Прототип Ан-72 (сер. № 004) во время первых рулежек. Лето 1977 г.
Ан-72 № 004 в одном из первых полетов
Слева: посещение комиссией МАП макета-стенда силовой установки Ан-72. Апрель 1975 г. Справа: после первого вылета Ан-72. На переднем плане слева направо: П.В. Балабуев, В.И. Терский и O.K. Антонов. 31 августа 1977 г.
Официальным основанием для начала проектирования Ан-72 стало совместное решение МАП, ВВС и Министерства гражданской авиации (МГА) от 16-27 мая 1974 г. Самолет КВП должен был иметь грузоподъемность 5 т и дальность с такой загрузкой 800 км. Вскоре ведущим конструктором по нему был назначен Я.Г. Орлов, а 10 июня O.K. Антонов подписал приказ № 658 по Киевскому механическому заводу (КМЗ)(3*), согласно которому эскизный проект машины следовало подготовить до конца года. В целом, это задание было успешно выполнено. В тот же период начались работы по созданию испытательных стендов, макетов самолета и его силовой установки. В мае 1975 г. в Киев прибыла макетная комиссия во главе с генерал-лейтенантом П.В. Базановым, работа которой завершилась подписанием положительного заключения.
12 июля 1976 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совмина СССР № 558-186 о создании Ан-72. К тому моменту рабочее проектирование машины уже практически завершилось. Реализуя концепцию самолета КВП, создатели Ан-72 постарались обеспечить ему высокую энерговооруженность, но так как, кроме Д-36 с тягой 6500 кгс, других подходящих двигателей не существовало, пришлось «обжимать» сам самолет. В результате машина получилась весьма компактной, например, ширина грузовой кабины по полу стала меньше, чем у Ан-26 (2,15 м и 2,40 м соответственно). Был предпринят ряд мер для получения эффекта Коанда, включая использование специальных мотогондол с соплами несколько приплюснутого сечения. Самолет оснастили высокомеханизированным крылом с прямым центропланом и трапециевидными консолями с прямой задней кромкой. Разработали чрезвычайно эффективное реверсивное
устройство ковшового типа. Для обеспечения устойчивости и управляемости на малых скоростях применили киль и рули большой площади, а чтобы предотвратить срыв потока на стабилизаторе при выпущенных в посадочное положение закрылках, его оснастили выдвижным дефлектором (эдаким перевернутым предкрылком). Ан-72 снабдили мощным шасси с независимой подвеской основных стоек и пневматиками низкого давления, что позволило сделать его настоящим вездеходом. В хвостовой части герметичного фюзеляжа предусмотрели большой люк, закрывавшийся рампой, которая могла откатываться под фюзеляж или служить трапом для самоходной техники. Экипаж состоял из трех человек: двух летчиков и борттехника. Таким образом, Ан-72 стал первым и пока единственным отечественным ВТС, в экипаже которого нет штурмана. Чтобы отказаться от него, на борту решили установить автоматизированную навигационную систему, сопряженную с РЛС.
Постройкой первого прототипа занималось опытное производство КМЗ в сотрудничестве с соседним Киевским авиационным производственным объединением (КиАПО)(4*), где предполагалось развернуть серийный выпуск Ан-72. В кооперации участвовали и многие другие предприятия. В то время Запорожское ПО «Моторостроитель» (ныне – ОАО «Мотор Сич») только осваивало серийное производство Д-36 и могло выпускать лишь его отдельные агрегаты. Сборку двигателей и поставку их на КМЗ должен был осуществить «Прогресс», причем специалистам ЗМКБ предстояло создать специальную модификацию Д-36, ибо уже существовавшая и прошедшая все испытания версия предназначалась для Як-42, имела соответствующую «обвязку» и не годилась для установки сверху крыла. Учитывая загрузку своей фирмы, В.А. Лотарев и его первый заместитель Ф.М. Муравченко без особого энтузиазма отнеслись к новой работе. Договариваться с ними поехал главный антоновский двигателист B.Г. Анисенко, который успешно справился с «дипломатической» миссией, и модифицированные Д-36 прибыли в Киев к установленному сроку.
Опытный самолет, получивший серийный № 004 и гражданское регистрационное обозначение СССР-19774, выкатили из сборочного цеха 6 мая 1977 г. Его характерными особенностями были большие подфюзеляжные гребни и двухстворчатый аэродинамический тормоз, расположенный в хвостовой части фюзеляжа. Грузолюк закрывался рампой и двумя задними створками. На самолете не был установлен ряд систем, в том числе, десантно-транспортное оборудование, часть БРЭО, двигатели не имели реверса.