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.
Ясная до прозрачности идея серийного изготовления машин никак не хотела реализовываться: сегодня нет одного, завтра другого. Послезавтра невозможно выдержать допуск. Для начинающего конструктора становилось ясным, что чертеж с размерами еще далеко не все. Существует ведь еще и полная загадок технология. А еще нужна общая культура производства: чистота в цехах и подсобных помещениях и чтобы все инструменты лежали на месте, а все детали чтобы хранились на стеллажах с номерами… Если этого нет, приходилось бежать утром на работу задолго до гудка, днем вести нескончаемую войну с мастерами и технологами, терпеливо давать разъяснения рабочим. Сборщикам делать нечего несколько месяцев. Еще нет ни одного полного комплекта готовых и годных деталей. В тот год завод выдал 3 мотора М-2-120. Но на сборочных стендах уже ждут своего часа почти собранные двигатели. В январе 1923-го собрали и испытали три штуки. Потом еще две. Из ворот завода стали вывозить продукцию. Всего за год собрали 39 моторов. Пошла серия! Эта зима многому научила конструктора Швецова. Он стал заправским технологом. До конца прочувствовал роль термообработки, осознал значение каждой фаски, формы каждой канавки в теле детали. И находило блаженное состояние, когда мотор увозили с заводского двора. Тогда идешь вечерней Москвой к центру города и в ушах звучит одному тебе слышная музыка. К примеру, финал любимого второго концерта Чайковского. И стараешься не думать, что завтра все начнется сызнова.
В такие часы мысль уносилась к осознанию места своего на земле, в этом кипящем страстями мире.
Тут произошла нечаянная встреча. Аркадий уже несколько раз слышал на заводе и в ЦАГИ фамилию некоего Цандера. Говорили о нем как-то странно, но всегда с уважением. Дела в конструкторском отделе свели их вместе. После рабочего дня вышли с завода вдвоем, и сама собою потекла беседа — сперва, разумеется, о моторах, о мощности, о слабых местах конструкции. Фридрих Артурович Цандер незаметно перешел к теме о межпланетных сообщениях. Аркадий вспомнил: да-да, рассказывали, что Цандер — энтузиаст ракет для полетов на другие планеты. Но в его устах пока еще несбыточная идея вовсе не казалась сумасбродством. Все было логично, реально, инженерно. И в самом деле, если довести режимы двигателей, топлива, вес конструкций до значений, реальных уже сегодня, то космический межпланетный аппарат может достичь ближайших небесных тел — Луны, Венеры, Марса. Швецов в уме проверял произносимые Цандером значения скоростей, масс и иных характеристик и видел: нет, не фантазии, все на пределе возможного, но все принципиально осуществимо. Он еще раз повернул голову и посмотрел в лицо собеседнику. Тот в это время говорил:
