В августе 1939 г., когда стало ясно, что новый истребитель «сложился», Николай Николаевич дал указание заняться разработкой эскизного проекта машины. Ведущим конструктором был назначен Н. И. Андрианов. В состав группы входили Н. З. Матюк, А. Г. Брунов, Я. И. Селецкий. Проектирование осуществлялось под непосредственным руководством и при активном участии самого Н. Н. Поликарпова и его заместителя М. Н. Тетивкина.
Для сокращения производственного цикла Николай Николаевич разбил самолет на агрегаты. Предполагаемая серийная постройка на заводе № 21 обуславливала близость технологии производства к принятой на заводе. В связи с этим, например, обшивка хвостовой части фюзеляжа выклеивалась из шпона, как на И-16 и И-180. Вышеперечисленные факторы, а также сложная геометрия двигателя предопределили и некоторые особенности компоновки и конструкции самолета.
Истребитель получил условное обозначение «Х», или И-200.
Начавшаяся в сентябре 1939 г. Вторая мировая война заставляла спешить. К октябрю разработка эскизного проекта И-200 была в основном завершена.
«В основу конструкции положено четкое разделение самолета на законченные конструктивные и производственные агрегаты. Отъемные консоли, разъемный фюзеляж (хвост — деревянный, передняя часть — металлическая) и одностоечное шасси с весьма простой кинематикой открывают широкие возможности массового производства с эффективным использованием производственных площадей. Небольшое количество весьма простых соединений позволяет легко и быстро производить замену выбывающих частей в любых эксплуатационных условиях», — писал Николай Николаевич в «Докладной записке к эскизному проекту самолета И-200 с мотором АМ-37».
Хотя характеристики самолета были многообещающими, Поликарпов не спешил передавать проект И-200 для утверждения в наркомат. Проведенный им анализ основных тенденций развития авиации показал перспективность повышения удельной нагрузки на крыло для дальнейшего повышения летных качеств самолета. Поэтому он решил перепроектировать крыло, уменьшив его площадь. К тому же, по-видимому, Николай Николаевич хотел унифицировать конструкцию с крылом истребителя И-185. Однако воплотить задуманное не удалось.
Незадолго до этих событий, 23 августа 1939 г., был заключен Пакт о ненападении между Германией и СССР. При этом каждая из сторон преследовала свои далеко идущие политические цели. 28 сентября 1939 г. Председатель Совета Народных Комиссаров и нарком иностранных дел СССР В. М. Молотов и министр иностранных дел Германии фон Риббентроп обменялись письмами, содержавшими пожелания заключить двухстороннее всеобъемлющее экономическое соглашение. Германия остро нуждалась в сырье, продовольствии. СССР надеялся получить доступ к передовым немецким технологиям (прежде всего в военной сфере и приборостроении). Для выяснения потенциальных возможностей каждой из сторон в октябре 1939 г. было принято решение обменяться соответствующими экономическими делегациями.
Советскую делегацию возглавил член ЦК ВКП(б) И. В. Тевосян. В ее состав включили руководителей различных отраслей промышленности, конструкторов, специалистов, сотрудников научно-исследовательских институтов, в том числе в авиационную группу — А. И. Гусева, П. В. Дементьева, В. П. Кузнецова, А. Д. Швецова, А. С. Яковлева, Н. Н. Поликарпова и др. Причем приглашение, а фактически приказ принять участие в работе делегации, Николай Николаевич получил в самый последний момент. На сборы времени было отведено крайне мало. Конструктор Андрианов, занимавшийся эскизным проектом И-200 («Х»), вспоминал: «Как-то на подходе к моей комнате я встретил Поликарпова и Тетивкина. Поликарпов Н. Н. сказал мне: «Так я и не ушел посмотреть, что у Вас получилось, придется посмотреть после моего приезда».
Убывая в командировку, Николай Николаевич дал указание с проектом машины «Х» до его возвращения никого не знакомить, составил инструкции по текущей деятельности конструкторского бюро. Он назначил исполняющими обязанности главного конструктора за время своего отсутствия по заводу № 1 М. Н. Тетивкина, по заводу № 22 — Н. А. Жемчужина, письменно известив об этом дирекцию завода № 1 и наркомат.
Николай Николаевич выехал позже основного ядра делегации, 6 ноября 1939 г.
Поездка оказалась насыщенной и очень полезной. Немцы предоставили возможность за месяц с небольшим объездить всю Германию, посетить самолетостроительные заводы «Юнкерс» в городе Дессау, «Мессершмитт» в Регенсбурге и Аугсбурге, «Фокке-Вульф» в Бремене, «Хейнкель» в Ростоке, «Арадо» в Бранденбурге, «Блом и Фосс» в Гамбурге, «Дорнье» в Фридрихсгафене, «Бюккер» в Рансдорфе, познакомиться с моторостроительным производством фирм «БМВ» (Мюнхен), «Юнкерс» (Дессау), «Брамо», «Хирт», «Аргус» (Берлин). Члены делегации побывали на предприятиях, выпускающих пропеллеры, радиаторы для моторов жидкостного охлаждения, коленчатые валы, поршневые кольца, подшипники, приборное оборудование, авиационное вооружение, осмотрели Научно-исследовательский авиационный институт в Геттингене, Научно-испытательный центр ВВС в Рехлине.
После разгрома Польши в Европе наступило относительное затишье. По напряженной работе заводов, выпускающих различные виды вооружения, было видно, что фашизм выступил в поход не для того, чтобы спокойно отсиживаться в окопах, что впереди грядут серьезные испытания.
Немцы довольно откровенно показывали нам заводы, исследовательские центры, самолеты, в том числе и недавно поступившие на вооружение: истребители Не-100, FW-187, Ar-197, Bf-109E, Bf-110, бомбардировщики Ju-87, Ju-88, Не-111, Do-215, Do-217 и др.
Прием был оказан на самом высоком уровне. В некоторых поездках делегацию сопровождал сам рейхсминистр авиации Геринг, второе лицо в нацистской партии и государстве, в других случаях — руководитель Технического отдела Люфтваффе Удет или его заместитель генерал Люхт.
Под маской дружелюбия скрывалось желание запугать нас своей военной мощью. Бросались в глаза чванливость, стремление показать свое неизмеримое превосходство над всеми другими. На западный стереотип о технической отсталости СССР явно накладывалось воздействие нацистской пропаганды.
Все это породило сомнение у некоторых членов нашей делегации: а действительно ли немцы демонстрируют нам истинный уровень своей авиации? Приведем выдержку из воспоминаний А. С. Яковлева:
«По возвращении в Берлин нас опять принял Удет. Он был любезен. Однако его отношение резко изменилось, когда один из наших генералов вдовольно бестактной форме заявил, что показанные самолеты — старье, интереса для нас не представляют и что мы хотели бы увидеть технику сегодняшнего дня. Удет вспыхнул:
— Я офицер и за свои слова отвечаю. Мы показали все, а если вам не нравится, не настаиваем, дело ваше».
Однако и сами немцы пытались дезинформировать советскую сторону: нам не показали экспериментальные реактивные самолеты Не-176 и Не-178, опытный образец новейшего истребителя FW-190. При этом активно рекламировался истребитель с паровым охлаждением Не-100, который выдавался за новейший тип истребителя и который сами немцы не собирались принимать на вооружение, ограничившись постройкой опытной серии.
Но вместе с тем увиденное в Германии, особенно в вопросах организации работы предприятий авиапромышленности, действительно заслуживало самого пристального внимания.
«Немцы показывали авиационные заводы, конструкторские бюро, — вспоминал нарком авиационной промышленности СССР А. И. Шахурин. — Разумеется, они показали далеко не все, и наши товарищи это отлично понимали. Но и то, что удалось увидеть, было интересно. Советские авиационные специалисты впервые попали на подземные заводы, познакомились с оборудованием конструкторских бюро. Летчикам-испытателям, входившим в состав делегации, разрешено было даже полетать на новых машинах».
Специалистам зачастую было достаточно одного взгляда на чертежную доску, чтобы понять общий замысел конструкции, проблематику и направление деятельности всей отрасли, оценить перспективы развития Военно-воздушных сил Германии. И в этем смысле взвешенные оценки Поликарпова, Яковлева и других членов делегации по увиденному в Германии давали гораздо больше ценной информации, чем работа профессионалов-разведчиков в течение года. Поэтому сразу после возвращения делегации наркомат авиапромышленности СССР решил провести ряд совещаний, посвященных анализу германской авиапромышленности, ее потенциала, методов работы, особенностей конструкции машин. На совещаниях по самолетостроению выступили Н. Н. Поликарпов (основной доклад) 20 и 27 декабря 1939 г. и А. С. Яковлев — 27 декабря.
На эти заседания в наркомат были приглашены крупные специалисты авиапромышленности, в том числе главные конструкторы заводов Архангельский (№ 22), Беляев, Кочеригин, Шевченко (№ 156), Ильюшин (№ 39), Сухой (№ 135), Боровков (№ 207), Микулин (№ 24), Веневидов, Можаровский, Теряков, Шебанов, Шульгин (№ 32), от завода № 1 — начальник ОКО Микоян, главный технолог Дементьев, начальник производства Третьяков, начальник СКБ-32 Голубев, начальник СКБ-70 Брондин, от ЦАГИ — Шульженко, Аржаников, Остославский, Бисноват, от ЦИАМ — Яковлев, Трескин, Бессонов, Урмин и др.
В своем докладе 20 декабря 1939 г. Н. Н. Поликарпов обратил внимание присутствовавших на основные черты развития германского самолетостроения:
«По истребителям — немцы по истребителям придают как основное качество этого типа громадное значение скоростям. Они говорят, что признают только скоростные истребители, т. е. вертикальный маневр; горизонтальный маневр они считают пассивной защитой, влекущей за собой потерю скорости, а следовательно, совершенно недопустимой. Поэтому они считают, что маневренные истребители очень хороши как пассивное оружие, а как активное они признают только скоростные истребители с вертикальным маневром. Для того чтобы добиться больших скоростей, они идут на громадное повышение удельных нагрузок, то есть на уменьшение площади крыла, на повышение посадочных скоростей, на всемерное облегчение машины за счет малых размеров и отыскивают новые пути по уменьшению лобового сопротивления как всей машины, так и ее отдельных частей.
Они применяют на своих истребителях исключительно моторы жидкостного охлаждения. Мы пытались говорить с их лучшими конструкторами по этому поводу. Мы говорили с конструктором фирмы Фокке-Вульф Танком, с Люссером — конструктором Хейнкеля, с представителями Министерства авиации, и все они как один говорят, что они вынуждены применять моторы жидкостного охлаждения в настоящее время, потому что не имеют моторов воздушного охлаждения настолько мощных, чтобы они могли гарантировать те же самые скорости…
Наши мотористы видели мощные моторы 14-18-цилиндровые, над которыми они сейчас работают.
На наш вопрос, можно ли на моторе воздушного охлаждения обеспечить те же самые скорости, какие можно достичь на моторе жидкостного охлаждения, они ответили, что после соответствующей работы можно получить, по-видимому, соответствующие скорости…
Для увеличения скорости они применяют на всех машинах реактивные патрубки. Мы раньше крайне недооценивали это явление, мы говорили, что реактивные патрубки будут неудобны в эксплуатации, а дают ли что-нибудь — неизвестно. Немцы этот вопрос исследовали и пришли к определенным выводам. Научно-исследовательский институт дал нам такие цифры, что реактивные патрубки, хорошо подобранные по скоростям, на скоростных машинах дают увеличение тяги на 15–18 %, т. е. увеличение скорости 3-45 %. Следовательно, если самолеты имеют 500–600 километров [в час], мы получаем увеличение скорости 20-3035 километров [в час]…
В смысле разработки внешних форм немцы ушли далеко, в особенности Хейнкель. Он дает сигарообразную форму машины и обращает серьезное внимание на состояние поверхностей. С этой точки зрения у Хейнкеля есть чему поучиться…
Из опыта войны в Испании они считают, что защита хвоста должна быть очень хорошей, поэтому экипаж у бомбардировщика состоит из 4 человек: передний штурман, пилот и 2 стрелка сзади — 1 под хвостом, другой сверху…»
На заседании 27 декабря 1939 г. Поликарпов отметил, что «германское самолетостроение шагнуло весьма далеко и вышло на первое место в мировой авиационной промышленности». Его доклад содержал достаточно глубокий и, как оказалось впоследствии, достоверный анализ немецкой авиапромышленности:
«Самым ценным… нам кажется то, что германский Генеральный штаб и руководство Военно-воздушных сил Германии серьезно осмыслили опыт войны в Испании, создали себе определенную доктрину ведения войны и наметили систему вооружения своих воздушных сил, причем это у них проработано настолько серьезно, что они не мыслят в ближайшее время каких-либо изменений [в системе]. Такая определенность в военных взглядах… [создает] определенность в работе конструкторов.
На основании разработанной доктрины войны совершенно ясно наметились и типы [самолетов], которые желают у себя развивать и строить германский Генеральный штаб и Военно-воздушные силы.
Эскизный проект никем не утверждается, утверждается только макет… Заводские летные испытания ведутся самим заводом без всякого касательства со стороны ВВС, и после того, как они довели машину до безопасного состояния, приезжает [комиссия] ВВС с летчиком, проводит полеты или берет машину к себе и дает после этого определенное заключение о пригодности данной машины…
Необходимо прежде всего отметить, что немцы требуют от своих самолетов прежде всего… высокой горизонтальной скорости и вертикальной маневренности…
Немцы очень тщательно отрабатывают внешнюю форму машины. Прежде всего надо отметить, что они применяют профили НАКА, продутые в американских трубах. Например, Танк [фирма Фокке-Вульф] применяет профиль НАКА-2011. Примерно то же самое говорил и Люсьер [фирма Хейнкель], но там немного модифицируют профиль, вытягивая носок, чтобы центр давления перешел на 5 % назад.
Форма фюзеляжа также делается исключительно чистой, обращая особое внимание, чтобы не было возникновения условий, вызывающих волны Маха… Германские самолеты имеют довольно узкий сортимент [материалов]. Там вы не найдете самолета, сделанного из 5–8 материалов. Обычно самолет делают из двух металлов: из алюминиевого сплава и стали, и часто процент стали весьма невысокий. Если мы в своих самолетах применяем дерево, полотно, дюраль, сталь и пластмассы, то там самолет делается из алюминиевых сплавов, электрона и стали. Причем мы стремимся повысить (весовой) процент черных металлов, [который] мы доводим до 64 %, дюраля — 20–30 %, остальное [другие материалы] — 6-16 %. Там… в отдельных самолетах стали до 35 %, дюраля — 50 % и выше.
Когда мы спросили, почему они так широко применяют дюраль, например в лонжеронах, фюзеляже и т. д., они нам сказали, что, к сожалению, мы — страна бедная, и поэтому сталь у нас идет на пушки, а на самолеты мы берем дюраль…
Они широко применяют отливку и штамповку, холодную и горячую. Массовые детали они стараются в большинстве случаев отливать или штамповать из электрона. Они сейчас гарантируют на электроне [предел прочности] 2426 кг/кв. мм, т. е. те же цифры, которые мы имеем в наших дюралях…
На серийных заводах весьма широко применяется кооперирование с неавиационными заводами. По истребителям кооперирование достигает 40 %, по бомбардировщикам кооперирование еще более широкое.
Мы привыкли разрезать фюзеляж по длине, перпендикулярно оси, на 3–4 части. Они также это делают, но режут его еще в горизонтальной или вертикальной плоскости. Удвоенное количество кусков сразу дает возможность ускорить процесс изготовления фюзеляжа и упростить его…
Необходимо отметить, что самолет конструируется таким образом, чтобы обеспечивалась тактовая сборка, т. е. сборка на определенных стендах, но за одинаковые отрезки времени.
Перед конструкторами ставится весьма серьезно вопрос о взаимозаменяемости всех частей самолета…
Оборудование германских самолетов очень богато, в особенности много внимания обращается немцами на связь… Они считают, что машина без радио является слепой машиной. Антенны применяются, как правило, только жесткие. Очень интересно отметить, что производственные площади у конструкторов там очень большие. Опытный завод занимает обычно площадь 50–60 тыс кв. м и имеет [персонал] в 30 000-40 000 человек. Проектирование самолета производится очень быстро и хорошо. После испытаний опытного самолета дается разрешение строить нулевую серию, на которой процесс отрабатывается, как для широкой…
Чертежи делаются по ДИН’у [т. е. по единой системе конструкторской документации] с соблюдением всех допусков.
Применение плазово-шаблонного метода у них не нашло еще такого широкого применения, как в Америке и как мы стараемся внедрить у себя…
В чертежах, которые подписываются в широкую серию, никаких изменений не допускается. Чертежи там подписываются авиационным министерством, после чего там ничего изменить нельзя, или изменение должно быть согласовано с авиационным министерством… Настолько серьезно отрабатываются [неувязки] в нулевой серии, что немцы не понимают, как может появиться ошибка в серии [широкой]. Поэтому приемка нулевой серии ведется очень тщательно, ибо это есть последняя преграда, в которой прорабатывается машина.
Благодаря хорошей отработке нулевой серии, обыкновенно никаких недоразумений с широкой серией не получается, и они могут весьма быстро поставлять серийную машину. Срок 4 месяца считается достаточным для сдачи довольно больших серий».