В июне 1975 г. Антонов добился постановления ЦК КПСС и Совмина СССР, которое предписывало МГА передать на баланс киевского ОКБ новенький Ан-2 (борт СССР-26700, сер. №1G163-21) для переделки в Ан-3. Однако праздновать победу было рано. В.Е. Задорожный вспоминает: «Мы начали интенсивную работу над модификацией. Олег Константинович полагал, что, когда машина появится, легче будет пройти все бюрократические джунгли. Но все оказалось сложнее. Хотя двигатель ТВД-10 уже был, однако к тому времени понадобилась вспомогательная силовая установка для Ил-86. Омичи создали ее на базе ТВД-10. Это предложение было одобрено министерством, и ВСУ-10 была запущена в серию на Омском моторостроительном предприятии им. П. И. Баранова. Двигатель для Ан-3 в очередной раз был заброшен».
В декабре 1977 г. вышел приказ МАП №313, предписывающий построить первый экземпляр Ан-3 в 1978 г. Однако сделать это оказалось невозможным, прежде всего, из-за изменившейся в очередной раз позиции самого министерства. Дело в том, что в это время из Польши стали поступать М-15. В недрах МАП снова стал муссироваться тезис об устарелости ТВД-10A, хотя он по топливной эффективности и весовому совершенству ничем не уступал широко распространенному двигателю РТ6 канадского отделения фирмы Pratt amp;Whitney. Омичи не могли построить даже опытный экземпляр двигателя, который получил к тому времени обозначение ТВД-20. Когда стало ясно, что под министерским руководством ТВД-20 может быть успешно похоронен, Антонов решил помочь ОМКБ. Вначале была предпринята попытка изготовить отдельные агрегаты двигателя на других мотостроительных заводах, однако предприятия, на которые Олег Константинович делал ставку, оказались перегружены. Тогда Антонов изменил тактику. Он направил в ОМКБ хорошего снабженца, благодаря усилиям которого в Омске все-таки изготовили не только опытный образец ТВД-20, но и построили бокс для его испытаний и доводки. Вскоре антоновское ОКБ получило долгожданный ТВД-20.
На этапе рабочего проектирования Ан-3 много внимания уделялось интерьеру кабины пилотов. Дизайнеры во главе с начальником отдела художественного проектирования О.В. Калининым постарались обеспечить экипажу максимально возможный комфорт. Для этого были предложены новые конструктивные решения кресел и пультов управления. Например, кресло пилота функционально разделили на две части: спинку с плечевыми ремнями, расположенную неподвижно на силовом шпангоуте, и сиденье с механизмом регулировки положения. Кресло получилось удобным и одновременно позволило повысить безопасность пилота в аварийных ситуациях. Эти и другие новшества были отработаны на натурном макете, в который превратили кабину настоящего Ан-2.
Киевляне решили провести летные испытания Ан-2 (СССР-26700) по программе Ан-3, для того чтобы в дальнейшем сравнить полученные ЛТХ с характеристиками этой машины после переоборудования. В декабре 1979 г. Ан-2 перегнали в Туркмению, где в окрестностях Ашхабада находилось несколько ровных площадок, образовавшихся на месте высохших озер. Там экипаж в составе летчика-испытателя ОКБ С.А. Горбика и ведущего инженера П.Д. Игнатенко выполнили необходимое количество полетов.
К Новому году самолет вернулся в Киев. Так как в то время опытное производство антоновской фирмы было загружено постройкой Ан-124, то превращение Ан-2 в Ан-3 осуществлялось на летно-испытательной базе в Гостомеле. В ходе этой работы в фюзеляже самолета между шпангоутами 5 и 6 сделали 370-мм вставку и организовали в этом месте по левому борту входную дверь с окном. В грузовой кабине установили химбак емкостью 1500 л* Машину оснастили поступившим из Омска опытным двигателем, внесли необходимые изменения в топливную систему. В кабине экипажа оборудовали одно место летчика. К сожалению, не удалось внедрить часть новшеств интерьера кабины, отработанных на макете. В начале февраля переделка завершилась, и Ан-3 выкатили из цеха. Он получил заводской №379-01 (регистрационное обозначение СССР-37901).
Испытания в небе и в … кабинетахОсновная тяжесть наземных испытаний заключалась в отработке силовой установки Ан-3, которая не внушала особого доверия. Обратили на это внимание и члены ме- тодсовета, собравшиеся на традиционное заседание перед первой пробой крыла нового самолета. Поэтому для обеспечения безопасности решили проводить полет таким образом, чтобы в случае отказа двигателя можно было совершить посадку на аэродроме взлета.