Советские инженеры

Почти безоблачное студенческое счастье для Аркадия окончилось через 2 года: в конце 1911 года умер отец. Мать с младшими детьми осталась в Перми без каких-либо средств к существованию. Весной 1912 года по решительному настоянию Аркадия они переселились в Москву. А ему пришлось работать днем, учиться вечерами или порою наоборот. Но при любом варианте оставалась большая нужда и накапливалось утомление. Учение же растягивалось на долгие годы. Аркадий поступил работать токарем на машиностроительный завод. Но денег все равно не хватало. Он брался за все — подрабатывал репетиторством, держал корректуру в одном из издательств, рисовал картинки в популярном журнале, оформлял чертежи, устроился производителем работ на строительстве электростанции.

Жестокая необходимость зарабатывать на жизнь не заслоняла главного — авиационных моторов. Увлечение ими пришло в училищной лаборатории, занимавшей отдельное здание с фасадом на Яузу. Здесь царила неповторимая обстановка научного поиска. После ухода оттуда Швецова долго преследовал запах смазочного масла, гудение двигателей, и он в глубине души завидовал лаборантам, уверенно занятым своим таинственным для непосвященные делом. Интерес к моторам утвердился на лекциях Николая Романовича Бриллинга. Каждая его лекция больше походила на беседу с аудиторией. Любой тезис разбирался до конца, до полного понимания. У слушателя не возникало ни малейшего сомнения, что по двигателям внутреннего сгорания их профессор знает абсолютно все: конструкцию, процессы, происходящие в камере сгорания, головокружительные дифференциальные уравнения, описывающие сущность работы моторов, новейшие решения в технических журналах и историю мотора вплоть до мелочей.

Сотни миллионов людей, садящихся ежедневно за руль и заводящих мотор автомобиля, в большинстве своем почти ничего не знают о создателях столь привычного человеку XX века чуда.

А между тем история возникновения и развития двигателей внутреннего сгорания (ДВС) удивительна и динамична. Вот лишь некоторые страницы их летописи:

…1859 год. Этьен Ленуар (1822–1900), бельгиец, живший во Франции, построил одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания, работавший на смеси воздуха и светильного газа с зажиганием от постороннего источника тока. Предварительное сжатие смеси еще отсутствовало. Несмотря на то, что коэффициент полезного действия составлял лишь 5 процентов, двигатель Ленуара начали использовать на практике, так как он был надежен и работал бесшумно.

Год 1862-й. Э. Ленуар впервые применил простейший карбюратор.

1867 год. Немецкий конструктор и предприниматель Николаус Август Отто (1832–1891) при участии инженера Эйгена Лангена (1833–1895) изобрел газовый атмосферный двигатель (четырехтактный цикл со сжатием), КПД которого значительно превышал КПД двигателя Ленуара.

1876-й — Н. Отто так усовершенствовал конструкцню своего двигателя, что практически он мог работать и на жидком бензине.

1883–1886-й — немецкий изобретатель Готлиб Даймлер (1834–1900) сконструировал первый легкий бензиновый ДВС.

1888-й — русский изобретатель и конструктор Огнеслав Степанович Костович (1851–1916), серб по национальности, предложил проект бензинового двигателя с карбюратором. Проект был реализован на Охтенской судостроительной верфи.

1893-й — Генри Форд (1863–1947) построил свой первый автомобиль.

1893-й — немецкий инженер Рудольф Дизель выдвинул идею, а в 1897 году изготовил экземпляр двигателя, работающего по циклу, близкому к идеальному циклу Карно (в будущем двигатели подобного типа получили имя их изобретателя).

1901-й — Альберто Сантос-Дюмон (1873–1932), бразилец по национальности, построил дирижабль с ДВС. На нем он облетел вокруг Эйфелевой башни.

Так в первый год XX столетия соединились две линии техники: воздухоплавание и ДВС. А в скором времени тот же двигатель поднялся к небу на аппаратах тяжелее воздуха. Наступила эра авиации. Но прогресс авиации зависел в основном от совершенства двигателей.

Если первые двигатели, примененные на аэропланах в воздухе, имели мощность 12 лошадиных сил, на каждую из которых приходилось 5,25 килограмма веса, то самолет Блерио, перелетевшего в 1908 году Ла-Манш, имел уже стосильный мотор и весил около 100 килограммов — иными словами, на одну лошадиную силу по килограмму. Однако тем самым возможности чисто эмпирического конструирования моторов были практически исчерпаны. Продвигаться вперед в моторостроении на ощупь, методом «проб и ошибок» далее было невозможно. Требовалась теория. Впервые подошел к ее созданию в 1907 году профессор Московского высшего технического училища Василий Игнатьевич Гриневецкий, который предложил способ теплового расчета рабочего процесса в ДВС.

В теории Россия выходила вперед. Николай Егорович Жуковский своими трудами, начиная от первой статьи «О парении птиц» (1891), создал единую научную дисциплину — экспериментальную и теоретическую аэродинамику, без которой немыслимо было развитие практической авиации.

Работали в России и над авиадвигателями. Один из первых самолетостроителей, Степан Васильевич Гризодубов (отец известной советской летчицы Героя Советского Союза Валентины Гризодубовой), увидав в кинематографе фильм о полете братьев Райт, сделал своими руками аэроплан оригинальной конструкции, а затем в 1910 году и бензиновый двигатель к нему.

Через год курский изобретатель А. Г. Уфимцев получил патент на так называемый биротативный двигатель, подобного которому не знала мировая техника. Осуществить проект в металле ему не удалось, но идея, заложенная в проекте, настолько плодотворна, что к ней обратились снова уже в наши дни. А в Риге владелец завода «Мотор» Ф. Г. Кален, не договорившись по финансовым проблемам с французской моторостроительной фирмой «Гном», спроектировал на своем заводе собственный двигатель.

Параллельные сравнительные испытания «Гнома» и «Калена» в 1912 году показали, что рижская конструкция во многом превосходила французскую. Ф. Г. Кален гарантировал работу двигателя без переборки в течение 50 часов и непрерывную работу в течение 10 часов. Завод мог обеспечить выпуск более 500 штук «Каленов» в год. Но русское военное ведомство, склонное недооценивать все отечественное, решило отдать предпочтение и деньги «Гному».

Зарабатывая на жизнь семьи, Аркадий Швецов заканчивал старшие курсы МВТУ, по существу, заочно, проводя бессонные ночи над учебниками и монографиями по теплотехнике, над курсовыми проектами. Только расчеты не казались настоятельно необходимой, но утомительной работой: получение числового результата, цифры доставляло ему ни с чем пе сравнимое удовольствие.

В Петрограде совершилось самое грандиозное событие нового века — Октябрьское восстание. Ожесточенными уличными боями промчалась революция и по Москве. Мировое значение этих событий Швецов, честно говоря, не сразу оценил, хотя, воспитанный отцом в духе стремления к социальной справедливости и сочувствия к демократическим идеалам, Аркадий интуитивно ощущал правоту лозунгов и идей революции. Его мать, Евдокия Моисеевна, имела более широкий взгляд на разворот зримо несущейся революционной стихии. Она активно включилась в большую общественную деятельность: встречалась с Н. К. Крупской, организовывала женские организации, участвовала в создании журнала для женщин, вступила в большевистскую партию. Несмотря на тяжкие материальные и бытовые лишения гражданской войны, семья Швецовых ощущала какое-то освежающее чувство, будто распахнулись широкие дали, открылись пути для осуществления чего-то необыкновенного, о чем романтически писали дореволюционные научно-популярные журналы.

В 1921 году А. Швецов защитил дипломный проект в МВТУ и получил диплом инженера-специалиста по двигателям внутреннего сгорания. Почти 12 лет ушло у Аркадия Дмитриевича на штурм инженерной науки.

Нужда в специалистах была неохватная. А профессура оставалась строгой: пока студент не отчитается по каждому предмету полностью, не ставят зачета. «Снижение требовательности — это наша гражданская смерть», — отчеканил формулу профессор Чарновский.

Тридцатилетнему инженеру предложили должность начальника технического бюро на московском заводе «Мотор», эвакуированном в 1915 году из Риги. Сразу после революции завод стал выпускать авиационные двигатели по типу французского РОН-120 (отечественный номер М-2-120). Впрочем, легко сказать — «стал выпускать»: быть может, уместнее здесь слово «мучение». В 1919 году на заводе собрали 17 моторов, в 1920-м — 20. Станки изнашивались, а замены им не было. В 1921 году ресурсов хватило всего на 4 двигателя. Производство умирало на глазах. Предприятие соединили с заводом «Икар». Цехи оказались разбросанными по всей Москве: в Нижних Котлах, у Семеновской заставы, в Мейеровском проезде.

Аркадий Дмитриевич приступил к выполнению своих обязанностей в мае 1922 года. Заводу предстояло освоить для возрождающейся отечественной авиации серийный выпуск девятицилиндровых ротационных моторов с воздушным охлаждением. Идеи французские, материалы наши.

Казалось бы, что тут мудреного? Известны чертежи каждой детали, известна последовательность технологических операций — что на каком станке делать. Швецов уже был начитан о разделении и синхронизации операций по системе Генри Форда. Остается только неукоснительно провести в жизнь этот принцип — и будут серийные моторы, если пока еще не отечественной конструкции, то, по крайней мере, отечественного производства. Но уже летом 1922 года начальник технического бюро впервые ощутил, насколько отличается теория от практики.