Почти одновременно с АМ-36 («игреком»), Микулин начал работу над АМ-37 — мотором, специально форсированным по высоте. Ведь в строю ВВС находилось много ТБ-3 с его АМ-34. Но на сегодняшний день АМ-34, рожденный 10 лет назад, был уже слаб. Надо было искать ему замену для новой модификации туполевского самолета. Задумывая новый мотор, Микулин естественно отталкивался от своей предыдущей конструкции АМ-35А. Он упорно думал над очень сложной проблемой, появившейся сразу после использования в конструкции мотора нагнетателя.
Задача нагнетателя — загнать как можно больше воздуха в цилиндры двигателя. Теперь мощность возросла до 1 350 «лошадей». Но разве это предел?
Надо заметить, что Микулин, если его посещала какая-то очень интересная мысль, тотчас же хватал кусок ватмана и… писал лозунг. А затем этот лозунг прикалывал кнопками к стене своего кабинета, так что он сразу бросался в глаза любому конструктору, входившему к нему. Микулин полагал, что таким образом он мобилизует мышление инженеров. Время от времени лозунги менялись. Но один висел постоянно и даже начал от времени желтеть. На нем было написано: «Не боритесь с силами, а устраняйте их».
Пожалуй, в этой фразе он высказал свое кредо. И действительно, мотор — это сложнейшее энергетическое устройство, в котором сливаются воедино законы термодинамики и механики. В моторе действуют силы самые различные. Но итог воздействия этих сил один — потеря прочности различных деталей, когда напряжения в них становятся чрезмерными. Проще говоря, детали ломаются. Как противостоять этому? Путей много: применение новых совершенных материалов, увеличение самого запаса прочности, что означает, по сути дела, увеличение веса детали. Но увеличивать вес деталей — это не самый лучший путь. Это значит, что возрастет вес мотора — явление, в общем, нежелательное, потому что тяжелее станет самолет, снизится скорость, уменьшится маневренность. И это самый крайний путь. А есть ли альтернатива?
Конечно, есть. Весь жизненный путь Жуковского тому доказательство. Надо искать такие способы решения задачи, при которой силы были бы уравновешены. Трудное решение, требующее принципиально нового подхода? Да, но только оно и оптимально.
«Не боритесь с силами, а устраняйте их».
Что ж, попробуем и здесь воспользоваться старым лозунгом! Хотя в данном случае идет речь не о напряжении в деталях, а о «борьбе» с законами термодинамики.
Итак, что же происходит с воздухом, когда нагнетатель гонит его в цилиндры мотора?
В соответствии с неумолимыми законами физики, воздух начинает сжиматься — сказывается давление нагнетателя. Но сжатый воздух тотчас же нагревается. А плотность нагретого воздуха меньше чем у обычного. Значит, хотя сжатый и нагретый воздух попадет в цилиндры мотора, но все-таки количество молекул будет заметно меньше, чем у холодного. Черт возьми, своеобразный замкнутый круг. С одной стороны, эффективность нагнетателя несомненна — целых 200 сил, весомая прибавка мощности. А с другой — закон физики против него — конструктора мотора.
Что делать? Поставить второй нагнетатель, чтобы увеличить порции воздуха, загоняемого в цилиндры или увеличить мощность нагнетателя? Нет, не то. Может быть, мощность немного возрастет, но это будет пиррова победа. Мотор еще утяжелится.
«Не боритесь с силами, а устраняйте их». Стоп! Воздух нагревается после нагнетателя? Не будем бороться с законами термодинамики. Устраним их! Как? А что, если после нагнетателя охлаждать воздух — поставить холодильник? Это идея! Здесь есть над чем поразмыслить.
Иногда от некоторых конструкторов приходится слышать: главное — идея! Наполеон же говорил: важна не только идея, но и ее воплощение.
Конструктор авиационных моторов Микулин на собственном опыте знал, что Наполеон прав. Как «засадить» холодильник в мотор? Что из себя конструктивно должен представлять холодильник — над этим надо было еще думать и думать.
В качестве холодильника Микулин решил использовать водяной радиатор, через который нагнетатель прогоняет нагретый воздух. А как его поставить?
