Григорович так сформулировал назначение строящейся машины: «установление рекорда дальности полёта самолёта советской конструкции с советским мотором на основе покрытия большой дальности полёта при минимальном времени пребывания в воздухе с одновременным освоением в производстве и испытании новых элементов конструкции из нержавеющей стали по принципу применения электросварки»[136]
. Таким образом, самолёт предназначался для установления скоростного рекорда дальности, с прицелом на использование этих наработок при создании дальнего бомбардировщика.В расширенное конструкторское бюро вошли студенты П.Д. Грушин, М.М. Пашинин, Л.П. Курбала, В.А. Федулов, А.П. Щекин и другие. Расчёты на прочность выполнил В.Д. Яровицкий. С появлением в МАИ учебно-производственных мастерских изготовлением самолёта руководил С.М. Беляйкин.
«ОСО-МАИ» представлял собой одномоторный низкоплан с трапециевидным крылом однолонжеронной конструкции. Относительная толщина профиля была 16 %. В крыле размещались топливные баки. Крыло — свободнонесущей схемы, горизонтальное оперение — с подкосами. Фюзеляж — полумонокок овального сечения, с двухместной кабиной, закрытой общим фонарём. Кресла пилотов имели откидные спинки и были оборудованы таким образом, чтобы экипаж мог отдыхать в полёте. Посадка в самолёт осуществлялась через дверцы в фонаре. При необходимости экипаж мог быть увеличен до трёх человек — для этого за кабиной оборудовали небольшой отсек с иллюминаторами в боковых стенках фюзеляжа.
При изготовлении каркаса планера использовали опыт постройки «Сталь-2» А.И. Путилова. Основным материалом служила сталь «Энерж-6», из дюраля были только капот двигателя, элероны и хвостовое оперение. Рулевые поверхности имели полотняную обшивку. Винт — деревянный. Практически вся конструкция фюзеляжа, крыла и оперения из катаных листовых профилей была соединена точечной и роликовой электросваркой, обшивка крыла и фюзеляжа сделана из листа толщиной 0,2–0,3 мм с частыми отбортовками (рифтами или зигами) с шагом 80 мм. В.Б. Шавров пишет, что тонкая стальная обшивка образовывала многочисленные мелкие неровности на поверхности фюзеляжа[137]
.Силовая установка — двигатель М-34Р с номинальной мощностью 750 л. с. Ранее он экспонировался на выставке, поэтому отличался особой тщательностью отделки (возможно, первоначально это был макетный вариант, полученный для проведения увязочных работ по винтомоторной группе).
Шасси состояло из двух подкрыльевых опор с масляно-пневматической амортизацией и хвостового костыля. По замыслу основные стойки убирались в крыло при помощи ручного привода, однако на практике самолёт оборудовали неубираемым шасси.
В соответствии с принятыми правилами летом 1933 г. НИИ ВВС подготовил технические требования для военной модификации. Такой вариант разрабатывался и был утвержден 15 октября 1933 г. Главным конструктором Д.П. Григоровичем и инженером П.М. Крейсоном. Предусматривалась установка пулемётов ШКАС (один — для стрельбы вперед через винт, второй — для стрельбы назад-вверх) и крыльевых держателей для бомб весом до 500 кг.
В то время, когда самолёт ещё строился, Григорович переключился на другие работы, в частности на создание истребителей с динамо-реактивными пушками Курчевского, поэтому техническое руководство созданием стального самолёта МАИ перешло к П.Д. Грушину. К концу 1933 г. в институте окончательно оформилось конструкторское бюро, которое получило официальное наименование ОКБ-1 и в дальнейшем функционировало как полноценное проектное подразделение во главе с главным конструктором Грушиным.
Самолёт изготовили в мастерских института летом 1934 года. В журнале «Самолёт» № 11 за 1934 г. сообщалось: «19 сентября состоялись лётные испытания самолёта Сталь-МАИ имени Алксниса. Испытывающий самолёт лётчик Ю.М. Пионтковский отмечает прекрасный взлёт самолёта и хорошую устойчивость в воздухе».
Затем три полёта выполнил лётчик-испытатель НИИ ВВС И.Ф. Козлов. 4 октября 1934 г. при совершении пятого по счету полёта произошла авария на Центральном аэродроме. В этот день подняться на «Сталь-МАИ» готовились испытатель Пионтковский и главный конструктор Грушин. Причиной аварии послужила банальная ошибка пилота, не переключившего бензокран на питание из основного бака. На взлёте двигатель остановился, и машина врезалась в кучу песка. В результате были повреждены силовые элементы носовой части фюзеляжа в районе двигателя, моторама, шасси, стыковые узлы крыла[139]
.