Ан-72 с самого начала создавался для нужд военной авиации, и, несмотря на существенную переделку машины, его экономические характеристики оставляли желать лучшего. По этой причине (не обращайте внимания на аэрофлотовскую символику, нанесенную сегодня на большинстве самолетов этого типа) он не нашел широкого применения в советском Аэрофлоте и авиакомпаниях, расплодившихся после распада Советского Союза. Следует учитывать также и то, что в гражданской авиации по сей день эксплуатируется немало самолетов Ан-26 с турбовинтовыми двигателями, составляющих заметную конкуренцию Ан-74. В 1979 году, как уже говорилось, самолет впервые продемонстрировали на очередном авиационно-космическом салоне в Париже, но и это мероприятие не способствовало расширению его «географии».
Ан-72 и по сей день является единственной машиной со столь уникальными взлетно-посадочными характеристиками, и неудивительно, что на ней установлено 20 мировых рекордов в разных весовых категориях, многие из которых не превзойдены и по сей день. В частности, рекорд в классе самолетов со взлетным весом 25 000—35 000 кг, установленный экипажем М. Л. Попович в ноябре 1983 года, когда груз в 5000 кг был «доставлен» на высоту 11 380 метров. Месяц спустя самолет продемонстрировал заметную резвость, поднявшись на 9000 метров за 10 минут 4,3 секунды. В ноябре 1985 года летчик-испытатель С.А. Горбик пролетел замкнутый 2000-километровый маршрут со средней скоростью 681,68 км/ч.
В августе 1991 года военный летчик-испытатель М. Косарев установил на Ан-72 мировой рекорд скорости по замкнутому 100-километровому маршруту. До этого ему принадлежал рекорд скорости, установленный на 1000-километровом замкнутом маршруте с грузом 1000 и 5000 кг.
Самолет был хорошо принят летчиками, оценившими его взлетно-посадочные качества, простоту и легкость в управлении, а за горбатость очертаний острые на язык авиаторы дали ему прозвище «Верблюд». Но больше привилась кличка «Чебурашка» за характерный вид спереди с высокорасположенными двигателями большого диаметра.
Ан-72 пытались приспособить и для нужд гражданской авиации. С этой целью разработали Ан-72АТ для перевозки стандартных авиационных контейнеров, административный Ан-72С, предшественник VIP-варианта, и экспортную модификацию Ан-72В, разработанную по заказу ВВС Перу.
После развала Советского Союза, когда выпуск Ан-72 прекратился, ХГАПП предложило авиакомпаниям самолет Ан-72Г, представлявший не что иное, как грузовой вариант Ан-74. Но эти проекты так и остались на бумаге.
Ан-72 за характерное расположение двигателей получил прозвище «Чебурашка»
Сегодня санкт-петербургское предприятие «Контур-НИИРС» предлагает вариант установки на Ан-72 многофункциональных индикаторов и замену РЛС «Буран» на «Контур-10Ц» с фазированной щелевой антенной, позволяющей обнаруживать береговую черту и корабли в море на удалении до 300 км.
В 1981 году Харьковское авиационное производственное объединение приступило к освоению серийного производства Ан-72, но с уменьшенными габаритами антенны РЛС, что в очередной раз привело к переделке обтекателя ее антенны. Серийные самолеты для военных получили обозначение Ан-72, а для гражданских эксплуатантов — Ан-74.
Первый серийный Ан-72 по указанию министра авиационной промышленности Советского Союза И.С. Силаева предстояло построить к январю 1983 года. Но этот срок оказался нереальным. К тому времени завод продолжал еще выпуск самолетов Ту-134.
Постоянные изменения, вносившиеся в конструкцию Ан-72, сильно осложнили положение на серийном авиационном заводе, где освоение самолета и так шло с большим трудом. К переходу на принципиально новую машину предприятие оказалось совершенно не готово. Не было опыта изготовления крупногабаритных цельнофрезерованных панелей, деталей из композиционных материалов и титана, клееных и сотовых конструкций, использования новых методов сборки. В итоге изготовление деталей из углепластика (створок шасси, грузового люка и откидных панелей крыла) началось с задержкой на год из-за того, что Госплан СССР вовремя не заказал химическим заводам углеволокно. Для производства доработанного Ан-72 потребовалась и новая технологическая оснастка. Все это привело к тому, что первые серийные Ан-72 были цельнометаллическими, без использования композиционных материалов в конструкции планера.
Лишь 22 декабря 1985 года экипаж летчика-испытателя В.А. Ткаченко поднял в воздух первый серийный Ан-72. В НАТО Ан-72 получил кодовое обозначение Coaler-C («Угольщик-С»). В 1986 году Ан-72 (серийный № 0103) поступил в НИИ ВВС на контрольные испытания (ведущий инженер В.К. Полусмяк), но эталоном он так и не стал. Одним из существенных его дефектов стала валежка на крыло из-за разных углов установки его консолей. Обычной нивелировкой недостаток устранить не удалось, и машину вернули на завод. Лишь после отработки технологии сборки Ан-72 стали сдавать заказчику.
Первые серийные Ан-72 комплектовались двигателями Д-36 серии 1А и вспомогательными силовыми установками ТА-8В. Назначенный ресурс был небольшой — 15 000 часов (15 000 посадок, 25 лет эксплуатации).
Военную приемку Ан-72 на Харьковском авиационном заводе осуществляли летчики-испытатели М. И. Иванцов, Битюжский, С.Э. Кузнецов, бортинженер В.Г. Бочко, бортрадист В.В. Криворученко. По свидетельству Иванцова, «когда начали летать (на Ан-72. — Прим. авт.), было много неувязок с шасси. Подкосы у нас ломались раз пять или шесть. Путем доработок все это довели до ума. Первоначально ограничение взлетного веса было 31 200 кг, а после доработок шасси выдерживало до 40 000 кг. По инструкции на Ан-72 можно садиться при боковом ветре 15 метров в секунду, мы летали при 20 и даже 25».
Ан-72 покидали завод с красными звездами — символикой Советской Армии. Для машин же, предназначавшихся для 8-й акдон, сделали исключение, окрашивая их в цвета, принятые в Аэрофлоте, и нанося государственные регистрационные обозначения.
В эксплуатации Ан-72 показал себя достаточно надежной и неприхотливой машиной. Серьезных неисправностей и дефектов после устранения «детских болезней» практически не наблюдалось. Вместе с тем его конструкция оказалась довольно «нежной», и еще в ходе испытаний Ан-72 ввели ограничения по посадочной скорости и условиям эксплуатации с различных аэродромов. Более сложный, по сравнению с самолетами предыдущих типов Ан-72 нуждался и в более тщательном обслуживании. Особенно неудобным для работы оказалось высокое расположение двигателей, требующее громоздких стремянок.
Машина прошла длительные эксплуатационные испытания в разных климатических условиях, в том числе в арктических районах, на высокогорных и южных аэродромах. По их результатам расширили область применения самолета. В перегрузочном варианте взлетный вес Ан-72 довели до 34 000 кг (летчики-испытатели отмечали при этом ухудшение управляемости машины, и полеты в этом случае рекомендовалось выполнять лишь опытным пилотам).
Хотя и предполагалось, что Ан-72 придет на смену Ан-26, но он, обладавший грузоподъемностью 7500 кг, занимал промежуточную нишу между легким военно-транспортным самолетом и средним Ан-8, тогда еще находившимся на вооружении.
