С 1961 по 1987 годы, в течение двадцати шести лет, Н. К. Шихалеев был — генеральным директором Пензенского научно-производственного объединения «Эра» Министерства авиационной промышленности СССР. Под руководством и при непосредственном участии Н. К. Шихалеева на НПО «Эра» было создано новое направление в авиационной промышленности СССР — тренажёростроение, была создана единственная в советском союзе практическая база по серийному производству и выпуску авиационных и космических тренажёров. Более сорока различных видов тренажёров было разработано на предприятии под руководством Н. К. Шихалеева, был внесён ощутимый вклад в осуществление космической программы «Энергия — Буран», изделия предприятия поставлялись более чем на тридцать предприятий различных стран мира. За заслуги в авиационной промышленности Указом Президиума Верховного Совета СССР, Н. К. Шихалеев был награждён Орденом Октябрьской революции,