Последней модификацией дизельного двигателя, разработкой которой руководил А. Д. Чаромский до ареста, явилась модель АН-1РТК (редукторный с турбокомпрессорами). В январе 1938 г. АН-1РТК предъявили на госиспытания с двумя турбокомпрессорами конструкции В. И. Дмитриевского и И. Е. Скляра. Номинальная мощность этого варианта составляла 1000 л.с., а взлетная — 1200 л.с. В 1939 г. двигатель проходил стендовые высотные испытания на Памире. В 1940 г. изготовлена очередная модификация с измененной системой наддува, она оснащалась четырьмя турбокомпрессорами конструкции М. А. Кузьмина и И. Е. Скляра. Дизель имел мощность 1000/1250 л.с., его масса составляла 1100 кг. Именно в расчете на использование этого дизеля в 1940 г. готовился специальный вариант самолета БОК-15 для кругосветного перелета М. М. Громова. Двигатель оснастили приводом для наддува гермокабины, продолжительность непрерывной безотказной работы планировали довести до 60–80 ч. Начавшаяся война сделала кругосветный перелет невозможным, и в дальнейшем усилия были сосредоточены на создании военных вариантов авиадизеля.
Оказавшихся за решеткой А. Д. Чаромского, Б. С. Стечкина, А. С. Назарова, В. П. Глушко и швейцарского инженера У. Келлера из фирмы «Зульцер» (последний собирал данные об эксплуатации дизелей своей фирмы в России и был… обвинен в шпионаже) привлекли к работе в очередной «шарашке». На этот раз Особое техническое бюро (ОТБ) НКВД было создано при небольшом моторном заводике № 82, ранее принадлежавшем ГВФ. Номинальным руководителем ОТБ с правом подписи стал инженер Ф. Я. Тулупов (не являвшийся заключенным), но реально проектированием руководил Чаромский. Разрабатывавшийся коллективом «зэков» дизель получил наименование АД-5.
Он являлся усовершенствованным вариантом АН-1РТК и так же, как последний, имел 12 цилиндров в двух блоках.
Между тем в 1940 г. наименование дизеля АН-1РТ по указанию «сверху» сменили на М-40. Так, очень просто, был создан новый авиадизель, причем на первых порах не пришлось даже потратиться на чертежи: прежнее название просто замазали, а поверх написали новое. Главным конструктором М-40 назначили В. М. Яковлева, который в мае 1940 г. представил на государственные 100-часовые испытания этот вариант дизеля. В отличие от предшествующих модификаций АН-1 наддув у М-40 обеспечивался четырьмя турбокомпрессорами ТК-88 (другое наименование — Э-88), включенными по двухступенчатой схеме. Система турбонаддува позволяла двигателю сохранять номинальную мощность 1000 л.с. постоянной вплоть до высоты 5500–6000 м (взлетная мощность — 1250 л.с.). После долгих лет доводки, казалось, отечественный авиадизель наконец-то достиг требуемых характеристик по мощности, высотности и надежности.
Увы, радость создателей М-40 была недолгой: на всех трех двигателях, представленных на госиспытания, выявился новый дефект — задирание поршней четвертых и шестых цилиндров правого блока мотора. Решением госкомиссии конструкторский коллектив В. М. Яковлева получил комплексное задание:
— устранить выявленные на М-40 дефекты не позднее 15 июля 1940 г.;
— форсировать двигатель по номинальной мощности до 1250 л.с. (граница высотности 6000 м) и взлетной мощности 1500 л.с., представив его на госиспытания в августе 1940 г.;
— оказать техническую помощь серийным заводам — ленинградскому Кировскому и харьковскому № 75 в организации серийного производства двигателя (весной 1941 г. задание с завода № 75 сняли, передав его на ХТЗ).
Главный конструктор выполнил требования комиссии, быстро внес необходимые изменения в конструкцию М-40, провел 100-часовые заводские испытания двух опытных моторов, а 16 июля 1940 г. сдал очередной двигатель на госиспытания. С помощью ЦИАМ В. М. Яковлев изготовил четыре форсированных дизеля (они получили обозначение М-40Ф), у которых были изменены шатуны, поршни, верхний и нижний картеры блоков. Фактически М-40Ф являлись новой, требующей продолжительной доводки модификацией мотора. Судя по опыту разработки ранних вариантов авиадизеля, для этого было необходимо не менее двух-трех лет.
Головным предприятием при освоении М-40 в производстве определили Кировский завод. Туда и отправился В. М. Яковлев организовывать производство М-40. Но идеи в нашей стране нередко опережают здравый смысл. Имея, в общем-то, вполне доведенный для серийного производства дизель номинальной мощностью 1000 л.с., руководство наркомата авиапромышленности и командование ВВС захотели большего. Опираясь на благоприятные результаты испытаний М-40, закончившиеся в сентябре 1940 г., они приняли решение о запуске в серию фактически не проверенного еще как следует М-40Ф.
Параллельно с моторостроителями получили соответствующие задания и самолетчики. Так, главный конструктор казанского завода № 124 И. Ф. Незваль приступил к переделке одного из планеров самолета ТБ-7 для установки четырех М-40. Осенью 1940 г. аналогичные распоряжения в отношении дальнего бомбардировщика ДБ-240 были отданы и главному конструктору В. Г. Ермолаеву.