Тем не менее, поскольку «Максим Горький» все же доказал свою летную пригодность, решено было начать постройку второго самолета. На этот раз работу возглавил В.М.Петляков. Новую машину заложили на 22-м авиазаводе в Казани. К этому времени конструктор Микулин завершил разработку нового двигателя АМ-35 мощностью 1 200 л.с., и решено было на втором АНТ-20 установить шесть таких моторов (по три на каждой плоскости) вместо восьми АМ-34, а два двигателя в тандемном расположении над фюзеляжем не устанавливать. Новый самолет не стали превращать в агитационный и передали для эксплуатации в отряд «Аэрофлота», базировавшийся на Ходынском поле, где находился Центральный московский аэродром. Самолету присваивают наименование ПС-124 и бортовой номер «СССР-Л760». С 1937 по 1941 год он используется на одной из самых загруженных воздушных линий Москва – Минводы. Пассажировместимость самолета – 64 человека. Вскоре после начала войны машину приписали к другому подразделению «Аэрофлота» – управлению Гражданского воздушного флота в Узбекистане, и здесь он летает по маршрутам Ташкент – Чарджоу – Ургенч и Ташкент – Куйбышев (ныне Самара).

История второго самолета обрывается 14 декабря 1942 года. Утром этого дня он вылетел из Чарджоу в Ташкент, на борту находилось двадцать шесть пассажиров и десять членов экипажа. Через два часа десять минут полетного времени примерно в пятидесяти километрах от аэропорта назначения самолет начинает терять высоту. По словам очевидцев, высота полета не превышала 500 метров. Несмотря на то что все двигатели продолжали работать, машина свалилась в крутое пике и врезалась в землю под углом примерно 80 градусов. При падении самолет полностью разрушился, все пассажиры и члены экипажа погибли. В ходе расследования причин катастрофы удалось установить, что в момент падения пилота за штурвалом не было. По всей видимости, летчик передал управление одному из пассажиров, который отключил автопилот и потерял управление машиной. Так завершилась история замечательного самолета АНТ-20, история загадочная, если учесть необычность обстоятельств, при которых перестали существовать единственные два экземпляра этого крупнейшего в мире самолета.

На Казанском авиазаводе для нужд «Аэрофлота» планировалось построить восемнадцать ПС-124, но сталинские репрессии в конце 30-х годов привели к тому, что специалистов для постройки новых машин фактически не оказалось.

Первый опытный образец АНТ-21 на Ходынке. 26 августа 1933 года. Хорошо видны разнесенные кили и рули направления. Из собрания М.Саукке

Свое первое задание в качестве главного конструктора Александр Архангельский получил в 1932 году. Работая под руководством Туполева в составе конструкторского коллектива ЦАГИ, он должен был сконструировать и построить двухмоторный скоростной истребитель. Главная цель новой программы заключалась в том, чтобы существенно увеличить скоростные характеристики боевых самолетов.

АЛрхангельский решил отойти от уже ставших традиционными для конструкций Туполева и ЦАГИ угловатых форм и задумал построить свободнонесущий моноплан с низким расположением крыла, у которого фюзеляж имел бы округлые формы. Другой новинкой являлось убирающееся шасси самолета. Сохранив многократно проверенный на прочность гофр плоскостей, Архангельский для уменьшения сопротивления и увеличения подъемной силы обтянул крылья тканью. Самолет имел разнесенное хвостовое оперение: кили и рули направления находились на внешних концах горизонтальной хвостовой плоскости. В качестве двигателей были выбраны два мотора М-17, по 500-680 л.с. каждый. Бортовое вооружение самолета состояло из спаренных пулеметов калибра 7,62 мм – один в носовой части, а второй – на турели в верхней части фюзеляжа ближе к хвосту. Для каждого пулемета предусматривался бортстрелок, а всего экипаж АНТ-21 состоял из трех человек (отсюда и военное наименование самолета МИ-3 – «многоместный истребитель»).

Опытный образец самолета построили в АГОС- ЦАГИ на улице Радио. После завершения сборки самолет по улицам Москвы перевезли на аэродром на Ходынском поле, и здесь 23 мая 1933 года летчик Иван Козлов впервые поднимает новую машину в воздух. Поначалу в ходе выполнения программы летных испытаний практически никаких проблем не возникает, но в сентябре при попытке превысить уже достигнутую к тому времени скорость 350 км/час обнаруживается, что на скорости около 400 км/час возникает сильнейшая вибрация органов управления самолета, которая серьезно сказывается на управляемости истребителя. Архангельский приступает к строительству в АГОС-ЦАГИ второго самолета, АНТ-21 бис. На этот раз, с учетом результатов проведенного в ЦАГИ анализа причин вибрации, он заменяет разнесенное хвостовое оперение на более привычные одиночные киль и руль направления. Если на первом самолете хвостовое оперение имело гофрированную поверхность, позаимствованную из предшествующих конструкций, во втором случае решено было сделать поверхность гладкой и одновременно разместить горизонтальную плоскость примерно посередине киля. Заменяются и двигатели: теперь это более мощные моторы АМ-34РН с нагнетанием конструкции Микулина. Второй самолет получает обозначение МИ-3Д.

На этот раз испытания проходят гораздо лучше, управляемость самолета оценивается вполне удовлетворительно, но командование ВВС к этому времени требует еще более высоких летных характеристик, превосходящих показатели МИ-3, и программу свертывают.

АНТ-21 бис/МИ-3 с одиночным килем и рулем направления наХодынском поле. 19 мая 1934 года. Из собрания М.Саукке

АНТ-22 на якорной стоянке в Севастополе. АНТК им. Туполева

Второй самолет – летающая лодка, созданный в ЦАГИ и КБ Туполева, назывался АНТ-22. Самолет был задуман еще давно в рамках работы над программой разработки «летающего крейсера», которую вел Иван Погосский. Речь шла о создании большого самолета-амфибии дальнего радиуса действия, способного находить и поражать боевые корабли противника.

Частично работы над этим проектом велись уже во время создания АНТ-11, но тогда из-за большой занятости конструкторам пришлось отложить проект, и в 1929 году программа существовала лишь в общих чертах. Несколько позже с более конкретными предложениями выступили другие конструкторские бюро, но в 1932 году командование флота снова обратилось в ЦАГИ и предложило довести проект до конца. Будущему самолету присвоили обозначение МК-1 («морской крейсер»).

Для новой машины (а она по крайней мере до 60-х годов продолжала оставаться самым большим в Советском Союзе гидросамолетом) конструктор Погосский выбрал схему катамарана, в которой оба фюзеляжа представляли собой совершенно одинаковые плавучие корпуса. Конструкция напоминала самолеты итальянской фирмы «Савойя Маркетти», и это лишний раз свидетельствовало, что впечатляющие дальние перелеты итальянца Пинедо и групповые полеты под командованием его соотечественника Итало Бальбо на самолетах «S-55» не остались в Советском Союзе незамеченными.