В течение 1930-33 гг. коллектив Калинина создал несколько опытных самолетов, включая предназначенный для перевозки газетных матриц К-6, так называемый облисполкомовский К-9 и многоцелевой К-10. Однако особое место в этот период занимала работа над гигантским К-7, который стал самым большим сухопутным самолетом того времени, уступая лишь летающей лодке Дорнье X". Калинин воплотил в этом проекте свою давнюю идею сосредоточить всю полезную нагрузку в крыле. В результате получился весьма необычный самолет, представлявший собой моноплан с толстым крылом большой площади и размахом 58 м, к которому крепились две трехгранные балки с хвостовым оперением, шасси в гондолах и кабина экипажа. Силовая установка включала 7 двигателей М -34Ф мощностью по 830 л с Самолет соз -давали кок тяжелый бомбардировщик со взлетной массой 36 т. способный нести 10 т бомб. Предполагался и пассажирский вариант для перевозки 128 человек. Конструкцию проектировали с учетом технологических возможностей харьковского завода, а также характерных для тогдашней советской промышленности ограничений на использование алюминиевых сплавов. Поэтому каркас крыла и балок был сварен из стальных тонкостенных труб, дюралевая обшивка использовалась только на центроплане, кабине экипажа, гондолах шасси и обтекателях их стоек, а в остальных местах она была полотняной.
Первый раз в воздух К 7 поднялся 21 an густа 1933 г. под управлением экипажа, который возглавлял М.А. Снегирев. На борту находился и К.А. Калинин. Затем в течение трех месяцев состоялось еще 12 полетов, которые прошли вполне благополучно. Испытатели в целом положительно оценивали машину, особенно отмечая хорошую устойчивость и управляемость гиганта. Выявили они и ряд недостатков, среди которых наибольшее беспокойство вызывали повышенные вибрации конструкции, особенно хвостового оперения, что было вызвано работой седьмого двигателя, установленного между балками на центроплане и оснащенного толкающим винтом 21 ноября самолет отправился в очередной испытательный полет, который закончился катастрофой, Во время разгона для замера максимальной скорости разрушился нижний пояс одной из балок, самолет под небольшим углом врезался в землю и загорелся Из 20 человек, находившихся на борту, погибли 15. Расследовавшая трагедию государственная комиссия ошибок в расчетах конструкторов не выявила Были заложены еще 2 экземпляра К-7. хвостовые балки которых для увеличения прочности решили сделать четырехгранными, однако по указанию вышестоящих органов достраивать эти самолеты не стали,
Для Калинина наступили тяжелые времена. Отношения с руководителями авиапрома ухудшались, а в 1934 г. его КБ перевели на Воронежский авиазавод. Переезд творческого коллектива не мог обойтись без проблем, тем не менее, Константин Алексеевич и его сотрудники продолжали плодотворно трудиться. Калинин вплотную занялся воплощением еще одной своей давней мечты- созданием "Летающего крыла". Для проверки новаторской концепции в том году в Харькове построили небольшой планер, на котором было выполнено около сотни успешных полетов, давших очень много материала дли понимании динамики поведения летательного аппарата такой схемы.
Многоцелевой самолет К-10
Опытный планер К-12
Один из последних снимков К.А. Калинина, сделанных в его харьковском кабинете
Самолет К-12, покрашенный под жар-птицу для показа на воздушном параде. Август 1937 г.
Спроектированный самолет получил обозначение К-12. Это был фронтовой бомбардировщик, близкий по схеме к летающему крылу, оснащенный двумя двигателями воздушного охлаждения М-22 мощностью по 830 л.с. производства запорожского завода № 29. Взлетная масса машины составила 4200 кг при бомбовой нагрузке 500 кг. Ее постройку завершили осенью 1936 г. Заводские испытания, которые проводил летчик ВО. Борисов, прошли успешно. Положительную оценку самолет получил и на Государственных испытаниях, после которых был рекомендован в серийное производства. Надежность К-12 не вызывала сомнений, о чем свидетельствует допуск его к участию в воздушном параде в Тушино, состоявшемся 18 августа 1937 г.