатория получила в ЛИИ прозвище "кривая – косая" <…> Работа на этой машине оказалась весьма не простой, по воспоминаниям участников – настоящим цирком» 

"Зачем стране тратить деньги на два однотипных двигателя, удивился Кузнецов. Надо сравнить НК-4 и АИ-20, выбрать лучший и ставить его в серию. В министерстве ответа на этот вопрос он не нашел. Тогда во время ответственного совещания в Кремле написал в президиум записку, в которой просил Н. С. Хрущёва принять его по этому делу. Через пару дней ему позвонили и пригласили на прием. В кабинете Хрущёва он застал и министра Дементьева... 

<…> Кузнецов изложил суть вопроса. Хрущёв сначала удивился. – Зачем вы заказали два однотипных мотора? — спросил он у Дементьева. – Для того, чтобы выбрать лучший, — ответил тот. – Но я говорю не о моторах, — вмешался Кузнецов, — речь идет о подготовке к серийному производству сразу на двух заводах. Технология изготовления моторов разная. – А мы хотим, — ответил Дементьев, — чтобы было понадежнее. Хрущёв, казалось, удовлетворился этим ответом, и никаких результатов демарш Кузнецова не дал." Лазарев Л. Л. Сотворение мотора. – М., 1990 

Каждый из двигателей демонстрировал и достоинства, и недостатки, обрел и своих сторонников, и противников в антоновском КБ. Тогда Олег Константинович решил установить куйбышевское изделие на пассажирском самолете Ан-10, а запорожское – на военно-транспортном Ан-12, а затем сравнить результаты испытаний и начала эксплуатации. 

Первыми подняли в небо самолет двигатели НК-4. Это был полет Ан-10 7 марта 1957 года (командир экипажа – Я. И. Верников). 

АИ-20 получился на 110 кг тяжелее, чем НК-4, и имел несколько худшие удельные характеристики. Однако по показателям ресурса он оставил соперника далеко позади себя: 200 часов против 50! 

Более передовой НК-4 содержал в себе много технических новинок, которые еще не были достаточно изучены и проверены, что отразилось на надежности двигателя. АИ-20 показал себя как более безотказный и простой в эксплуатации. В 1957 году АИ-20 был принят для установки и на Ан-10, и на Ан-12. 

Дольше всего двигатели НК-4 не уступали место конкурентам на самолетах Ил-18. «…Как говорят, однажды Сергей Владимирович Ильюшин заявил, что запорожские двигатели на свою машину Ил-18 не допустит. Может, так и было в действительности, а возможно, это высказывание относится к числу тех многочисленных легенд и полу-легенд, которыми столь живописно сопровождаются всякие значительные события в авиации. Как бы там ни было на самом деле, но на первых самолетах Ил-18 стояли двигатели другого конструктора». 

Защищая свой двигатель, Н. Д. Кузнецов приводил весомые доводы: Ил-18, оснащенный НК-4, получался на 700 кг легче, чем с АИ-20, и на 4–5% экономичнее. Шум в кабине при установке АИ-20 оказывался выше. Были и другие аргументы. Однако вскоре один из самолетов Ил-18, состоявший на службе в авиационной войсковой части, потерпел катастрофу из-за отказа силовой установки. Причиной оказалась неверная технология изготовления стопорных колец. Их обломки вызвали недопустимый дисбаланс, а затем повышенную вибрацию ротора компрессора, которая привела к разрушению двигателя. 

После этого была собрана коллегия по вопросу замены НК-4 на самолетах С. В. Ильюшина. «Кузнецов был в мрачном настроении, так как понимал, что шансы НК-4 выжить в такой обстановке практически минимальные. Однако… решил отстаивать свой мотор до последнего и очень обстоятельно готовился к выступлению. Он решил дать анализ конструкции двигателей и что от них можно получить в дальнейшем». 

За двигатель Н. Д. Кузнецова вступился академик В. Я. Климов, отметив, что у НК-4 есть будущее, а АИ-20, наверное, можно было сделать еще лет десять тому назад. Однако это не помогло. Соперничество завершилось победой АИ-20 и прекращением производства НК-4, которых, между прочим, изготовили уже 222 экземпляра. Многие считают, что на исход дела повлияли политические силы. «Только через несколько лет мы… из разговора с одним крупным чиновником ВПК М. М. Малашкиным узнали, в чем дело, – пишет В. Н. Орлов. – "Вы не знаете всей подоплеки этого дела, – сообщил Малашкин. – А она в том, что Ивченко и секретарь ЦК КПСС по оборонной промышленности А. И. Кириченко – друзья с юношеских лет. Ваши двигатели НК-4 и АИ-20 вышли в одно время, и, конечно, Кириченко предпочел дать путевку в жизнь двигателю своего друга. Если бы вы сумели на год опередить Ивченко, всё могло быть по-другому"». 

НК-4 – однороторный турбовинтовой двигатель, состоящий из планетарного однорядного редуктора, осевого шестиступенчатого компрессора, прямоточной кольцевой камеры сгорания, трехступенчатой турбины и реактивного сопла. В редукторе применена планетарная передача с двухвенечными сателлитами. Сдвоенные сателлиты позволяют получить большее передаточное отношение, чем одинарные при приемлемом диаметральном габарите. Неподвижный входной направляющий аппарат компрессора обогревается в условиях обледенения горячим воздухом. Корпус компрессора имеет разъем в вертикальной плоскости, что увеличивает его жесткость. К внутренним поверхностям обеих половин корпуса приварены шпангоуты, которые придают корпусу дополнительную жесткость и используются для центровки направляющих аппаратов и рабочих колец. 

Для обеспечения беспомпажной работы на малых оборотах двигателя на корпусе установлены две клапанные коробки с двумя клапанами перепуска на каждой. К спрямляющему аппарату, который сделан силовым, крепится корпус среднего, роликового подшипника. 

Рабочие лопатки первых четырех ступеней компрессора выполнены околозвуковыми со сверхзвуковой профилировкой, две остальные имеют дозвуковую профилировку. От перемещения вдоль оси лопатки зафиксированы осевыми штифтами. Основные детали компрессора изготовлены из сталей разных марок. В передней части жаровой трубы расположены двенадцать головок с топливными форсунками и лопаточными завихрителями. Ротор турбины – дисковой конструкции. Над рабочими лопатками установлены металлокерамические вставки, которые обеспечивают надежную работу турбины при минимальных радиальных зазорах между концами лопаток и корпусом турбины. На кольцевых выступах двух первых дисков нарезаны гребешки лабиринтных уплотнений. Статор турбины имеет внешнее охлаждение, для чего под защитный кожух подается воздух из самолетного воздухозаборника. Лабиринтные уплотнения разделяют полости с различным статическим давлением и служат для предотвращения утечки газов или воздуха из полости высокого давления. Действие лабиринтов основано на том, что газы из областей повышенного давления переходят по узким щелям через камеры сравнительно больших размеров. При переходе сквозь каждую щель давление уменьшается, а скорость истечения возрастает; в камере за щелью скорость теряется за счет вихреобразования. Давление воздуха при этом падает.

Запорожский двигатель в серии обозначался АИ-20А. Он выполнен по однороторной схеме, состоит из планетарного редуктора, лобового картера, осевого десятиступенчатого компрессора, кольцевой камеры сгорания, трехступенчатой осевой турбины, нерегулируемого реактивного сопла и системы агрегатов. Редуктор расположен в передней части двигателя, имеет кинематическую схему замкнутой планетарной передачи. В него входит планетарная ступень с шестью шестернями-саттелитами, ступень перебора с шестью промежуточными зубчатыми колесами, вал воздушного винта и механизм измерителя крутящего момента. Все они монтировались в картере редуктора. Конструкция редуктора включает в себя механизм датчика автоматического флюгирования винта по отрицательной тяге. Лобовой картер, установленный между редуктором и компрессором, предназначен для размещения агрегатов двигателя и приводов к агрегатам. Он состоит из наружного и внутреннего конусов, соединенных между собой шестью пустотелыми стойками обтекаемого профиля, образующими шесть каналов, по которым воздух поступает в компрессор. Они обогреваются горячим маслом. В конце воздушного тракта лобового картера устанавливается входной направляющий аппарат компрессора. Его полые лопатки при угрозе обледенения обогреваются горячим воздухом, отбираемым из-за компрессора. Компрессор состоит из ротора барабанно-дискового типа с рабочими лопатками и корпуса с направляющими аппаратами и рабочими кольцами. Ротор балансируется снятием металла в соответствующих местах. Его конструкция подобна ротору ТРД АМ-3.

Корпус компрессора – сварной конструкции, с продольным разъемом в горизонтальной плоскости. Направляющие аппараты – разъемные. Поверхности рабочих и лабиринтных колец имеют легкосрабатываемые покрытия для уменьшения радиальных зазоров, что увеличивает КПД компрессора. На корпусе расположены агрегаты, в том числе четыре клапана перепуска воздуха. Наружный корпус камеры сгорания – разъемный, а внутренняя коническая балка образует тоннель вала турбины. Между собой они соединяются десятью приваренными полыми стойками. В передней части жаровой трубы расположены десять головок с топливными форсунками и стабилизаторами. В зону смешения воздух подается патрубками. В верхней части корпуса камеры сгорания крепятся воспламенители. Турбина – реактивная, неохлаждаемая. На среднем диске имеется дефлектор (приспособление для управления скоростью и направлением потока воздуха), присоединенный пушечным замком. Лабиринтные кольца прикреплены болтами к внутренним кольцам сопловых аппаратов.

Наружный и внутренний кожухи реактивного сопла соединены шестью радиальными стойками. Конус стекателя выполнен отъемным. Сопло крепится к сопловому аппарату третьей ступени турбины. Двигатель изготовлен из сталей и жаропрочных сплавов различных марок. Уплотнения масляных полостей только лабиринтные. АИ-20 оборудован системами автоматизированного запуска, противообледенения, следящего упора для защиты по отрицательной тяге, автоматического флюгирования воздушного винта и др. Винт серийного АИ-20А – флюгерный, четырехлопастной, изменяемого шага, левого вращения, диаметром 4,5 метра. Главное достоинство двигателя АИ-20 – резервы надежности, заложенные при конструировании. Они дали возможность создать целое семейство модификаций с повышенной мощностью (от 4000 до 5180 э. л. с. на взлётном режиме) и ресурсом, превзошедшим мировые достижения. Так, в модификации АИ-20Д обошлись без серьезных конструктивных изменений, но увеличили мощность на 30%. Для этого подняли температуру газа перед турбиной. АИ-20Д устанавливался на военно-транспортном самолете Ан-8 и на летающей лодке Бе-12. Его винты разных серий имеют диаметр 5 м. В версии АИ-20К в полной мере раскрылся ресурсный потенциал двигателя. Любопытно, что, стремясь заинтересовать моторостроителей в повышении ресурса, А. Г. Ивченко использовал не только силу убеждения. Он предложил систему надбавки к отпускной цене двигателя, пропорциональной повышению срока его службы. Завод оказался материально заинтересованным в увеличении ресурса. Чем больше рос ресурс, тем больше появлялось средств на совершенствование техпроцессов и премирование сотрудников. АИ-20К стояли на модификации Ан-10А, на военно-транспортных Ан-12АП/БП, пассажирских Ил-18А/Б/В/Е.

"Двигатели уже давно эксплуатировались, а в КБ их всё доводили и доводили, неуклонно увеличивая ресурс. Впечатление это производило сильное. Идет, к примеру, конференция, и её участники знают, что ресурс АИ-20 установлен в семьсот пятьдесят часов. Но вот выступает Ивченко и вдруг заявляет, что двигатель уже наработал шесть тысяч часов и вскоре именно таким и будет его ресурс. Зал зашумел. Уж больно отважным было заявление конструктора. «Но потом, – рассказывал один из участников конференции, – когда мы устанавливали ресурс в тысячу часов, затем в две, три, четыре, пять и шесть тысяч, я всегда вспоминал ту конференцию». <…> Выступая на одном из семинаров, Ивченко показал на диаграмму: «Экономический эффект составляет миллиарды рублей». Но он любил образные сравнения, наглядные. И добавил: «Если бы все потребности Аэрофлота 1964 года удовлетворялись двигателями с ресурсом двести часов, с которым он запускался в 1957 году в серийное производство, то понадобилось бы для их изготовления десять таких заводов, как наш. При достигнутом же ресурсе с задачей справляется всего-навсего один завод»." Моисеев В. А. Союз крылатых. – К., 1989

Впервые в мире гарантийный ресурс двигателя в 1959 году достиг 6000 часов, а назначенный постепенно довели до рекордных 20 000 часов. Поначалу АИ-20К выпускались на двух заводах: Запорожском и Пермском, с 1965 года необходимость задействовать предприятие в Перми отпала. До столь же впечатляющего ресурса был доведен двигатель АИ-20М. Он отличался улучшенной экономичностью (на крейсерском режиме удельный расход топлива снизили на 6%) и увеличенной по сравнению с базовым АИ-20 мощностью – 4250 э. л. с. Благодаря запасу мощности двигатель сохраняет свои возможности на взлете с аэродромов, расположенных высоко над уровнем моря, при высоких температурах окружающего воздуха. Кроме того, АИ-20М стал легче предыдущей модели на 40 кг. Устанавливается он на пассажирском Ил-18Д, военно-транспортном Ан-12 и модификациях Ан-12А/Б/БК/П, самолете радиотехнической разведки Ил-20, воздушном командном пункте Ил-22, противолодочном патрульном Ил-38.

"…АИ-20М явились настоящим достижением тогдашнего двигателестроения. Прежние мотоустановки неоднократно становились объектом серьезных нареканий, а то и причиной происшествий, требуя присмотра и хлопот техсостава. Судить об их уровне можно, в частности, по тому, что предыдущие АИ-20К в среде экипажей и техников звались «каковскими» с ударением на первом слоге и вполне определенными лексическими ассоциациями. В числе конструктивных новаций АИ-20М получил улучшенный компрессор… камеры сгорания были переделаны для более эффективного распределения воздуха в зонах горения и оснащены новыми одноконтурными рабочими форсунками, внедрена принципиально новая бандажированная турбина, в конструкции которой использовались вновь созданные жаропрочные материалы. Комплекс переделок позволил значительно улучшить практически все характеристики двигателя." Марковский В., Приходченко И. Крылья ВДВ СССР. Военно-транспортный самолет Ан-12. – М., 2014.

Вариант АИ-20ДМ унаследовал повышенную мощность (5180 э. л. с.) от двигателя АИ-20Д и экономичность от АИ-20М. Он был подготовлен для работы при высокой температуре окружающего воздуха и на высокогорье. Использовался на военно-транспортном самолете Ан-32 для стран с жарким и горным климатом. Для него применили винт диаметром 4,7 м. За создание двигателя АИ-20 специалисты ОКБ-478 и Запорожского моторостроительного завода были награждены орденом Ленина, А. Г. Ивченко получил Ленинскую премию. Семейство АИ-20 стало очень востребованным. Сразу три авиаконструктора – О. К. Антонов, С. В. Ильюшин, Г. М. Бериев – использовали эти двигатели на нескольких своих самолетах. 

«Пионером» среди всех советских лайнеров, оснащенных турбовинтовыми двигателями, был Ан-10. Но свою карьеру он закончил тоже первым. Ан-10 – среднемагистральный пассажирский самолет, который мог эксплуатироваться на грунтовых аэродромах с длиной летной полосы от 1000 м. Сначала конструкторы хотели использовать два двигателя, но потом остановились на четырехдвигательной схеме высокоплана. Такое расположение силовой установки на крыле защищало лопасти винта и воздухозаборники от повреждения предметами и частицами земли со взлетно-посадочных полос без твердого покрытия. Характерная особенность Ан-10 – непривычно большой диаметр фюзеляжа, из-за чего самолет называли «пузатым». 

Постановление правительства о создании пассажирского самолета – будущего Ан-10 – и одновременно близкого ему по конструкции военно-транспортного Ан-12 вышло 30 ноября 1955 года. Прежде всего О. К. Антонов изучил схожий опыт других самолетостроителей. За помощью к А. Н. Туполеву он обратился напрямую. Тот не отказал и передал киевлянам документацию по Ту-16 и Ту-104. В итоге Ан-10 построили за рекордно короткое время – 1 год и 2 месяца. На первом опытном Ан-10 стояли двигатели НК-4. Они часто подводили и требовали доработок. 

Второй опытный экземпляр самолета, он же первый серийный, был оснащен запорожскими АИ-20. Его поднял в небо экипаж под управлением И. Е. Давыдова 5 сентября 1957 года – через полгода после первого полета с куйбышевскими двигателями. Во время летных и эксплуатационных испытаний АИ-20 тоже вел себя неидеально, случались его отказы. В нескольких полетах экипажу удавалось совершить безаварийную посадку на трех работающих двигателях. Но не всегда. 

«В 1958 году вторая серийная машина… была разбита в первом же полете. Экипаж А. В. Ларионова столкнулся с весьма непростой ситуацией. На самолете произошел отказ крайнего левого двигателя, и одновременно автоматика снизила мощность крайнего правого (так пытались бороться с разворачивающим моментом, от чего вскоре отказались). Затем начали сдавать внутренние двигатели. Можно было увеличить мощность крайнего правого АИ-20, но, очевидно, экипажу не хватило опыта... Пришлось выполнять вынужденную посадку в поле возле небольшой речушки. Она получилась очень грубой, самолет разрушился, погиб бортинженер, а второй пилот и бортрадист получили серьезные травмы». 

Но в июне 1959 года государственные испытания успешно завершились, Ан-10 рекомендовали к серийному производству. Тогда еще не было единых норм летной годности, многие обязательные на сегодня проверки самолетов не проводились. «Например, Ан-10 вышел на линии без проведения полетов в условиях высоких и низких температур наружного воздуха, а исследование его поведения при естественном обледенении проводилось очень упрощенно. Вскоре за приобретение драгоценного опыта пришлось заплатить самую высокую цену» [Там же]. Тем же летом Ан-10 начал работать на трассах «Аэрофлота».

Это был один из первых отечественных самолетов, который активно рекламировали в советских СМИ. Ан-10 отправляли в уникальные полеты, которые стали для него дополнительными испытаниями, и приглашали участвовать в них журналистов. Так, лайнер выполнил длительный полет на минимальных скоростях, скоростные перелеты, полеты на предельную дальность и даже полет с тремя неработающими двигателями.

"Вот, например, как вспоминает испытания Ан-10А фотокорреспондент Николай Селюченко: «<…> Группа летчиков-испытателей во главе с Героем Советского Союза Юрием Курлиным пошла на сумасшедший рекорд. Хотя это было, по сути, просто испытание самолета на "выживаемость". Журналистов и представителей кинохроники посадили в другой самолет, летевший чуть выше на расстоянии 200–300 метров. Взлетали из Гостомеля. Ан-10 ради чистоты эксперимента был загружен тяжелыми болванками... Полет проходил на высоте 5000 метров. Сначала Курлин остановил в воздухе один мотор, потом второй, идя на двух правых. Но наиболее потрясающие минуты были, когда в полете работал один из четырех – самый крайний двигатель. Самолет при этом шел нормальным курсом, хотя мне до сих пор это кажется фантастикой! И всё это была реальность, которую я запечатлел в нескольких кадрах. На них четко видно три неработающих винта». Даже сегодня, полвека спустя, далеко не каждый мотор способен удержать в воздухе огромный самолет с полной загрузкой." Энергия, рожденная для полета / Под общ. ред. В. А. Богуслаева. – К., 2014

Хорошо показал себя Ан-10 в Арктике: с 1960 года он использовался для доставки людей и грузов на дрейфующие полярные станции. В начале 1961 года на «десятке» собирались установить рекорд скорости, но первая попытка не удалась. Через несколько месяцев на замкнутом 500-километровом маршруте Ан-10А развил скорость 730,616 км/ч и стал мировым рекордсменом (командир экипажа – А. Ф. Митронин). Известность за пределами Союза Ан-10 получил еще раньше: в 1958 году на всемирной выставке в Брюсселе самолет был удостоен диплома и Большой золотой медали. В «Аэрофлоте» Ан-10 выполнил то, для чего создавался: обеспечил недорогие массовые авиаперевозки. Он был одним из самых рентабельных и нетребовательных к аэродромам пассажирских самолетов. Его принимали 42 аэропорта (его современника, Ил-18, – только 33). 

«Самолет мог сесть на более-менее подходящее поле и принять пассажиров. Бывали случаи, когда билеты продавали прямо в его салоне, и Ан-10 улетал сразу по заполнении пассажирами. Кстати, цена авиабилета приравнивалась к цене железнодорожного билета в купейном вагоне. Например, чтобы проехать в купе фирменного поезда "Харьков – Москва", надо было заплатить 13 руб. 60 коп., а за полет на Ан-10 – 14 руб.»

К 1971 году Ан-10 с двигателями АИ-20 перевез 35 миллионов пассажиров и миллион тонн грузов, став советским рекордсменом по воздушному пассажирообороту.

Самолет имел несколько модификаций. Основная – Ан-10А с увеличенным числом пассажирских кресел: 100 вместо 85. Эта модель оснащалась сначала двигателями АИ-20А, затем АИ-20К. Был вариант АИ-10Б на 132 пассажира. Несколько машин переделали в транспортно-санитарный АН-10ТС, еще часть – в грузовой Ан-10АС. Увы, с самого начала эксплуатации самолет преследовали тяжелые летные происшествия, причины которых на том этапе развития науки и технологий удавалось найти не сразу, а тем более предотвратить. В 1959-м и 1960 годах разбились два Ан-10 в аэропорту Львова, оба – из-за несовершенства противообледенительной системы стабилизатора. 

«Для Антонова эти трагедии стали тяжелейшим потрясением. Переживаниями он делился со своим другом хирургом Н. М. Амосовым: "Нет, не буду строить больших пассажирских самолетов, – говорил он. – Я не переживу одновременную гибель многих людей... После катастрофы Ан-10 я не раз просыпался ночью в холодном поту и дрожащей рукой снимал трубку – неужели авария с моим самолетом?"» [Там же]. 

Роковой в судьбе Ан-10 стала катастрофа 1972 года под Харьковом, в которой погибли 122 человека. Самолет буквально рассыпался на части в воздухе. Один из участников расследования вспоминает, что от министерства авиапрома поступило секретное указание продвигать версию взрыва, но уже первые выводы комиссии напрочь опровергли такую вероятность. Выяснилось, что причиной трагедии стали усталостные трещины в элементах конструкции самолета. При осмотре других экземпляров Ан-10 подобные трещины обнаружили почти на всех машинах. В результате госкомиссия постановила прекратить эксплуатацию Ан-10 в «Аэрофлоте» с 1973 года. А парк этих самолетов был немаленький – на Воронежском заводе изготовили 104 экземпляра. 

Отношение к самолету Ан-10 с двигателями АИ-20 всегда было противоречивым: он то купался в похвалах, то внушал к себе всеобщую неприязнь и страх. Но его роль в истории советского авиастроения неоспорима. Он ознаменовал собой переход к новой философии создания и эксплуатации пассажирских самолетов.

"«Десятка» принесла на авиалинии малой и средней протяженности новый уровень культуры организации перевозок, и сама же пала жертвой уже отживших методов эксплуатации. Ведь эту машину, особенно в начальный период, нещадно гоняли по грунтовым и галечным аэродромам, допускали руления по грунту с повышенными скоростями, заставляли совершать гораздо большее количество взлетов и посадок, чем предусматривалось при ее создании. Вероятно, никто даже не задумывался, что этого делать нельзя, ибо именно так поступали со всеми самолетами предыдущих поколений." Заярин В., Совенко А. Народный лайнер Антонова // Авиация и время. – 2007. – № 2

Двигатели семейства АИ-20, наконец, дали путевку в небо и транспортному самолету Ан-8, который ранее потерпел неудачу на испытаниях с ТВ-2Т. Первый полет Ан-8, с двумя модернизированными АИ-20Д в мотогондолах на крыле, состоялся 30 октября 1957 года (экипаж Н. С. Гаврицкого). Сначала мощность двигателя рассчитывали довести до 5500 э. л. с., но, несмотря на долгие доработки, этого достичь не удалось. Поэтому приняли решение передать самолет в эксплуатацию с ограничением мощности АИ-20Д до 5180 э. л. с. 

Взлетную массу самолета определили в 38 тонн (с ТВ2Т она составляла 42 тонны). В 1959 году Ан-8 прошёл госиспытания. Осваивали первый транспортный самолет СССР сложно. Только за первые три года эксплуатации было потеряно пять самолетов, три – из-за дефектов силовой установки. Рекордов и громких достижений на счету Ан-8 не было. Однако он эксплуатировался почти пятьдесят лет и был скромной «рабочей лошадкой». В настоящее время использовать Ан-8 над территорией России запрещено. 

Всего на Ташкентском авиазаводе в 1958–1961 годах было изготовлено 149 экземпляров, а затем в производстве его сменил Ан-12. Тяжелый транспортный Ан-12 – это «брат» пассажирского Ан-10, создававшийся с ним параллельно. Судьба «двенадцатого» сложилась гораздо благополучнее, чем у его «родственника». Внешне Ан-12 представлял собой увеличенный в размерах «транспортник» Ан-8 с четырьмя двигателями вместо двух, расположенными в мотогондолах под крылом. Поначалу шли споры, так ли необходима новая машина того же назначения, ведь «восьмерка» дешевле в производстве. 

Но решение в пользу Ан-12 полностью оправдалось – в итоге он стал самым массовым отечественным самолетом в своем классе (1205 экземпляров). Он намного превзошел Ан-8 по грузоподъемности, мог перевозить больше видов военной техники. В числе достоинств Ан-12 – способность взлетать с грунтовых аэродромов и совершать полет на больших высотах. 

От пассажирского Ан-10 транспортный вариант поначалу отличался только хвостовой частью фюзеляжа и оборудованием, их унификация достигала 86%. Силовую установку взяли без изменений. Причем первые две машины тоже выпустили с двигателями Н. Д. Кузнецова. Благодаря тому, что самолеты были очень близки, Ан-12 обошелся без опытных образцов, первый построенный и стал серийным. Летные испытания стартовали 16 декабря 1957 года (командир экипажа – Я. И. Верников). С годами, совершенствуясь, Ан-12 избавлялся от неизбежных недостатков «универсальной машины» и всё больше отдалялся от пассажирского сородича. В 1959 году Ан-12 прошел государственные испытания и начал поступать в войска. 

Освоение машины тоже было непростым. В первый год в результате катастроф, связанных с дефектами техники, потеряли два самолета. На некоторое время полеты на Ан-12 приостановили до устранения серьезных недостатков. В 1965 году Ан-12 был представлен мировой общественности на авиасалоне в Ле-Бурже, а в феврале следующего года рейсом этого самолета открылась первая международная грузовая трасса «Аэрофлота»: Москва – Рига – Париж. Через три года была налажена вторая регулярная авиалиния: Владивосток – Амстердам. В 1977 году начались первые для СССР контейнерные перевозки – и тоже с использованием Ан12. В 1980-е годы эти воздушные грузовики работали на более чем 70 линиях «Аэрофлота» в европейской части страны, на стройках Севера, Сибири и Дальнего Востока. По специальным заказам выполняли полеты в Америку, Австралию, Японию.

"Трагикомичный случай имел место в феврале 1962 года недалеко от аэродрома Кречевицы. На 20-й минуте после взлета отказал один двигатель, а через полчаса и второй. Экипаж, не мешкая, выбросился на парашютах. Между тем самолет спланировал и «спокойно» приземлился. Правда, при этом он подломился, все-таки посадка была неуправляемая." Якубович Н. Все самолеты Антонова. – М., 2001

"Мне рассказывали о случае, который произошел в Индии. Необходимо было доставить тяжелый трактор для дорожных работ. Аэродром в месте посадки располагался на высоте четырех тысяч метров, был окружен горами, и американские специалисты признали его непригодным для своего «Геркулеса» (самолет одного класса с Ан-12). Решили использовать советскую машину. В полет отправился экипаж Юрия Владимировича Курлина. Летчикам предстояло перевалить Гималайские горы высотою до шести тысяч метров. Когда подошли к пункту назначения, Курлин стал буквально ввинчивать машину в каменный колодец, она почти проваливалась вниз. Посадку экипаж осуществил блестяще. <…> Самолет первым из машин своего класса совершил посадку на дрейфующую льдину, встал на лыжи, побывал в самых отдаленных точках ледовых континентов и прочно занял свое место в полярных широтах." Моисеев В. А. Союз крылатых. – К., 1989

В 1961 году Ан-12 вместе с Ил-18 (оба с двигателями семейства АИ-20) совершили перелет в Антарктиду протяженностью 26 423 км. Маршрут проходил через четыре континента и два океана. Ан-12 оказался очень ценным для советской армии, в том числе для ВДВ. Он обеспечивал десантирование людей (до 60 человек) и грузов, а также бронированной самоходной техники, стоявшей на вооружении десантников. Эти самолеты применялись в большинстве военных конфликтов второй половины ХХ века. Особенно масштабно – в Афганистане. Там Ан-12 получил печально известное имя «Чёрный тюльпан».

"Когда летом 1957 г. ОКБ Антонова еще раз посетил Хрущёв, ему показали Ан-10, и он, осмотрев самолет со всех сторон, обратился к своей свите: «А мне говорили, что самолет пузатый и некрасивый. Мне он нравится. А я тоже пузатый, и, по-вашему, значит, я тоже некрасивый?» Ситуацию разрядил присутствовавший на встрече Ивченко, по телосложению также довольно внушительный: «Никита Сергеевич, у моряков принято всё, что выше колен, считать грудью!» Хрущёву шутка понравилась. Все облегченно вздохнули, и осмотр продолжился." Заярин В., Совенко А. Народный лайнер Антонова // Авиация и время. – 2007.

В 1991–1992 годах на самолетах Ан-12 с двигателями семейства АИ-20 было установлено 39 мировых рекордов высоты и скорости полета.

Немало в истории Ан-12 было и летных происшествий. Только за первые пять лет эксплуатации случилось 10 аварий и катастроф, 30% из них – из-за отказов техники, в том числе двигателей. 12 августа 1993 года произошла катастрофа Ан-12 в Волгограде. На самолете отказали сначала три двигателя, а в 19 км от запасного аэродрома и последний. Чтобы не допустить жертв на земле, командир экипажа А. Н. Епанешников направил машину в сторону от жилого района, в лес. За этот подвиг ему было посмертно присвоено звание Героя России. По мере совершенствования самолета и двигателей количество летных происшествий из-за конструктивно-производственных недостатков снижалось. Тем более что потенциал для модернизации Ан-12 был заложен внушительный.

"Главный инженер ВВС указывал, что значительной доли повреждений АИ-20 можно было избежать, поскольку недопустимо большое их число приходится снимать с эксплуатации из-за «перегрева при запуске, допускаемого вследствие недоученности и неосмотрительности экипажей, а также из-за удара воздушным винтом о препятствие». <…> В 1988 году по вине личного состава на самолетах ВТА пришлось досрочно заменять 17 турбовинтовых авиадвигателей… (в одном из случаев после столкновения с препятствием летчик в объяснительной писал: «Во время выруливания я увидел быстро двигавшийся навстречу столб»)." Марковский В., Приходченко И. Крылья ВДВ СССР. Военно-транспортный самолет Ан-12. – М., 2014

Создавая новые варианты Ан-12, конструкторы стремились устранить «детские болезни» базовых моделей, увеличить дальность полета, автономность эксплуатации и решить специальные задачи заказчика. Первые серийные модификации – Ан-12А и Ан-12Б. Они имели дополнительный запас горючего и увеличенную грузоподъемность. На базе Ан-12Б выросло целое семейство самолетов различного назначения. Вариант Ан-12БП снабдили дополнительными подпольными топливными баками, вслед за ним так же переделали несколько Ан-12 и Ан-12А, в названии которых тоже появилась буква «П». Ан-12БК («Комплекс») отличался обновленным оборудованием и наличием турбогенератора, который обеспечивал запуск двигателей на высотах до 3000 м. 

Самолеты радиоэлектронного противодействия Ан-12Б-И, Ан-12БК-ИС оснащались средствами радиотехнической защиты. Ан-12БШ / БКШ – это учебно-штурманские варианты. Модификация Ан-12ТП использовалась для полетов в Антарктиду. Ан-12ПП – постановщик помех групповой защиты. Ан-12ПС – авиационно-морской поисково-спасательный комплекс, способен доставлять в нужную акваторию спецкатер с командой спасателей. Ан-12Т – топливовоз. 

Целый ряд вариантов Ан-12 представлял собой летающие лаборатории: для изучения антенных систем и радиосвязи, лазерного облучения, атмосферных процессов и воздействия на них, проверки катапультных кресел и многого другого. И мы перечислили еще не все варианты Ан-12. 

СССР поставлял эти самолеты в 14 стран мира: Индию, Ирак, Египет, Югославию, Алжир, Гвинею, Гану, Кубу, Китай, Йемен и другие (всего было экспортировано 183 экземпляра). Китайцы на основе Ан-12БП сделали свою копию – Y-8, которую строили серийно в разных модификациях. Двигатель АИ-20 в китайском исполнении назывался WJ6.

Ан-12 производился до 1971 года сразу на трех советских заводах: в Иркутске, Воронеже и в Ташкенте. За создание Ан-12 группе сотрудников ОКБ О. К. Антонова была присуждена Ленинская премия.

"Наверное, начиная с середины 60-х годов ни одно крупное событие в истории страны и даже всего человечества не обошлось без Ан-12. От освоения необжитых районов и оказания помощи при стихийных бедствиях до прямого участия в вооруженных конфликтах и государственных переворотах – вот диапазон применения машины, которая наряду с С-130 [«Геркулес». – Прим. ред.] фирмы «Локхид» долгие годы оставалась основным транспортным самолетом планеты." Совенко А., Заярин В. Ан-12. Потрет в зрелом возрасте / Авиация и время. – 1995. – № 1

Пассажирский турбовинтовой первенец С. В. Ильюшина – Ил-18 – в итоге тоже выпускался с двигателями АИ-20. Это самолет такого же класса, что и Ан-10. Предполагалось, что Ан-10 будет работать на воздушных линиях областного и республиканского значения, а Ил-18 – на более протяженных маршрутах по всей стране. В отличие от своих отечественных аналогов, Ил-18 сразу проектировался в расчете на гражданское применение. 

По схеме это был низкоплан с четырьмя двигателями, расположенными в мотогондолах на крыле. Разработка Ил-18 началась в ОКБ С. В. Ильюшина в 1954 году. Уже через три года, 4 июля 1957-го, будущий лайнер совершил первый полет (летчики-испытатели В. К. Коккинаки и Э. И. Кузнецов). На самолете стояли двигатели НК-4. Очень скоро Ил-18 запустили в серию на заводе № 30 в Москве. Серийная модель (Ил-18А) отличалась от опытной машины перекомпоновкой пассажирских салонов (в самых шумных зонах, рядом с винтами, разместили гардероб и буфет), усилением теплозвукоизоляции и увеличением пассажирских мест с 75 до 89. 30 сентября 1959 года поднялся в воздух Ил-18Б с двигателями АИ-20.

Полезная нагрузка этого самолета выросла с 12 до 14 тонн. Как показали испытания машин с двигателями АИ-20 и НК-4, их летные данные несколько отличались, но в целом обе превзошли требования технического задания по всем показателям, кроме длины пробега и разбега. Для освоения новых самолетов в «Аэрофлот» передали 34 экземпляра Ил-18, причем 24 из них были оснащены НК-4. Только за 1958 год на Ил-18А с НК-4 произошло четыре пожара в силовой установке. В начале 1959 года эксплуатация самолетов Ил-18А была прекращена, позже все эти машины переделали в Ил-18Б с АИ-20.

Но некоторые специалисты продолжали настаивать на том, что правильнее доводить двигатели НК-4. «Была предпринята попытка "реанимировать" эти двигатели: в ноябре 1959 г. начались заводские испытания второго опытного самолета Ил-18 с двигателями НК-4А с ресурсом 500 ч и с воздушными винтами диаметром 4,5 м. Но время уже было потеряно: серийный завод № 24 им. М. В. Фрунзе, выпускавший НК-4, переориентировали на выпуск ракетных двигателей, а все производственные мощности Запорожского моторостроительного завода были загружены выпуском АИ-20…». 20 апреля 1959 года Ил-18 выполнил свои первые регулярные рейсы по маршруту Москва – Адлер и Москва – Алма-Ата. Вскоре он вышел и на международные авиалинии, начав с трассы Москва – София. В следующем году пять машин Ил-18 отправились с гуманитарной миссией в Конго, во время которой за три месяца перевезли больше 2000 пассажиров и 207 тонн грузов. Ил-18 имели самую низкую в «Аэрофлоте» себестоимость перевозок. Во многом это заслуга экономичных двигателей АИ-20.

В 1958–1969 годах на самолетах Ил-18 установили больше 20 рекордов дальности, скорости и высоты полета. Достижения максимальной скорости полета по прямой – 727,84 км/ч (экипаж Б. М. Константинова) и высоты полета – 13 513 м (экипаж Л. М. Улановой) были перекрыты только через несколько лет на американском самолете Orion Р-3. До сих пор не превышен мировой рекорд высоты с грузом 20 тонн для самолетов с турбовинтовыми двигателями – 12 118 м (экипаж В. К. Коккинаки).

Ил-18 совершали уникальные перелеты в Антарктику и Арктику, в том числе на расстояние более 52 000 километров (в обе стороны). В 1980 году самолет Ил-18Д проложил новый маршрут в Антарктиду – через Ближний Восток, Африку и Индийский океан. 15 992 километра преодолели за 26 летных часов. Эта трасса стала почти вдвое короче пути через Индию и Австралию, по которой летали в начале 1960-х. 

В 1958 году на всемирной выставке в Брюсселе Ил-18 был удостоен Гранпри и золотой медали. А в 1960 году А. Г. Ивченко, С. В. Ильюшин и другие конструкторы получили за создание Ил-18 Ленинскую премию. «Её денежную часть разделили между 11 лауреатами, и жена Ивченко Прасковья Михайловна шутя сетовала: "На Сталинскую премию дом построили, а Ленинской едва на банкет хватило..."» [104]. Ил-18 тоже не смог избежать летных происшествий. Первая его катастрофа с пассажирами на борту (гражданами пяти стран) произошла в 1960 году в Киевской области.

"Был такой случай трагический – сенсационная катастрофа с Ил-18, где погибла семья президента одной из африканских стран. <…> И благодаря этому расследованию я нажил себе врагов, потому что сказал правду на этой правительственной комиссии. Все начали ловчить, стараясь отвести удар от своего ведомства. Но было мне ясно, в чём причина, и я это сказал. А причина была такова. Сдали государственные испытания того самолета и выбрали высоту горизонтального полета 9 километров. А потом в процессе эксплуатации они перешли на высоту в 11 километров, как и вся Европа. А на этой высоте двигатели они даже в ЦИАМе в барокамере не отработали. И когда попробовали лететь на этой высоте, то камера прогорела. Двигатели были запорожские, конструктора Ивченко. И вот все те, кто принимал эту машину, на меня все озлились. Дыра прогорела! В мотогондоле пожар, перегрелись узлы крепления, и двигатель отвалился. А кроме того, когда он отвалился, обломился еще кусок крыла. Картина была ужасная." Генеральный конструктор П. А. Соловьёв. О времени и о себе. – Рыбинск, 2009.

Последней для отечественных пассажирских Ил-18 стала катастрофа 2001 года на границе Тверской и Ярославской областей, в которой погибли 18 пассажиров и 9 членов экипажа. Точную причину случившего установить не удалось, скорее всего, действовало сочетание факторов, связанных с техническим состоянием самолета. После этой трагедии авиакомпаниям запретили перевозки пассажиров на Ил-18. В Воздушно-космических силах несколько экземпляров самолета эксплуатируется до сих пор. Ил-18 тоже стал основателем многочисленного семейства.

На модификации Ил-18В установили автоматическую систему флюгирования винтов, которая работала практически от взлета самолета до его захода на посадку. При отказе всех систем автофлюгирования (чего так и не случилось за всю эксплуатацию Ил-18) Ил-18В мог продолжить полет с авторотирующим воздушным винтом. На этой модели самолета предприняты дополнительные противопожарные меры: горячие части двигателей и выхлопных труб отделили от крыла дополнительными перегородками, установили более чувствительные сигнализаторы пожара и мощную систему пожаротушения. 

Мотогондолы в полете интенсивно продувались холодным воздухом. Самым явным для пассажиров отличием Ил-18В была перекомпоновка салона, которую выполнили для дальнейшего снижения в нём шума. На модификации Ил-18Е увеличили до 120 число пассажирских мест и установили новые, более комфортабельные кресла. 

Ил-18 имел около 10 «салонных» версий для перевозок высокопоставленных государственных деятелей, в том числе Н. С. Хрущёва и Л. И. Брежнева. Один из этих самолетов доставил Ю. А. Гагарина в Москву после его полета в космос. Последняя пассажирская модификация – Ил-18Д с увеличенной за счет дополнительных топливных баков дальностью полета. 

Двигатели АИ-20К заменили на более мощные и экономичные АИ-20М. Много было вариантов Ил-18 других назначений: транспортно-санитарный Ил-18Т, грузовые Ил-18Гр и Ил-18ГрМ, учебно-штурманский Ил-18УШ, океанский разведчик рыбы Ил-18ДОРР и промысловый Ил-18Д «Помор», ретранслятор Ил-18РТ для обеспечения разных видов радиосвязи, летающая лаборатория Ил-18ЛЛ, метео-лаборатория Ил-18Д «Циклон» и другие. 

Всего было выпущено 564 экземпляра Ил-18. Более 100 из них поставлены авиакомпаниям 17 стран: Польши, Венгрии, ГДР, Румынии, Кубы и т. д. На основе Ил-18Д разработали несколько специальных военных самолетов: Ил-20, Ил-22, Ил-24Н и другие. Все они оснащаются двигателями АИ-20М.

Среди своих ровесников – представителей первого поколения самолетов с газотурбинными двигателями – Ил-18 оказался истинным долгожителем: со времени его первого полета прошло уже более 60 лет.

Ил-20 предназначается для комплексной разведки во время приграничных (прифронтовых) полетов без пересечения государственной границы (линии фронта). Это первый отечественный самолет такого типа. На московском заводе «Знамя Труда» выпустили около 20 Ил-20. Его модернизированный вариант Ил-20М эксплуатируется по сей день. 

Ил-22 стал первым в СССР серийным воздушным командным пунктом, он также до сих пор состоит на вооружении Воздушно-космических сил и Военно-морского флота России. Ил-24Н – самолет ледовой разведки. С его помощью можно получать информацию о ледовом покрове для обеспечения мореплавания. Возможности Ил-24Н так и не были полностью востребованы. На базе пассажирского Ил-18В создали тяжелый противолодочный самолет Ил-38 с двигателями АИ-20М серии 6И. В исходном и модернизированном вариантах он используется в авиации ВМФ России. 

Еще один самолетостроитель, выбравший двигатели АИ-20, – Г. М. Бериев. Для его противолодочного самолета-амфибии Бе-12, за которым закрепилось название «Чайка» из-за характерной формы крыла, была важна дальность и продолжительность полета при скорости до 550 км/ч. Турбовинтовые двигатели, установленные в гондолах в местах перегиба крыла, по два на каждой машине, могли обеспечить эти характеристики. Сначала техзаданием тоже рекомендовались НК-4, но в итоге остановились на АИ-20Д. Впервые они подняли самолет в воздух 18 октября 1960 года (летчик-испытатель Г. И. Бурьянов). Через пять лет государственные испытания были пройдены, и с 1966 года Бе-12 начали использовать в Военно-морском флоте (официально приняты на вооружение в 1968-м). Выпускались на Таганрогском авиационном заводе в 1963–1973 годах, всего построено 140 экземпляров.

На Бе-12 с двигателями АИ-20Д было установлено 42 мировых рекорда по разным показателям: высоты, дальности по замкнутому маршруту, скорости с грузом и без груза, времени подъема и т. д. Например, в 1964 году самолет амфибия достиг максимальной высоты 12 185 метров (командир экипажа М. И. Михайлов).

У этого самолета тоже есть несколько модификаций. Серийные Бе-12Н оснастили новой поисково-прицельной системой. Бе-12П – это противопожарный вариант. На нём установили баки большой емкости, систему забора и сброса воды. При глиссировании по водной поверхности со скоростью 120 км/ч на полную заправку водой уходило до 50 секунд, и она могла быть сброшена на очаги пожара, находящиеся в радиусе до 100 км от водоема. 

Более современная противопожарная версия – Бе-12П-200. Она могла набирать полные баки воды за 15–20 секунд. Двигатели АИ-20Д позволяли использовать самолет при температуре окружающего воздуха до +45 °С. Небольшой серией строился поисково-спасательный вариант – Бе-12ПС. 

Еще один интересный самолет с двигателями семейства АИ-20 – транспортный Ан-32 для высокогорных аэродромов. Сначала его проектировали в расчете на другие запорожские двигатели (АИ-24), но их мощности не хватило. Для Ан-32 подошла модификация АИ-20ДМ. Два двигателя расположили над центропланом крыла. Первая опытная машина поднялась в воздух 9 июля 1976 года (экипаж В. А. Ткаченко), а первая серийная – через шесть лет. Самолет мог использоваться в экстремальных условиях, при температуре воздуха до +45 °С, и был достаточно грузоподъемным в своем классе (6700 кг).

"Казалось бы: отходит эпоха ТВД, новое поколение оттесняет их на второй и даже третий план и АИ-20 должен уйти в историю... Но у этого «солдатского» мотора оказалась такая выносливость и живучесть, что на своем третьем десятке лет он начал новую жизнь еще на одном самолете Олега Константиновича Антонова." Моисеев В. А. Союз крылатых. – К., 1989

Осенью 1985 года на Ан-32 установили 14 мировых рекордов высоты полета без груза – 12 010 метров – и с грузом разного веса. Командирами экипажей были Ю. В. Курлин, В. А. Ткаченко и П. К. Киричук.

Ан-32 – единственный советский самолет, созданный специально на экспорт и при этом не принятый на вооружение в СССР. С самого начала серийного производства (1983 год) его стала закупать Индия, которая в итоге приобрела 118 «Серебряных коней» (так поэтично их называли индийцы). Затем были поставки в Бангладеш, Перу, Кубу, Замбию, на острова Зеленого Мыса и в другие страны. До распада СССР на Киевском авиазаводе выпустили 195 экземпляров Ан-32. Ан-32 тоже имел несколько модификаций: Ан-32Б с более современным оборудованием, дальний Ан-32Д, противопожарный Ан-32П и другие.

По сведениям из открытых источников, катастрофы Ан-32 из-за отказа двигателей происходили редко. Летные происшествия чаще всего были следствием безжалостной, плохо контролируемой эксплуатации, перегрузов, небезопасности аэродромов и т. п. Самой масштабной трагедией в его истории, да и в истории отечественной гражданской авиации вообще, стал случай, произошедший в 1996 году в столице Заира (ныне Демократическая Республика Конго). Перегруженный российский Ан-32Б не смог подняться в воздух и врезался в рынок рядом со взлетно-посадочной полосой. По разным данным, погибло от 273 до 350 человек. Эксплуатация Ан-32 в разных уголках мира продолжается и сейчас.

Число изготовленных двигателей семейства АИ-20 впечатляет: более 27 тысяч экземпляров. До 2017 года они налетали в общей сложности 103,3 миллиона часов – то есть, образно говоря, провели в небе больше 11 тысячелетий!

Пассажирские, военно-транспортные, противолодочные, противопожарные и другие самолеты с двигателями АИ-20 продолжают эксплуатироваться. Они побывали на всех континентах нашей планеты, на обоих полюсах Земли и на экваторе. Представители второго поколения авиационной газотурбинной техники, они пережили многих «более молодых» преемников. И хотя сейчас эти самолеты кажутся несовременными, именно в них были заложены и отработаны основные черты крылатых машин будущего.