В августе 1914 г. разразилась Мировая война. На Дворцовой площади перед Зимним дворцом состоялась многотысячная патриотическая манифестация студентов. Каждый вуз передавал царю адрес с выражением верноподданнических и патриотических чувств. В ответ на адрес политехников Николай 11 написал: «Тронут чувствами студентов и ценю их горячую готовность послужить Родине и мне в эту великую войну».
Впрочем, Поликарпова в те дни не было в столице, так как он был на практике в Николаеве и зарабатывал деньги для продолжения учебы.
Война внесла заметные изменения в жизнь города, института.
Все свободные помещения были переданы Красному Кресту для размещения раненых.
Мастерские начали выполнять военные заказы. На электромеханическом отделении открылись Курсы для подготовки специалистов по обслуживанию рентгеновских установок.
Охватившее многих состояние душевной тревоги, неопределенности предельно точно выразил Александр Блок:
Возвращаясь в Петроград в сумятице первых военных дней, Николай Николаевич потерял отпускной билет, без которого не мог быть выдан вид на жительство. Пришлось давать объяснения в канцелярии института, а также приставу полицейского Лесного участка Петрограда, где ему, в конце концов, было выдано удостоверение «на предмет исходотайствования нового вида».
Случались и другие неприятности. В конце января 1915 г. Поликарповым был утерян лекционный билет, который служил пропуском в институт; по лекционному билету выдавались книги в библиотеке, учебные принадлежности, различные документы. В канцелярии по студенческим делам, куда обратился Николай Николаевич, за утерю столь важного документа с него взяли штраф 50 копеек, потребовали справки о том, что за ним книг из библиотеки и других материальных ценностей не числится. Вот одна из таких справок с довольно своеобразным текстом: «Студент мех. отд. Н. Н. Поликарпов у меня досок не брал» (здесь и мелись в виду чертежные доски). Кто-то посоветовал дать объявление в газету «Ведомости Петроградского градоначальника». Поликарпов так и сделал, заплатив за это объявление из своего скромного бюджета 80 копеек.
Лекционный билет нашелся.
Ранее описываемых событий 27 апреля 1913 г. выдающийся русский конструктор и летчик Игорь Иванович Сикорский поднял в воздух первый в мире многомоторный самолет «Русский витязь» («Гранд»). Он был создан благодаря активной поддержке председателя Правления Русско-Балтийского вагонного завода М. В. Шидловского. После проведения испытаний и ряда доработок в июле 1913 г. на самолете был установлен мировой рекорд продолжительности полета — 1 час 54 минуты — с семью пассажирами на борту. 25 июля 1913 г. в Красном Селе самолет осмотрели император Николай 11 и великий князь Николай Николаевич. Полеты «Русского витязя» нашли отражение в русской и мировой печати, обсуждались в широких слоях общества. К сожалению, самолет просуществовал недолго: 11 сентября с пролетавшего биплана «Меллер 11» постройки завода «Дукс» на него упал двигатель «Гном», разрушив крыло. Восстанавливать машину Сикорский не стал.
Десятого декабря 1913 г. поднялся в воздух еще один многомоторный самолет «Илья Муромец». Уже первые его полеты показали, что И. И. Сикорскому удалось создать действительно выдающуюся для того времени машину. Свои прекрасные летные качества «Илья Муромец» подтвердил в дальних перелетах Петербург-Киев и обратно, проходивших в сложных метеорологических условиях. Самолет пилотировал сам И. И. Сикорский. Приведем любопытную выдержку из письма непосредственного участника перелета морского летчика старшего лейтенанта Лаврова, исполнявшего обязанности штурмана самолета, начальнику авиации Балтийского флота капитану 2-го ранга Дудорову:
«…Шли 3 часа 20 минут исключительно по счислению [компасу. — Прим. авт.]. Дождь 2 часа лил [как] из ведра. Временами не было видно края крыльев. Компасы в жидкости [т. е. спирте] я установил и проверил удачно настолько, что, не видя сквозь облака Киева, мы начали планировать с 1200 мет[ров] из точки счисления и только с 350 мет[ров] увидели как раз под собой главную улицу Киева…
Курьезно то, что «Муромец» клал в грозовых облаках [крен] на 30». Без приборов пропали бы.
Из очень жутких моментов был тот, когда над Оршей лопнула бензинопроводная труба и вдруг правое крыло вспыхнуло сильным пламенем. Механик затыкал трубы пальцем и выскочил [на крыло] с огнетушителем, но принужден был поливать себя, так как сразу облился бензином и стало жечь руки и шею [бензин загорелся на руках и шее]. Все кончилось, когда мне удалось влезть к баку и закрыть краны. Если бы не 250 метров [высоты], то мы бы не садились, а отремонтировались [в полете], но 250 мет[ров] и адская трепка (3 часа — 28 °C) заставили нас планировать в ржаное поле».
Отдадим должное мужеству экипажа.
Известия о перелетах «Ильи Муромца» с большим интересом были восприняты в стенах Санкт-Петербургского политехнического института императора Петра Великого — там не без основания считали самолет «своим». В аэродинамической лаборатории вуза в период создания «Муромца» впервые в нашей стране были проведены большие аэродинамические исследования профилей крыла, геометрии бипланной коробки. Продувки позволили существенно улучшить аэродинамику фюзеляжа, снизить его сопротивление, в том числе и за счет отказа от балкона. Удалось сравнительно хорошо по тому времени определить аэродинамические силы и моменты, действующие на самолет. Аэродинамическими исследованиями руководил ученик профессора Н. Е. Жуковского Василий Адрианович Слесарев. Благодаря этому удалось более точно провести расчет самолета на прочность и сделать его конструкцию достаточно легкой.
«В 1913 году я сильно заинтересовался авиацией и поступил на Курсы Авиации и Воздухоплавания при Кораблестроительном Отделении, которые и окончил в конце 1916 года», — писал Поликарпов в своей автобиографии.
Курсы авиации и воздухоплавания были основаны еще в 1909 г. и являлись первой высшей авиационной школой России, поскольку открытые в то же время аналогичные курсы в других высших учебных заведениях считались факультативными и не имели права (вплоть до 1914 г.) выдавать дипломы и свидетельства об авиационном образовании.
При их создании была проанализирована динамика развития авиационной промышленности России (напомним, что в 1909 г. в Санкт-Петербурге открылся первый русский авиационный завод Петербургского товарищества авиации и воздухоплавания).
Государственные деятели России достаточно трезво оценивали роль и значение авиационного образования, состояние и перспективы российского самолетостроения. В служебной записке министру торговли и промышленности В. И. Тимирязеву, датированной 20 июня 1909 г., председатель Совета Министров Петр Аркадьевич Столыпин писал:
«Ввиду сего и придавая скорейшему развитию воздухоплавательного дела весьма важное государственное значение, я не мог бы не остановить своего внимания на предположении о том, не представлялось бы целесообразным открыть хотя бы необязательный на первое время курс воздухоплавания при кораблестроительном отделении Санкт-Петербургского политехнического института, который мог бы восполнить наблюдаемый у нас в постановке этого дела недостаток теоретической разработки научной стороны воздухоплавания».
Деканом курсов был назначен выдающийся ученый-кораблестроитель и блестящий организатор профессор К. П. Боклевский. Большую научно-методическую помощь при их создании оказал Н. Е. Жуковский. При курсах были открыты аэродинамическая и аэрологическая лаборатории, лаборатория воздухоплавательных двигателей, библиотека, музей воздухоплавания, столярно-слесарная мастерская. Занятия по аэрологии проводили В. В. Кузнецов и М. Н. Гроденский, основам физической химии — В. А. Кистяковский и В. И. Тихомиров, аэромеханике — А. П. Фан-дер-Флит и В. А. Слесарев, динамике летательных аппаратов — Г. А. Ботезат, воздухоплаванию и авиации — В. Ф. Найденов, воздухоплавательным двигателям — А. А. Лебедев, материаловедению — В. А. Слесарев, тактике и воздушной разведке — В. Н. Гатовский, радиотелеграфии — Д. М. Сокольцов. Кроме этого, читался небольшой курс воздушного права. Занятия по аппаратам легче воздуха (аэростаты и дирижабли) вел Н. А. Рынин. Аэродинамической лабораторией и мастерскими заведовал В. А. Слесарев. В отдельные годы на Курсах преподавал В. И. Ярковский (впоследствии директор авиационного отделения Русско-Балтийского вагонного завода).
Аэродинамическая лаборатория, открытая в 1911 г., считалась одной из лучших в стране по оборудованию и оснащению. Большая аэродинамическая труба имела диаметр 2 метра со скоростью потока 15–20 м/с, малая — диаметр 0,3 м и скорость до 50 м/с.
На Курсы авиации и воздухоплавания принимались лица, уже имеющие дипломы и свидетельства о высшем техническом образовании, а также студенты старших курсов. Обучение продолжалось четыре семестра. В течение первых трех слушатели изучали аэрологию, физическую химию, динамику летательных аппаратов, воздухоплавательные двигатели, аэромеханику (куда входили аэростатика, аэродинамика и теория движения), авиацию и воздухоплавание (включая проектирование летательных аппаратов), авиационную радиотелеграфию, материаловедение, воздушное право. Кроме того, студенты должны были пройти летнюю практику на заводах и выполнить проекты аэростата, дирижабля, аэроплана, двигателя к проектируемому ими дирижаблю или аэроплану, «подробно разработанные теоретически и графически». Последний семестр предназначался для дипломной работы.
Были разработаны первые отечественные методики преподавания авиационных дисциплин и первые учебники. В их числе следует упомянуть учебник В. Ф. Найденова «Аэроплан братьев Райт с изложением краткой теории аэропланов», изданный в 1909 г. Эта книга затем была переработана и под названием «Аэропланы» издавалась и переиздавалась, соответственно, в 1913, 1914, 1917 гг. В ней В. Ф. Найденов анализировал основные схемы самолетов тех лет, особенности конструкции, наиболее интересные узлы и агрегаты.
В 1909 г. А. П. Фан-дер-Флит издал первый отечественный учебник по аэродинамике. В нем изложены основы гидростатики, гидродинамики, аэрологии, термодинамики, сообщаются сведения о свойствах газов и воздуха, приведены выводы формул подъемной силы крыла, сопротивления. Интересно отметить, что с разрешения Н. Е. Жуковского Фан-дер-Флит опубликовал результаты некоторых исследований Николая Егоровича, увидевшие свет в его трудах спустя несколько лет.
На курсах начали формироваться и свои научные школы.
Г. А. Ботезат разработал первую в мире математическую теорию устойчивости самолета. А. П. Фан-дер-Флит проводил в числе первых в России исследования по динамике полета на математических моделях. С. П. Тимошенко закладывал отечественную науку о прочности авиационных конструкций. А. А. Лебедев работал над теорией авиационных двигателей. Об экспериментальных исследованиях В. А. Слесарева мы выше уже упоминали. Петербургская научная школа в области авиации не дублировала московскую, а развивалась своими самобытными путями. Ее естественный ход развития был прерван революциями. Г. А. Ботезат, А. П. Фан-дер-Флит, С. П. Тимошенко, А. А. Лебедев оказались в эмиграции.
В 1912 г. на Международной выставке воздухоплавания и автомобилизма в Москве Политехнический институт был награжден Большой золотой медалью «за прекрасную постановку преподавания по воздухоплаванию».
Система преподавания на Курсах авиации и воздухоплавания была той же самой, что и на других отделениях Политехнического института, т. е. с упором на самостоятельное изучение дисциплин. Это имело большое значение еще и потому, что в ту пору учебников было мало. К тому же при высоких темпах развития авиации учебный материал устаревал сравнительно быстро.
«Система преподавания в институте… приучила меня к самостоятельной работе по источникам, особенно в области авиации, ибо и преподаватели еще не выкристаллизировались, и курсов, за исключением курса аэродинамики Н. Е. Жуковского, не было. Тем не менее в области авиации мне удалось получить широкую подготовку по аэронавтике, по моторам и, конечно, по самолетам», — писал Николай Николаевич.
К этому стоит лишь добавить небольшой комментарий: приведенный выше отрывок из воспоминаний Поликарпова датируется 1943 г., поэтому фамилии преподавателей-эмигрантов в нем не упоминаются.
Николай Николаевич старался не пропускать ни одного практического занятия по аэродинамике в лаборатории В. А. Слесарева, по курсу авиационных двигателей А. А. Лебедева. Сохранилась фотография, на которой он запечатлен на одном из таких занятий вместе с А. А. Бессоновым и другими студентами.
Из выполненных им курсовых проектов дирижабля, аэроплана и воздухоплавательного двигателя в настоящее время частично сохранился лишь один — проект аэроплана типа «Депердюссен» (1915 г.). И. И. Сикорский, по-видимому, руководил проектированием. Аэродинамические расчеты консультировал А. Л. Фан-дер-Флит.
Общие геометрические размеры и компоновка аппарата считались заданными. Поэтому курсовой проект предполагал проведение проверочных расчетов.
Н. Н. Поликарпов проанализировал задание, рассчитал положения центра тяжести с нагрузкой и без нагрузки. Расчеты базировались на новейших достижениях авиационной науки тех лет. «При выборе профиля крыла для проектируемого аппарата [мы] пользовались последним, 1915 года, изданием книги Эйфеля «La resistanse de I’air et I’aviation», где по таблицам с кривыми испытаний и подыскивалось нужное крыло», — отмечал Николай Николаевич в «Объяснительной записке по проекту аэроплана».
Затем строилась поляра самолета, эпюра распределения давления по сечению профиля крыла. Расчет прочности крыла проводился с учетом ветровой нагрузки при наличии тросовых растяжек. Определялись ожидаемые летные характеристики, в частности, «наибольшая высота подъема аппарата определялась по формуле Н. Е. Жуковского». Николай Николаевич выполнил также аэродинамический и прочностной расчеты винта.
Курсовой проект показал наличие у Поликарпова глубоких знаний по целому ряду дисциплин, умение творчески применять их к решению практических задач. Он интересен для нас тем, что отразил определенный этап в становлении Поликарпова как авиационного инженера и конструктора.
Знания, полученные на Курсах авиации и воздухоплавания, оказались быстро востребованными при следующих обстоятельствах.
После начала Первой мировой войны многие предприятия России стали охотно принимать на работу студентов старших курсов вузов, не подлежащих призыву в армию. Особая система подготовки кадров в Политехническом институте с упором на самостоятельное изучение дисциплин позволяла совместить работу с учебой.
Так, во второй половине 1914 г. Николай Николаевич Поликарпов был зачислен инженером по заказам в Петроградский филиал московского завода «Дукс». Тогда он еще не предполагал, что через несколько лет его судьба будет надолго связана с этим предприятием.
«Дукс» являлся многопрофильным заводом. Сначала он производил велосипеды, дрезины, другое оборудование, а с 1910 г. на нем открылось авиационное отделение, и завод приступил к выпуску самолетов. В отличие от некоторых других авиационных предприятий России, например Русско-Балтийского вагонного завода или завода С. С. Щетинина, «Дукс» в основном серийно строил по лицензии аппараты западных фирм.
Петроградский филиал располагался в доме № 59 на набережной реки Мойки и занимался оформлением заказов на производимые заводом самолеты. В ведении филиала находились также небольшой склад и сборочная мастерская для оперативной поставки самолетов и запасных частей к ним.
Должность инженера по заказам предполагала многое. Ведь непосредственное подписание договора на поставку самолетов являлось как бы торчащей над водой вершиной айсберга. Основная часть этой работы приходилась на ознакомление заказчиков с новой продукцией завода, согласование технических требований и дополнительных условий на самолеты. Эта работа требовала глубоких инженерных знаний, коммуникабельности, умения вести переговоры. Николай Николаевич успешно справлялся со своими обязанностями. В апреле 1915 г. он участвовал в оформлении заказа на поставку шести учебных аппаратов типа «Моран-Ж», в ноябре — еще на 10 аппаратов того же типа. В августе 1915 г. его работа завершилась подписанием контракта на поставку серии самолетов типа «Вуазен».
Острая потребность Военно-морского флота России в гидросамолетах побудила владельца завода «Дукс» Ю. А. Меллера (который ввиду войны с Германией сменил свою простую немецкую фамилию Меллер на очень звучную русскую Брежнев) организовать в 1915 г. конструкторское бюро по морской тематике. По рекомендации профессора Н. Е. Жуковского его возглавил студент Императорского московского технического училища Андрей Николаевич Туполев, ранее хорошо зарекомендовавший себя работой в Комиссии по обследованию тяжелого самолета В. А. Слесарева «Святогор».
Конструкторское бюро «Дукс» взялось разработать поплавковый гидросамолет для флота (универсального назначения, так как летом 1915 г. вопрос о создании специализированных самолетов для флота еще не стоял на повестке дня). Позже, в 1916 г., А. Н. Туполев, возможно, с учетом задела, получил задание спроектировать: 1) морской фоторазведчик и бомбардировщик с двигателем «Испано-Сюиза», 2) морской поплавковый истребитель с мотором «Клерже» мощностью 130 л.с. и скоростью 170 км/ч.
Н. Н. Поликарпов занялся согласованием технических условий на постройку гидросамолетов с Техническим отделом Главного управления кораблестроения ВМФ России.
Работа над проектами тем не менее не ладилась. Ни знаний, ни опыта, ни умения у А. Н. Туполева в те годы еще не было. Не помогли и его командировки в Ревель на базу гидроавиации для ознакомления с образцами отечественной и зарубежной морской авиатехники. Проекты многократно переделывались, поскольку не удовлетворяли техническим требованиям и пожеланиям заказчика. Каждый раз Поликарпов вынужден был заниматься повторным согласованием технических условий. Туполев нервничал, сгоряча обвиняя Поликарпова в нежелании и неумении «выбить» заказ.
Дело закончилось тем, что в отсутствие какого-либо прогресса в создании собственной конструкции владелец завода «Дукс» Ю. А. Меллер вынужден был закрыть это КБ и приобрести лицензию на постройку французской летающей лодки «Теллье».