Весной 1935 года самолет был построен, и начались летные испытания. Впервые его подняли в воздух летчики-испытатели Я. Моисеев и Н. Кастанаев. У Кастанаева осталось очень благоприятное впечатление от этого полета:
"Самолет отлично маневрировал в воздухе, прекрасно планировал и вообще хорошо слушался летчика".
Скорость и дальность полета были выше, чем у АНТ-6, и в процессе испытаний они росли. На первомайском параде 1936 года Кастанаев пролетел над Красной площадью и совершил крутой восходящий вираж - это было захватывающее зрелище. Тяжелый самолет красиво и уверенно выполнял фигуры, которые обычно демонстрировал легкий самолет...
Ободренный успехом, В. Ф. Болховитинов внес несколько конструктивных изменений, улучшивших показатели машины. Он писал тогда: "Самолет для всех нас - живой организм. Он может и должен изменяться, совершенствоваться. Его возможности растут, как увеличиваются силы человека".
В Академии имени Жуковского В. Ф. Болховитинов продолжал руководить кафедрой дипломного проектирования. Ему постоянно приходилось помогать молодым конструкторам "оформлять" мысли, разрешать в чертежах сложные вопросы самолетостроения. Вместе со своими молодыми сотрудниками Болховитинов находил нестандартные решения. В конструкторском бюро царил дух творчества. Недаром из этого коллектива выросли талантливые ученые, в частности член-корреспондент АН СССР Б. Е. Черток, лауреат Ленинской и Государственных премий А. М. Исаев, академик, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии В. П. Мишин.
Сотрудники КБ и заводские летчики знали о подготовке чкаловским и громовским экипажами перелетов на двух туполевских самолетах АНТ-25 через Северный полюс в США. Но это были полеты для завоевания абсолютного рекорда дальности.
В КБ Болховитинова возникла идея совершить такой же межконтинентальный перелет на Н-209, но уже с коммерческой целью, то есть с грузом. Конструкторы и испытатели подсчитали, что с грузом 2 тонны этот самолет способен пролететь 7,5-8 тысяч километров.
Во время испытательных полетов удалось установить четыре мировых рекорда*. Этот самолет мог стать этапным - вслед за АНТ-25. Такой машины еще не было ни в одной стране.
* (В ноябре 1936 года летчики-испытатели М. Нюхтиков и М. Липкин подняли груз весом 10 тонн на высоту 7032 метра. В мае 1937 года испытатели Г. Байдуков и Н. Кастанаев установили два рекорда скорости с грузом 5 тонн на дальность 1000 и 2000 километров.)
Как раз в те годы Георгий Филиппович Байдуков был шеф-пилотом самолетостроительного завода, где создавался Н-209. 15 мая 1937 года "Правда" опубликовала фотографию экипажа после приземления и заметку о том, как были установлены эти рекорды...
- С этого сообщения все и началось, - Георгий Филиппович взял в руки несколько фотографий, снятых в 1937 году. - Вызвали нас на заседание Политбюро: Чкалова, Леваневского и меня. С нашим экипажем было все ясно, и наш АНТ-25 практически был готов. А у Леваневского самолета не было. Тогда Климент Ефремович Ворошилов говорит:
- Товарищ Байдуков, вы же недавно установили рекорд скорости и грузоподъемности. Может быть, на этой машине и полететь Леваневскому?
Я объяснил, что эта машина экспериментальная. Действительно, рекорд мы установили, но требуется доводка этой машины, как говорят, до "кондиции". Есть еще что доделывать в винтомоторной группе, в хвостовом оперении... Но мне было сказано отвезти Сигизмунда Александровича на наш завод и показать эту машину.
По дороге на завод Байдуков, посоветовавшись с Чкаловым, пригласил Леваневского лететь с ними на АНТ-25 командиром. Самолета у него нет, а он - автор идеи перелета через полюс. Но Сигизмунд Александрович, будучи человеком твердым, повторил, что свое решение об отказе от одномоторного самолета он не изменил... Байдуков познакомил его с конструктором Болховитиновым, с ведущим летчиком-испытателем этой машины Кастанаевым, который согласился тут же показать машину в полете.
Самолет произвел сильное впечатление на Леваневского.
Вот что вспоминает об этом Б. Е. Черток - бывший инженер по электро- и радиооборудованию в болховитиновском КБ:
"Кастанаев поднял самолет, потом спикировал для набора скорости и на небольшой высоте заложил очень крутой вираж - крылья поставил почти перпендикулярно к земле... Мы были удивлены бурной реакцией Леваневского - он даже изменился в лице, бросился к Болховитинову.
- Дайте, дайте мне эту машину! Такое показать американцам! Им это и не снилось!..
Действительно, машин такого класса у американцев не было. Они еще только начинали создавать свою первую "летающую крепость" - "Боинг-17". Леваневский знал американскую технику того времени и, когда увидел такой тяжелый и элегантный самолет в воздухе, понял, что этой "новинкой" можно удивить кого угодно..."
Вскоре правительство удовлетворило ходатайство Леваневского - разрешило совершить перелет по маршруту Москва - Северный полюс - Северная Америка на самолете Н-209. Командиром назначался С. А. Леваневский, вторым пилотом - Н. Г. Кастанаев, штурманом - В. И. Левченко, бортмеханиками - лучший заводской механик Н. Н. Годовиков и опытный полярник Г. Т. Побежимов, радистом - Л. Л. Кербер*.
* (В процессе подготовки вместо Л. Л. Кербера в экипаж был включен радист Н. Я. Галковский.)
После того как было принято это решение, конструкторская группа за 15 дней подготовила все чертежи, которые немедленно поступили в производство. Цехи завода работали круглосуточно. Уже через пять дней после сдачи последнего чертежа все детали были изготовлены и поступили на завод. Дефекты, замеченные во время полетов, исправлялись ночью.
В. Ф. Болховитинов дневал и ночевал у самолета. Ему даже некогда было... подстричься. И однажды летчики пригласили его в комнату (они жили под присмотром врачей в домике на подмосковном аэродроме). Самый сильный среди них - Николай Кастанаев в шутку связал руки конструктора полотенцем, а самый ловкий - Виктор Левченко аккуратно подстриг, а заодно и побрил.
Леваневский в это время был в Севастополе. Из США доставили пароходом три гидросамолета, которые он заказывал для полярной авиации. Необходимо было облетать и передать их для работы. К этому времени его друг Алексей Грацианский уже перешел в полярную авиацию и с удовольствием принял предложение Сигизмунда участвовать в приемке самолетов. Единственное, что омрачало радость Грацианского, - его разлука с невестой. Узнав об этом, Леваневский решительно потребовал:
- Немедленно вызывай ее сюда, в Севастополь. Отгрохаем свадьбу!
Свадьба прошла весело, Леваневский был посаженым отцом и тамадой... Вскоре он пригласил Алексея и Нонну Грацианских на концерт джаз-оркестра Л. Утесова. Леонид Осипович узнал среди зрителей Леваневского и приветствовал его со сцены. Зрители поднялись с мест, зааплодировали. Смущенный Леваневский встал, поклонился Утесову и зрителям. Концерт проходил в здании севастопольского театра, и Сигизмунду Александровичу было приятно вспомнить, как 11 лет назад он здесь получал удостоверение выпускника школы морских летчиков. В те годы Леваневского узнавали в общественных местах, осаждали любители автографов. Он же старался быть в тени, не привлекать к себе внимания и стремился поскорее завершить программу испытаний американских гидросамолетов. Один из них - Си-43 необходимо было испытать по полной программе, так как предполагалось приобрести лицензию на этот самолет и запустить его в серию на одном из наших заводов. А поскольку Леваневский выбирал этот самолет в США, он должен всесторонне выяснить его возможности и передать авиастроителям квалифицированное заключение.
Поэтому Леваневский и Грацианский работали, не считаясь со временем, и почти закончили испытания американской машины, когда из Москвы пришла телеграмма, предписывающая Леваневскому срочно прибыть в Москву. Друзья распрощались, не предполагая, что видятся в последний раз. Через месяц Грацианский на той самой американской машине прервет рейс в Дудинку и устремится на поиски самолета Леваневского...
К этому времени успешно слетали на одномоторных АНТ-25 через Северный полюс экипажи Чкалова и Громова. Все знали о шутке, сказанной Валерием Чкаловым на заседании Политбюро, когда кто-то спросил: не слишком ли рискованно лететь на одномоторном самолете? Чкалов ответил, что на одном моторе лететь - 100 процентов риска, а на четырех - четыреста!..
В шутке была известная доля истины: ведь ресурс авиационных моторов в те годы составлял 100 часов работы, после чего они должны идти в ремонт...
28 июля 1937 года экипаж во главе с Леваневским отправился в беспосадочный контрольный перелет: Москва - Мелитополь - Москва. Но на левом, командирском, сиденье был Н. Г. Кастанаев. В основном он и вел машину по всему маршруту. Леваневский сменял его время от времени, а чаще ходил по самолету, смотрел за работой радиостанций, расположенных в хвостовой и головной кабинах, наблюдал за действиями бортмехаников, которые забирались внутрь крыльев, к самим моторам и проверяли, не течет ли масло.
Он знал, что экипаж прекрасно знает свое дело, а Н. Г. Кастанаев изучил машину лучше, чем кто-либо. Очевидно, Леваневский пытался за оставшиеся две недели ближе познакомиться с экипажем и машиной, но слишком мало времени оставалось до отлета и слишком много организационных вопросов ежедневно возникало. А самолет-то был экспериментальный...
У Н-209 не было такого запаса дальности, как у АНТ-25. Поэтому во время последних испытаний поставили дополнительные баки, тщательно проверяли расход горючего, испытывали новые приборы. Испытатели надеялись воспользоваться преимуществом этого самолета в скорости, которое он получал благодаря мощи четырех моторов. К концу испытаний скорость самолета Н-209 в полтора раза превышала скорость АНТ-25. Значит, межконтинентальную трассу можно преодолеть быстрее чкаловского и громовского экипажей.
Болховитинов высказывал свои соображения по организации будущих коммерческих полетов.
"Сократив маршрут на 1000 километров, сделав, например, промежуточную посадку в Архангельске или Амдерме, наш самолет смог бы взять на борт 25 пассажиров за счет части запасов горючего. Значит, недалеко то время, когда начнутся регулярные трансарктические рейсы, и первые пассажиры, которые вечером сядут в самолет, через 30 часов опустятся на аэродроме Фэрбенкса..."
Конструктор предполагал после перелета улучшить машину: изменив винтомоторную группу, увеличить дальность полета.
Советская авиация вступила в новый этап творческого соревнования с ведущими авиакомпаниями мира за дальность, высотность и грузоподъемность...