Начало работы над проектом «Сигма» относится к концу 1933 г.
В то время теория сверхзвукового полета была в самом зачаточном состоянии, а об экспериментах с моделями самолетов на сверхзвуковых скоростях полета можно было только мечтать. Известно, что первые аэродинамические трубы для сверхзвуковых скоростей появились много позднее и то не у нас, а в Германии. Однако, в той же Германии уже проводились артиллерийские эксперименты по определению аэродинамики снарядов различной формы, в частности, фирмой Круппа. В результате экспериментов были определены наиболее рациональные формы снарядов. Ознакомление с материалами исследований приводило к мысли, что если скорость самолета будет приближаться к скорости снаряда, то и рациональная форма самолета должна приближаться к оптимальной форме снаряда. Проведенные мною исследования аэродинамических форм крыла самолета позволяли сделать вывод, что целесообразной аэродинамической компоновкой крыла, необходимой для успешного преодоления пика сопротивления воздуха, возникающего на околозвуковой скорости, должно быть стреловидное крыло малого удлинения, напоминающее в плане осевое сечение артиллерийского снаряда.
Отсутствие методов аэродинамического расчета самолетов с подобными крыльями даже для малых скоростей полета потребовало специальных исследований, в том числе и экспериментальных, которые, как я уже говорил, проводились в аэродинамических лабораториях ЛГУ и ВГУ.
В результате проведенных исследований, мною был разработан проект сверхзвукового истребителя «Сигма» – САМ-4. Самолет САМ-4 имел форму летающего крыла малого удлинения, с большой, переменной по размаху, стреловидностью и двухкилевым вертикальным оперением на концах крыла. Ввиду отсутствия в тот момент реактивных двигателей, самолет предполагалось оборудовать двумя моторами типа М-100, с соосными винтами, вращающимися в разные стороны. Наличие винтомоторной группы не давало, к сожалению, возможности превысить скорость звука и выявить летно-технические характеристики самолета в большем диапазоне скоростей полета. Предварительный расчет, однако, указывал на возможность при использовании сверхзвуковых винтов получения скорости более 900 км/час. Эскизный проект САМ-4 был закончен в сентябре 1934 года и направлен в опытный отдел Глававиапрома НКТП для рассмотрения и принятия решения.
Начальником опытного отдела был Иосиф Иосифович Машкевич, прозванный сотрудниками «бородой». (Будучи небольшого роста, Машкевич имел большую окладистую бороду). Проект САМ-4 не получил у него «восторженного приема». При первой же нашей встрече он счел необходимым пожурить меня за то, что вместо серьезного проекта я предложил им такую, по его мнению, «несусветную экзотику…» Пришлось объяснять, что проект не претендует на немедленную реализацию, однако в принципе являет собой решение проблемы развития самолетов по скорости, что в основе его лежит серьезная научно-исследовательская работа, проведенная совместно со специалистами Воронежского университета и, наконец, что реализацией проекта решается вопрос о приоритете открытия новой перспективной компоновки самолета.
В то время многие наши конструкторы считали разработку и создание новых, даже весьма необычных конструкций самолетов обычным делом, полагая, что это их прямая должностная обязанность. А делать заявку на изобретение было не принято, считалось, что это просто нескромно. Я в этом отношении не был исключением. Оказалось зря.
Спустя много лет, я обнаружил, что ряд изобретений в области конструкции и компоновки самолетов, которые были в свое время сделаны мною, получили имена конструкторов, предложивших их значительно позже. Это, например, «щитки Кальма», компоновка «типа Фоккер Д-23», «Готическое крыло».
История с проектом САМ-4 «Сигма» в тот раз закончилась ничем. Машкевич выслушал все мои объяснения, однако, сторонника проекта в его лице я, похоже, не приобрел. Время «Сигмы» еще не пришло, её проект на два с лишним года осел в недрах Глававиапрома…
Самолет САМ-5 бис строился в мастерских [Воронежского] авиатехникума, вокруг его разработки и создания сформировалась группа слушателей выпускных курсов, в дальнейшем – работников ОКБ.
САМ-5 бис представлял собой деревянный подкосный моноплан и отличался от САМ-5 большими габаритами фюзеляжа и меньшим весом конструкции. Выпуск самолета состоялся 24 марта 1934 года.
САМ-5 бис явился первой большой удачей совместной работы ОКБ и авиатехникума. Самолет успешно прошел заводские летные испытания летчиком Гусаровым и показал не только хорошие ЛТХ, но и высокую надежность, простоту эксплуатации и легкость управления. Правда, наличие подкосов отрицательно сказалось на максимальной скорости полета, которая снизилась почти на 6 процентов в сравнении с САМ-5.
Весной 1935 года самолет САМ-5 бис после доводок, в соответствии с замечаниями заводской комиссии, был направлен в НИИ ВВС на государственные испытания. Перелет в Москву А. Н. Гусаров совершил с полной нагрузкой. Среди пассажиров летел и директор авиатехникума К. 3. Куриленко. Перелет и сдача самолета на госиспытания завершились успешно.
Испытания в НИИ ВВС проводил известный летчик-испытатель Петр Михайлович Стефановский, который дал хорошую оценку самолету. Впоследствии Стефановский в книге «300 неизвестных» вспоминал об этом эпизоде своей летной работы.
Результаты госиспытаний были положительные, и самолет рекомендовали к серийно му производству. Особенно отмечалась высокая весовая отдача самолета и простота управления. В заключении было предложено использовать САМ-5 бис и в санитарном варианте. Через некоторое время мы получили предложение от Управления РОКК и КП на серийное производств». САМ-5 бис в санитарном варианте. Для этого мы должны были модернизировать самолет и предъявить его на госиспытания в НИИ ГВФ в качестве эталона санитарного самолета. Он должен был поднимать двух лежачих больных и одного врача. Самолет был нами быстро модернизирован, успешно прошел испытания и утвержден, как эталон, к ГНИИ ГВФ. Заказ на серийное производство приняли учебно-производственные мастерские Воронежского авиатехникума (ВАТ). С этого времени мастерские фактически превратились в небольшой учебный самолетный завод, выпускавший серию санитарных САМ-5 бис (С-2). На заводе проходили производственную практику будущие авиационные техники.
Много лет спустя из беседы с начальником кафедры ЛВИКА им. Можайского полковником В. М. Марковым я узнал, что в 1935 году, будучи слушателем авиатехникума, он со своими товарищами проходили практику в мастерских, работая на сборке САМ-5 бис. Он вспоминал, как они все были обрадованы, когда в цехах увидели не столы и шкафы, которые учащиеся изготавливали раньше, а самолеты. В течение двух лет мастерские авиатехникума выпустили более 60 самолетов С-2, которые успешно эксплуатировались на востоке страны.
Когда я докладывал начальнику Глававиапрома М. М. Кагановичу об испытании САМ-5 бис, он спросил:
– Чем особенно отличается САМ-5 бис?
– Хорошим ЛТХ, а особенно – высокой весовой отдачей,- ответил я.
– А можно ли на этом самолете поставить рекорд дальности, раз у него высокая весовая отдача? – Поинтересовался Каганович.
– Наверное можно, для своего класса…
Вскоре после этого разговора я получил распоряжение М. М. Кагановича готовить самолет к дальнему беспосадочному перелету, но – пока без официальной регистрации. Уверенности в успехе у высшего начальства, видимо, не было, поэтому решили сначала попробовать.
Директору Воронежского авиамоторного завода было дано указание готовить мотор для перелета. Подготовка мотора и самолета отняла много времени и мы только весной 1936 года приступили к регулярным полетным тренировкам летчиков.