Наиболее удачно сложилась судьба 12-цилиндрового V-образного дизеля, разрабатывавшегося по программе Н-1 в ОНД ИАМ под руководством самого А. Д. Чаромского. В конце 1931 г. Управлению ВВС представили эскизный проект, получивший обозначение АН-1 («авиационный нефтяной»). Общая компоновка и силовая схема двигателя были подобны примененным в микулинском М-34, но диаметр цилиндров и ход поршня отличались в большую сторону — 180 и 200 мм соответственно. Рабочий объем получился огромным — 61,04 л. Каждый цилиндр имел по четыре клапана. Первый опытный образец АН-1 изготовили летом 1933 г. в мастерских ЦИАМ. Двигатель не имел приводного центробежного нагнетателя (ПЦН). В ходе стендовых испытаний, проведенных в 1933–1934 гг., отмечалась неустойчивая работа на малом газе, кроме того, дизель плохо запускался при низких температурах. В процессе проектирования номинальную и максимальную мощность увеличили до 750 и 800 л.с. соответственно. АН-1 проходил государственные испытания в октябре — ноябре 1935 г., причем была зафиксирована максимальная мощность 814 л.с. Масса двигателя в процессе доводки существенно выросла: по уточненному заданию — 950 кг, затем ее «откорректировали» до 975 кг, фактическая масса в начале испытаний — 1003 кг, а после доводки и применения местных усилений — 1021 кг. Результаты получились, в общем, удовлетворительные: Чаромскому предложили выпустить опытную партию из 35–40 дизелей.

Государственные испытания дизеля АН-1 зав. № 14 на самолете АНТ-36 («РД-Д» — «рекорд дальности — дизельный») проводились летом 1936 г. Рекордный самолет «РД» зав. № 188 первоначально оснащался мотором АМ-34Р, поэтому небольшому конструкторскому коллективу во главе с А. С. Москалевым пришлось переделать мотораму и несколько изменить центровку. Шасси машины из-за дефектов в системе уборки зафиксировали в выпущенном положении. В ходе испытаний произошли две поломки дизеля (на пятом и седьмом часах режимной работы). Однако общий вывод, несмотря на эти и другие обнаружившиеся дефекты (течи масла из фланцевых разъемов агрегатов, трудность запуска при температуре ниже +10°С), госкомиссия сделала положительный: «Дизель в целом работает надежно». Дальность полета машины с запасом топлива 3500 кг получилась равной 10 800 км, по расчетам, она могла увеличиться до 12 000 км, если у самолета убрать шасси. На основе накопленного технического задела началось создание дальнего высотного самолета БОК-15, сохранявшего схему РД и отличавшегося от него трехместной герметизированной кабиной и силовой установкой.

В конструкции модифицированного варианта авиадизеля АН-1А, созданного в 1936 г., применили односкоростной ПЦН конструкции П. И. Орлова. Двигатель был форсирован по частоте вращения до расчетной максимальной мощности 900 л.с., его масса достигла 1040 кг. В январе 1937 г. дизель прошел 100-часовые госиспытания, продемонстрировав максимальную мощность 913 л.с. Малую серию АН-1А, предназначенных для установки на опытный тяжелый бомбардировщик ТБ-3Д, изготовили в мастерских ЦИАМ.

Редукторный вариант авиадизеля АН-1Р разрабатывался параллельно с АН-1А, однако создание его задержалось из-за систематических поломок зубьев шестерен редуктора при изменении режима работы. Двигатель поступил на стендовые госиспытания только в начале 1938 г. и в том же году был передан на летные испытания. Доводка шла мучительно медленно. Причины главным образом крылись в отставании отечественного машиностроения в области создания топливной аппаратуры. Форсунки, регуляторы, насосы высокого давления пришлось импортировать из Германии, где их изготавливала фирма «Бош». Лишь непосредственно перед началом Великой Отечественной войны подобную аппаратуру научились производить в СССР. Она заимствовала компоновку и принципиальные решения немецких устройств, которые, впрочем, не являлись точными копиями «бошевской» продукции. С сожалением отметим, что советские насосы и форсунки существенно уступали немецким прототипам по надежности и ресурсу.

Длительная доводка АН-1 вновь привела к мысли о заимствовании конструкции немецких авиационных дизелей в целом. Для начала ЦИАМу поручили изучить конструкцию и снять характеристики Jumo 4, а затем — более современного Jumo 205, захваченного в Испании. Исследования показали, что немецкие дизели радикально отличались от отечественных (они были однорядными, в каждом из цилиндров встречно двигались два поршня) и не были лишены недостатков: частенько ломались, неустойчиво работали при большом обогащении смеси. По мощности они уступали АН-1. В общем, специалисты отвергли идею копирования трофеев. Но затяжка с доводкой отечественных дизелей дорого обошлась А. Д. Чаромскому и ряду его сотрудников: в 1938 г. они были арестованы по 58-й статье и получили стандартные 10 лет. Руководство коллективом ОНД ЦИАМ перешло к заместителю Алексея Дмитриевича — инженеру В. М. Яковлеву.

С 1937 г. Яковлев занимался доводкой двигателя АН-1М, катерного варианта АН-1А, оборудованного реверс-муфтой. Его максимальная мощность составляла 950 л.с. при массе 1350 кг. В 1939 г. АН-1М прошел заводские испытания. В конце 1939 г. работу прекратили, поскольку наркомат ВМФ изменил требования задания. В том же году под руководством В. М. Яковлева началось создание судового дизеля МН-1. В 1939 г. он четырежды выставлялся на госиспытания, но так их и не выдержал. Максимальная мощность МН-1 составила 1000 л.с., его масса достигла 1500 кг. Двигатель доводился до середины 1940 г., но в серийное производство не передавался в связи с занятостью В. М. Яковлева и его сотрудников доводкой авиационного варианта дизеля.

Последней модификацией дизельного двигателя, разработкой которой руководил А. Д. Чаромский до ареста, явилась модель АН-1РТК (редукторный с турбокомпрессорами). В январе 1938 г. АН-1РТК предъявили на госиспытания с двумя турбокомпрессорами конструкции В. И. Дмитриевского и И. Е. Скляра. Номинальная мощность этого варианта составляла 1000 л.с., а взлетная — 1200 л.с. В 1939 г. двигатель проходил стендовые высотные испытания на Памире. В 1940 г. изготовлена очередная модификация с измененной системой наддува, она оснащалась четырьмя турбокомпрессорами конструкции М. А. Кузьмина и И. Е. Скляра. Дизель имел мощность 1000/1250 л.с., его масса составляла 1100 кг. Именно в расчете на использование этого дизеля в 1940 г. готовился специальный вариант самолета БОК-15 для кругосветного перелета М. М. Громова. Двигатель оснастили приводом для наддува гермокабины, продолжительность непрерывной безотказной работы планировали довести до 60–80 ч. Начавшаяся война сделала кругосветный перелет невозможным, и в дальнейшем усилия были сосредоточены на создании военных вариантов авиадизеля.

Оказавшихся за решеткой А. Д. Чаромского, Б. С. Стечкина, А. С. Назарова, В. П. Глушко и швейцарского инженера У. Келлера из фирмы «Зульцер» (последний собирал данные об эксплуатации дизелей своей фирмы в России и был… обвинен в шпионаже) привлекли к работе в очередной «шарашке». На этот раз Особое техническое бюро (ОТБ) НКВД было создано при небольшом моторном заводике № 82, ранее принадлежавшем ГВФ. Номинальным руководителем ОТБ с правом подписи стал инженер Ф. Я. Тулупов (не являвшийся заключенным), но реально проектированием руководил Чаромский. Разрабатывавшийся коллективом «зэков» дизель получил наименование АД-5.

Он являлся усовершенствованным вариантом АН-1РТК и так же, как последний, имел 12 цилиндров в двух блоках.