Работа в ЦАГИ
В Москве Михаилу удалось договориться о поступлении на работу в ЦАГИ, где тогда велись основные работы по автожирам. Его бывший начальник Александр Михайлович Изаксон вспоминал:
"Летом 1930 года мне, тогда работающему заместителем начальника экспериментального аэродромного отдела ЦАГИ, позвонила секретарь отдела и сказала, что со мной хочет побеседовать студент Новочеркасского авиационного института и просит заказать ему пропуск.
Мне запомнилась тема разговора. Миля интересовали результаты проводящихся мною экспериментальных исследований работы несущего винта на режиме авторотации при парашютирующем и планирующем спуске аппарата.
Все имеющиеся у меня материалы я весьма охотно показал и рассказал о наших планах на дальнейшее. Насколько я помню, Миль был вполне удовлетворен нашей беседой, у меня же осталось исключительно приятное впечатление от нашей встречи. Характер задававшихся вопросов и общая симпатичная, располагающая к себе внешность были причиной этого.
Я поинтересовался ходом его учебы, узнал, когда он кончает институт, и предложил Милю после окончания поступить к нам на работу. Не помню уже, писал ли я ему какое-либо письмо, или это произошло каким-нибудь иным путем, но летом в 1931 году он приступил уже к работе в нашем коллективе в качестве полноправного сотрудника. Я поручил ему заниматься вопросами аэродинамики автожиров, он полностью включился в испытания автожира ЦАГИ ЭА-2 и положил начало группы аэродинамики, реорганизованной в начале 1933 года в специальную бригаду. Она постепенно заполнялась хорошими работниками и с успехом продолжала работать".
В отделе особых конструкций - ООК, которым руководил Изаксон, был собран очень сплоченный коллектив конструкторов, аэродинамиков, прочнистов: Н. И. Камов, Н. К. Скржинский, И. П. Братухин, В. А. Кузнецов, В. П. Лаписов, Д. Т. Мацицкий, Н. Г. Русанович. Там работали замечательные ученые. Миль называл их могучей кучкой.
С заместителем начальника Аэродинамического отдела Алексеем Михайловичем Черемухиным, который был конструктором и испытателем первого советского геликоптера ЦАГИ ЭА-1, у Михаила Леонтьевича сложились самые дружеские отношения. Он считал его своим учителем и писал позднее в дневнике 1956 года - в год его смерти: "Черемухин учил нас без назидания, собственным примером, как должен работать инженер, глубоко осмысливая сперва всю физику явления. Знакомство с Александром Михайловичем я рассматриваю как редкий подарок судьбы. Этого тонкого, разностороннего и умного человека, блестящего инженера, внимательного и щедрого к людям, я помнил всегда.
Черемухин впервые разрабатывал нормы прочности, определял нужные нагрузки на рули, прикидывал, нагрузка 60 кг - много это или мало, и поднимал меня за пояс. В том, что наши советские вертолеты лидируют во всем мире, есть прямая заслуга и большой вклад Черемухина.
Человек органически скромный, всегда слегка с юмором улыбающийся, он был для нас образцом инженера с большой буквы. Его невозможно забыть.
Человек живет не только своей жизнью, он живет в том деле, которому он отдал свои силы, свой талант, и дело это будет жить".
Поразительные полеты
Михаилу было только 23 года, и выглядел он совершенно юным. Однако, несмотря на свою молодость, он быстро стал начальником 1-й бригады, которая занималась аэродинамическими расчетами и экспериментальными исследованиями по автожирам и геликоптерам. Он очень гордился тем, что пользовался одинаковыми правами с другими начальниками бригад, к его голосу внимательно прислушивались, и заработную плату он получал такую же.
В ЦАГИ проектирование винтокрылых аппаратов шло двумя путями - создавались и автожиры, и геликоптеры. Геликоптеры были еще очень несовершенны, часто ломались, и их пребывание в воздухе не превышало нескольких минут, а автожиры уверенно летали.
Совершенствуя конструкцию отдельных узлов и предлагая новые устройства. они смогли преодолеть, как говорил Михаил Леонтьевич, "детские болезни роста винтокрылых аппаратов". Он сам считал, что опыта автожиростроения оказалось достаточно для того, чтобы первые советские вертолеты успешно летали.
Идея автожиров оказалась очень плодотворной. Как только голову автожиров - шарнирный несущий винт приделали к вертолетам (геликоптерам), они стали увереннее летать. Так, с помощью автожиров в течение 1930–1940 годов вертолеты вступили в пору своей технической зрелости.
Первые шаги в практическом осуществлении винтокрылых машин сделал в 1912 году ученик Н. Е. Жуковского студент МВТУ Б. Н. Юрьев. Он предложил поставить на геликоптер устройство, сыгравшее, как показали дальнейшие события, решающую роль в развитии аппаратов этого типа. Речь идет о знаменитом автомате-перекосе, позволяющем летчику менять направление тяги несущего винта. Но от возникновения идеи автомата-перекоса до ее воплощения прошел не один год.
В 1927 году в ЦАГИ создается секция особых конструкций. Ее возглавляет Алексей Михайлович Черемухин, инженер и летчик. В авиации Черемухин - известный человек. Это он построил в двадцатых годах уникальные деревянные аэродинамические трубы ЦАГИ, занимался решением вопросов прочности самолетов. Ему-то и поручили создать первый советский геликоптер (с начала 1950-х годов геликоптер стали называть вертолетом. Название было введено Н. И. Камовым).
О сложности задачи говорит цифра - мировой рекорд высоты геликоптеров составлял 18 метров. Потолок винтокрылых машин - высота шестиэтажного дома, не более. Таким образом, А. М. Черемухину еще предстояло научить геликоптер летать.
Выбор оказался превосходным. А. М. Черемухун - один из первых в мире летчиков-инженеров-ученых. И этим во многом объясняется его успех.
Обстоятельные исследования винтов, двигателей, полеты на привязи, в которых ЦАГИ ЭА-1, так назывался новый аппарат, не отрывался от земли выше 40 сантиметров, и, наконец, волнующий день первого вылета, ответственного и рискованного…
Рано утром, когда еще не прогретая солнцем атмосфера была спокойной, аппарат вывели на летное поле. А. М. Черемухин распорядился запустить двигатели. Винты завертелись все быстрее и быстрее. Вертолет поднялся на 3–4 метра и завис, слегка покачиваясь из стороны в сторону. Несколько напряженных минут, затем плавный, спокойный спуск.
Аппарат неустойчив. Черемухин чувствовал себя в полете, как на острие ножа, но высота росла, постепенно достигая 100-^150 метров. Каждый из таких полетов в 5-10 раз превышал официальный мировой рекорд. Но хотелось большего…
14 августа 1932 года А. М. Черемухин поднялся на 605 метров. Машина шла хорошо. До потолка было далеко, но испытатель знал, как опасен спуск, и решил ограничиться достигнутым. Разумная осторожность была вознаграждена без промедления. Уже перед самой землей с аппаратом что-то случилось. Только величайшее напряжение спасло пилота от гибели. Вертолет сел, слегка подломав шасси. Этот полет готовился три года и продолжался 12 минут. Он превысил мировое достижение в 33,5 раза.
Долгое время замечательный полет профессора Черемухина составлял военную тайну. Его обнародовали лишь много лет спустя. Потом происходили другие полеты. И геликоптеры испытывались другие. Но главное было сделано - первый настоящий полет. И проложил тропу А. М. Черемухин.
Михаил Миль присутствовал при этом полете. Он наблюдал, как Черемухин поднимался все выше и выше. Его интересовал вопрос: кто же был главным конструктором этой машины? Он узнал об этом поздно, конечно же, не от Черемухина, он никогда об этом не говорил. На вертолетном юбилее Алексей Михайлович ему рассказывал, как летали на геликоптере ЦАГИ ЭА-1, как его задумывали, как он был скомпонован, какие идеи были реализованы.
Миль научился его манере работать, главным образом глубоко и до конца додумывая физическую схему работы, которую он производил.
Михаил Леонтьевич говорил, что для того, чтобы вертолет успешно летал, ему требуется мощный мотор, который в то время еще не был создан. Поэтому общие проблемы - теория ротора, конструкция лопасти, вопросы аэродинамики полета - решались и отрабатывались на автожирах, которые много и успешно летали и строились малыми сериями. ООК - отдел особых конструкций был создан в ЦАГИ в январе 1933 года. В нем были созданы две геликоптерные бригады и четыре автожирные.
Автожирные бригады состояли из бригады аэродинамики, руководимой М. Л. Милем, и трех конструкторских бригад под руководством Кузнецова, Камова и Скржинского.
В 1931 году М.Л. добился разрешения для жены провести преддипломную практику в Москве, и они с дочкой приехали к нему. Пана окончила институт и поступила работать на завод в бюро новых конструкций (БНК) под руководством Семена Алексеевича Лавочкина и была инженером по расчету на прочность. Для маленькой Танечки взяли няню, поскольку молодые родители были очень заняты на работе. Работа с С. А. Лавочкиным, конструктором самолетов, перешла в дружбу семьями и продолжалась до его смерти в 1960 году. Оба конструктора - и Михаил Леонтьевич, и Семен Алексеевич - питали глубокое уважение друг к другу, Миль глубоко привязался к старшему товарищу и всегда пользовался его советами.
Через пять лет Пане пришлось уйти с работы, когда в 1937 году репрессировали старшего брата, Ивана Руденко. Михаил Леонтьевич, зная, как много значит для нее работа, старался смягчить удар, говорил: "Я хочу, чтобы ты воспитывала моих детей". В то время писать в анкетах о репрессированных родственниках было опасно, это могло отразиться на работе Михаила Леонтьевича. Обращения к прокурору в защиту брата, участника революции, партийного работника, ничего не дали. Брат погиб в 1940 году, реабилитирован был посмертно.
Михаил в те годы зарабатывал мало, иногда подрабатывал - брался за переводы, редакторскую работу, но только по специальности. Он всегда неплохо знал немецкий, а в ЦАГИ записался в кружок английского языка. Переводы закрепили его знания. С тех пор близкие редко видели его в минуты отдыха без иностранного журнала и карандаша.
Успехи мирного времени
Тревожные предвоенные годы стали для Михаила Миля временем активного творческого роста. Он был соавтором автожиров А-12 и А-15 - самых крупных из построенных в конце 30-х годов. В тот же период, работая в ЦАГИ в области аэродинамики автожиров и занимаясь вопросами перспективного проектирования и конструирования лопастей, М. Л. Миль опубликовал более 30 научных работ по аэродинамике, устойчивости и управляемости винтокрылых машин. В отделе особых конструкций занимались геликоптерами (вертолетами) и автожирами. Начальник ООК Изаксон писал: "За время с 1930 по 1937 год в Советском Союзе испытывались лишь три геликоптера, их полеты были очень непродолжительны и до предела насыщены заданиями, связанными с изучением нового аппарата. Автожиры же летали часто и много. На них выполнена обширная программа летных исследований: изучение движения лопастей ротора, замер усилий в системе управления, изучение устойчивости".
В ООК объединилось большое число способных, большей своей частью молодых работников, энергичных и полных энтузиазма, окруженных вниманием и поддержкой. Здесь работали научные сотрудники, конструкторы и летчики-испытатели: И. П. Братухин, Н. И. Камов, В А Кузнецов, В. Г. Петрунин, А. П. Проскуряков, Н. К. Скржинский, А. М. Черемухин, С. А. Корзинщиков, Д. А. Кошиц. Особо следует отметить большую роль и заслуги М. Л. Миля в теоретической разработке ряда проблем автожиростроения, которые были в дальнейшем целиком использованы в вертолетостроении.
В ООК Михаил Леонтьевич работал с энтузиазмом.
Он не только занимался разработкой теории автожира, но и предложил ряд конструктивных усовершенствований, таких как изменение шасси, втулки ротора, новые конструкции лопастей.
Он исследовал причины первых аварий автожиров 1931–1934 годов. Проявилась удивительная особенность - разбирать и анализировать все летные происшествия, которые он наблюдал, и находить причину аварии. Но М. Л. никогда не останавливался на этом - всегда предлагал новые конструктивные решения и добивался, чтобы они были выполнены.
Однажды при полете автожира ЦАГИ ЭА-2 машина при посадке развернулась и завалилась на капот. Этот полет наблюдали высокие начальники, в том числе начальник ВВС Я. И. Алкснис. Было решено, что в происшествии виноваты летчик Корзинщиков и дежурный по старту, неправильно указавший направление ветра, за что он получил от Алксниса взыскание.
Такие явления были частыми и ограничивали эксплуатацию автожира. М.Л. первым понял, что это не просто ошибка в пилотировании, а общее явление: автожир ведет себя таким же образом, как и автомобиль на скользкой ледовой дороге. Рассмотрев моменты и силы, действующие на автожир при посадке, он показал действительную причину таких разворотов и внес предложения по усовершенствованию конструкции шасси автожиров и по технике пилотирования.
Это была его первая опубликованная работа (Техническая газета ЦАГИ, 1934, № 4), которая сразу прибавила ему авторитета и привлекла внимание также конструкторов самолетов.
Его рекомендации были учтены в усовершенствованном варианте автожира А-4 ЦАГИ ЭА-2.
Вместе с Милем в бригаде работали очень способные инженеры и научные работники. В разработке теории автожиров участвовали Михайлов, Рахматулин. Кроме того, в бригаде занимались конструкцией автожиров инженеры Н. К. Скржинский, Миль, Никонов, Андреев, Блохина.
Вот что писал М. Л. Миль о работе 1-й бригады аэродинамических расчетов в Технической газете ЦАГИ (1934 г., № 4): "Задачей бригады является аэродинамический расчет и выбор основных параметров для всех проектируемых в отделе автожиров, а также наблюдение за летными испытаниями и их обработка. Рассчитывается балансировка и устойчивость автожиров, разработан метод расчета автожира без крыльев, а также расчеты по балансировке с помощью управления без рулей, наклонением головки ротора". Этот расчет был применен при постройке автожира А-8. В бригаде испытывали автожиры А-6, А-8 и проектировался автожир без крыльев А-12 конструкции Скржинского и Миля.
При конструировании новых аппаратов сразу возникали трудности. С увеличением диаметра несущего винта на автожире А-6 появились неприятности - биения и тряска ротора, и полет едва не закончился аварией. Это было совершенно новое непонятное явление, но Михаил Миль по своей инициативе с бригадой исследовал влияние профиля лопасти на устойчивость и управляемость аппарата. Сделанные в этой работе рекомендации о необходимости несимметричного профиля лопасти привели к значительному изменению ее конструкции. В течение нескольких дней по выводам этой работы были спроектированы 4–5 вариантов новых лопастей и тут же сданы на завод. Их очень быстро изготовили благодаря дружбе с работниками завода. Лопасти были испытаны в полете, и был выбран наилучший вариант для автожиров АК-4 и А-4. Так М. Л. стал конструировать лопасти ко всем строящимся автожирам.
Позднее, в 1937 году, он опубликовал эти исследования в работе "О динамическом закручивании лопасти в полете".
В дальнейшем Миль участвует в разработке бескрылого автожира А-12 (Скржинский, Миль), занимается аэродинамикой ротора с новыми параметрами, в конце 1935 года (ему 26 лет), уже как конструктор, в соавторстве с Камовым начинает проектирование нового мощного автожира А-15.
Михаил Леонтьевич упорно занимался исследованием аэродинамики несущего винта автожира при криволинейном движении. Эти исследования в дальнейшем оказались применимы и при построении вертолетов, или, как их тогда называли, геликоптеров. Еще студентом он разыскивал все работы по теории и практике автожиростроения, особенно создателей теории аэродинамики автожиров английских ученых Глауэрта и Локка. Статьи по теории автожира были опубликованы ими в 1926–1928 годах. Михаил Леонтьевич как бы соревновался с ними.
В работе "О разбеге автожира" М.Л. сделал дополнение к работе Глауэрта и Локка и впервые вывел формулы для неустановившегося режима полета, определил динамику раскрутки винта при разбеге автожира - что было предметом его особой гордости: "Я побил Глауэрта!" Гордясь тем, что ему удалось в этой работе не только развить теорию, но и предложить конструкцию лопасти, он оставил пометку в дневнике: "А ведь Локк о профиле лопасти при авторотировании не сказал ничего"…
Разработкой приборов для исследований летных испытаний занимался очень способный инженер В. Г. Петрунин - весельчак и остроумец. Он рисовал замечательные карикатуры на своих сослуживцев. Сохранилась карикатура из стенной газеты, на которой изображен юный Миль с листком бумаги, сидящий на могиле теоретика автожиров Глауэрта с надписью: "Тень Глауэрта меня усыновила. 1934 год". Подпись под карикатурой: "Желаем превзойти умного и толкового старика".
Миль очень быстро стал самым знающим специалистом в области аэродинамики автожиров. Михаил был очень настойчивым и присутствовал при всех летных испытаниях, по своей инициативе его бригада исследовала все летные происшествия. Его руководитель А. М. Изаксон говорил, что он сам ставил себе задачи. Чтобы лучше во всем разобраться, он сдал экзамены и получил свидетельство летчика (правда, без права вождения летательных аппаратов). Испытатель Савельев называл его богом аэродинамики.
Его социальное происхождение не давало возможности быть членом комсомола, хотя он стремился к общественной деятельности. Пана же была комсомолкой, и он ей завидовал.
В те годы было развито движение шефской помощи крупных организаций над мелкими предприятиями. Коллектив ЦАГИ опекал бригаду поезда дальнего следования. Миль, как представитель ЦАГИ, встретился с бригадой поезда, ознакомился с ее нуждами, организовал экскурсию в ЦАГИ. Об этом написал заметку в газету института.
В первые годы он не только занимался вопросами автожиров, но и участвовал в создании планера рекордного типа, построенного в общественном порядке бригадой молодежи АВИА-ВНИТО ЦАГИ конструкции Буженого и Ильина. Планер участвовал во Всесоюзных соревнованиях в Коктебеле и получил первую премию по классу одноместных рекордных планеров.
Юношеский энтузиазм и широта научных интересов поражали окружающих.
Некоторые недоумевали: "Ну чего этому мальчишке надо?" Энергия из него так и била. Он буквально дневал и ночевал на работе. Он влезал во все дырки, интересуясь проблемами автожиров, включая проблемы прочности, управляемости и балансировки, стремясь при каждом удобном случае вносить изменения в конструкцию. Некоторые его интерес считали корыстным, им казалось, что он крадет их идеи. Он целеустремленно работал и продвигался в области теории аэродинамики. В институте о Миле говорили: "Мальчик растет".
Уже в зрелом возрасте он говорил: "Жизнь все время ставила меня в свои рамки - я хотел быть конструктором, а стал аэродинамиком в ЦАГИ. Это мне очень помогло. Ведь не случайно, что конструкторы, имеющие практический успех в вертолетостроении, являлись и крупными учеными-теоретиками. Таковы академик Б. Н. Юрьев, профессор А. М. Черемухин и профессор И. П. Братухин - создатели первых советских геликоптеров от ЭА-1 до ЭА-11, профессор Фокке в Германии".
Все его работы были посвящены разработке теории ротора и конструкции лопасти, которые, как он понимал, являются главными в конструкции геликоптера.