СКБ ХАИ становится на долгие годы одной из форм выражения идеи, программы и локальной традиции харьковской научно-технической авиационной школы. В СКБ студенты осуществляли не только проектирование, но и работы по научному исследованию проблемы, изготовлению, испытанию и, что самое главное, внедрению машин и механизмов в производство.

В 1960 году коллектив СКБ приступает к проектированию двухместного учебно-тренировочного самолета ХАИ-18. Внешне ХАИ-18 походил на своего предшественника ХАИ-17. Самолет представлял собой свободно-несущий моноплан с низкорасположенным крылом большого размаха, толкающим винтом и трехопорным шасси. Основной материал - дерево с применением металла. Места ученика и инструктора размещались друг за другом. Управление двойное. Предполагалось, что с мотоциклетным двигателем мощностью 50 л.с. самолет при полетном весе 500 кг будет иметь скорость 210 км/ч и потолок 4250 м.

В 1962 году детально проработанный проект ХАИ-18 передали на один из авиазаводов, однако самолет не был закончен постройкой и послужил основой другой машине - самолету ХАИ-20.

В 1963 году в ХАИ сделали решительный шаг вперед, сконструировав спортивный самолет весовой категории до 500 кг. За основу этого аппарата молодые конструкторы А.Ф. Пильник, А.В. Олефир, С.В. Елистратов, В.Е.Гайдачук и другие, работающие под руководством В.П. Люшнина, взяли проект самолета ХАИ-18. При поддержке молодежи Харьковского авиазавода через три года упорного труда ХАИ-20 был готов к полетам. С чешским двигателем М-332 в 140 л.с. он имел расчетную скорость 270 км/ч и потолок 8600 м.

25 июня 1967 года инженер ХАИ Г.Чуб совершил на новой машине первый полет. Проведенные затем испытания на высотах до 2000 метров со скоростью 130-180 км/ч показали хорошую устойчивость и управляемость самолета в полете, что позволяло выполнять на нем даже некоторые фигуры высшего пилотажа.

Модификация	ХАИ-20
Размах крыла, м	10.44
Длина самолета,м	6.80
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого самолета	310
максимальная взлетная	500
Тип двигателя	1 ПД М-322
Мощность, л.с.	1 х 140
Максимальная скорость, км/ч	270
Крейсерская скорость, км/ч	220
Практическая дальность, км
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м	8600
Экипаж, чел	1