Но обстоятельства сложились неожиданно неблагоприятно. На летающую лабораторию раньше ВК-2 был поставлен двигатель НК-4 главного конструктора Н. Д. Кузнецова. При проведении этих испытаний произошла авария. Самолет сгорел. Владимир Яковлевич принял решение прекратить дальнейшие работы по двигателю ВК-2. К тому же почти одновременно с ВК-2 были созданы уже упоминавшийся выше двигатель НК-4 и двигатель АИ-20 главного конструктора А. Г. Ивченко практически с такими же параметрами. Климов сосредоточил все силы и возможности ОКБ на создании двухконтурного турбореактивного двигателя.
Это решение было воспринято сотрудниками ОКБ с большим сожалением. По мнению специалистов, ВК-2 имел очень хорошие перспективы для совершенствования и дальнейшего развития. И уже после ухода из жизни Владимира Яковлевича в министерстве все отчетливее звучало мнение: «Не зарыли бы тогда двигатель Климова – сейчас были бы впереди планеты всей».
Еще в начальной стадии проектирования двигатель ВК-2 был представлен на рассмотрение ведущим авиационным ОКБ и институтам страны. Интерес к этому двигателю проявили С. В. Ильюшин и А. Н. Туполев, к которому В. Я. Климов еще в 1947 году обратился с просьбой о содействии в работах по ВК-2, в частности о выходе с предложением в Правительство по выпуску Постановления на разработку под него туполевского самолета.
А. Н. Туполев согласился, и в 1948–1949 годах в его ОКБ прорабатывался проект самолета-фоторазведчика, получившего внутреннее обозначение «84». Под ВК-2 было рассмотрено несколько вариантов «84». Но проект был закрыт раньше, чем были выпущены двигатели ВК-2, поэтому самолетам этим не суждено было подняться в воздух.
После закрытия работ по ВК-2 все силы ОКБ Климов переключил на проектирование первого советского турбореактивного двухконтурного двигателя, создание которого главный конструктор задумал еще задолго до окончания работ по ВК-2. Владимир Яковлевич одним из первых советских двигателистов увидел в нем большую перспективу и будущее.
В 1951 году в ОКБ приступили к разработке эскизного, а затем и рабочего проекта двигателя. Ему был присвоен индекс ВК-3. Ведущим конструктором стал Сергей Васильевич Люневич.
Конструктивно двигатель ВК-3 состоял из 10-ступенчатого осевого компрессора с двумя первыми сверхзвуковыми ступенями, кольцевой камеры сгорания, осевой трехступенчатой турбины, двенадцати труб второго контура, камеры смешения и форсажной камеры с регулируемым сверхзвуковым соплом. За первыми двумя ступенями компрессора производился отбор воздуха во второй контур и трубами передавался в камеру смешения.
Степень двухконтурности изменялась по режимам работы двигателя: максимальная двухконтурность (около 0,5) – на крейсерском режиме, где требовалась максимальная экономичность, и минимальная двухконтурность (около 0,25) – на максимальном режиме, на котором достигается наибольшая скорость полета и производится взлет. Смешение потоков первого и второго контуров регулировалось изменением соотношения площадей входа в камеру смешения. В компрессоре имелся двухпозиционный регулируемый входной направляющий аппарат, используемый при запуске двигателя. Для беспомпажного прохода низких оборотов имелся регулируемый направляющий аппарат восьмой ступени и перепуск воздуха в атмосферу за восьмой ступенью компрессора. Такая механизация компрессора в то время была новшеством.
Двигатель ВК-3 предназначался для высотного сверхзвукового истребителя И-3 (И-380) конструкции Микояна, который начал строиться в июне 1953 года. Однако этому истребителю не суждено было подняться в воздух…
На двигателе ВК-3 был установлен регулятор поддержания постоянной температуры перед турбиной на форсажном режиме, действующий путем изменения подачи топлива в форсажную камеру. Двигатель был снабжен противо-обледенительной системой – подачей горячего воздуха для обогрева носков лопаток и входного устройства. В двигателе были применены новые для того времени сверхзвуковые ступени компрессора, изготовленные из титанового сплава. Применение титана имело большие преимущества в обеспечении прочности дисковых замков и самих дисков, а также давало ощутимый выигрыш в массе. Проектирование и профилирование сверхзвуковых лопаток было совершенно новым делом для специалистов ОКБ (и не только для них, но и для всех остальных ОКБ и ЦИАМ).
Вопросы проектирования, профилирования и прочности решались конструкторами и прочнистами под руководством С. А. Кирзнера, В. И. Образцова и Р. Б. Скворцова. Вопросы обработки титановых лопаток – под руководством главного металлурга А. В. Коробкова и главного технолога А. Т. Кладовщикова. Проблемами отработки масляной системы и системы суфлирования при полетах на больших высотах занимались М. У. Анцелович, Т. В. Дудников, Л. Л. Гружевский, приводами агрегатов – В. Е. Формозов, В. П. Сорогин, А. В. Чигиринов.