Реализуя эту программу, на ИМЗ ежегодно увеличивали объемы изготовления мотоциклов в среднем на 20 %. Поэтому за десятилетие годовой выпуск М-72 возрос почти в 10 раз, и к 1956 г. перевалил за 20 тыс. Этого удалось достичь благодаря постоянной реконструкции завода. В то же самое время главный конструктор завода А. М. Федоров руководил работой по совершенствованию М-72. И в конце концов накопившиеся в значительном количестве мелкие, по мнению разработчиков, улучшения дали серьезный повод для изменения марки выпускаемого мотоцикла на М-72М (М-72 модернизированный). Размышления над тем, как дальше обновлять базовую модель, побудили конструкторов прежде всего ускорить разработку нового двигателя, которую они вели еще с 1944 г. Заводчанам хотелось, чтобы новое сердце мотоцикла стало легче, экономичнее, мощнее знакомого им от М-72. Они воспользовались опытом создателей гоночных мотоциклов и спроектировали верхнеклапанный мотор (см. рис.), у которого клапаны были встроены в головку цилиндра. Поток рабочей смеси стал изменять направление движения всего на 45 град., тогда как у нижнеклапанного двигателя мотоцикла М-72 входящий поток рабочей смеси изменял направление на 135 град. и за счет этого были заметные потери мощности. Благодаря такому усовершенствованию улучшились наполнение цилиндров и перемешивание рабочей смеси, уменьшились потери на теплопередачу, а все вместе способствовало повышению мощности. Новый двигатель сделали как модификацию использованного на М-72 и послужившего ему прототипом. В нем, как и в старом, ход поршня равнялся диаметру цилиндра. Моторы с таким соотношением завзятые знатоки мототехники называли «квадратными». В новинке эти размеры составляли 68 мм, а в М-72 — 78 мм.
Специалисты завода унифицировали большую часть деталей обоих двигателей, сохранив неизменными крепежные размеры. Поэтому новый мотор легко устанавливался на ходовую часть М-72. Усовершенствованный мотоцикл обозначили М-52. Его двигатель рабочим объемом 494 см3 развивал мощность 24 л.с. и по этим показателям превосходил мотор М-72, который, хотя и имел 746 см3, отдавал всего 22 л.с. Благодаря этому и ряду других преимуществ, «пятьдесят второй» в 1957 г. освоили в серийном производстве и выпускали одновременно с «семьдесят вторым». Специалисты высоко оценили новую машину, поскольку она по основным показателям не уступала аналогичным зарубежным моделям.
М-52 с коляской на шоссе развивал скорость под 100 км/ч, а М-72 — всего 85. Зато последний легче брал подъемы и увереннее шел по проселочным дорогам, обгоняя новинку, в чем быстро убедились и испытатели, и покупатели мотоцикла. Тому способствовали два важных свойства двигателя М-72, по которым он превосходил мотор М-52. Во-первых, обладал лучшей приспособляемостью, во-вторых, развивал больший крутящий момент. По своим техническим характеристикам М-52 больше подходил для скоростной езды по асфальтированному шоссе. Но тяжелыми мотоциклами, да еще с боковой коляской, в те годы широко пользовались в сельской местности, по неровным ухабистым дорогам. И естественно, ирбитским конструкторам хотелось превысить такие показатели двигателя мотоцикла М-72, как мощность, крутящий момент, экономичность. Им нравился «пятьдесят второй» за быстроходность и меньший расход бензина — без коляски на нем удавалось разгоняться до 120 км/ч. Они справедливо считали его шоссейной машиной и не без основания полагали, что, повысив мощность двигателя М-52, добьются желаемого превышения. Стремясь справиться с поставленной задачей, заводские специалисты приняли мудрое решение, увеличив диаметр цилиндров двигателя М-52 до 78 мм — как у М-72. Получился новый и очень удачный короткоходовый движок с рабочим объемом 650 см3, развивавший мощность 28 л.с. при 6000 об/мин с таким же расходом топлива, как у меньшего по рабочему объему мотора «пятьдесят второго». Его установили на все ту же ходовую часть М-72, а новую машину обозначили М-61.
Ее проектированием руководил заместитель главного конструктора Аркадий Моисеевич Исаев. Она по многим показателям превзошла свой прототип, поэтому в 1961 г. ею на конвейере заменили и М-52, и М-72. Ее постоянно улучшали, вместе с модификациями она в общей сложности выпускалась 20 лет и дала богатый задел для создания на ИМЗ более совершенных конструкций.
Вот как был устроен мотоцикл М-61. Рама — сварная, из легких цельнотянутых труб. Передняя вилка — телескопическая, поворот руля притормаживался фрикционным амортизатором. Сверху на раме закрепили бензобак, в нижней ее части — двигатель, внутри — электросистему и бачок для масла. На каждом цилиндре мотора установили карбюратор, выхлопную трубу и глушитель, привинчиваемый хомутами к кронштейну рамы мотоцикла. Подвеска заднего колеса — свечная, с пружинами и гидравлическими амортизаторами. Редуктор главной передачи сопрягался со ступицей заднего колеса, привод на которое осуществлялся карданным валом. Переключение передач выполнялось ногой — левой педалью либо вручную — небольшим рычагом справа. Рама коляски имела маятниковую подвеску с торсионом и жестко крепилась к мотоциклу.
Впрочем, М-61 не был лишен недостатков прототипа, поэтому вскоре после его внедрения в серийное производство перед конструкторами ИМЗ возникла новая задача: на его ходовую часть установить модернизированный двигатель. Но когда они с ней справились и созданный мотоцикл, обозначенный М-62, начали строить серийно, выяснилось, что и в нем не мешало бы сразу же сделать кое-какие усовершенствования.
М-62 отличался от своего прототипа более экономичным карбюратором и некоторыми доработками в коробке перемены передач. Эту машину начали выпускать в том же 1961 г., и два года делали вместе с М-61. Однако на этом работа не прекратилась. Добившись вполне удовлетворительных динамических характеристик у М-62, заводчане оставались неудовлетворенными его внешним видом. Стремясь усовершенствовать мотоцикл и в этом, они два года разрабатывали новый дизайн машины. Им пришлось трудиться в условиях «ножниц». С одной стороны, хотелось спроектировать качественно новый мотоцикл, воплотив в нем новейшие эстетические тенденции, но тогда его освоение неизбежно бы потребовало существенной реконструкции технологических линий и выпуска большого объема конструкторской документации. Выбор такого подхода неизбежно бы привел к временному снижению выпуска продукции, что в условиях существовавшей плановой экономики (дававшей, кстати, весьма высокий народнохозяйственный эффект) казалось недопустимым. С другой стороны, ограничиваясь незначительными улучшениями, как ни старайся, а новую машину не создашь, в то время как выпускавшаяся морально устаревала и становилась неконкурентоспособной, что вело к снижению покупательского интереса. И тут надо отдать должное ирбитским конструкторам — они достойно вышли из этого затруднительного положения и сумели найти разумный компромисс. Им удалось создать новую модель, обозначенную М-63 и названную «Урал-2», отличавшуюся от «шестьдесят второй» модели более современным дизайном, причем ее обновленная выпускная система лучше снижала шум выхлопа отработанных газов. При изготовлении М-63 широко использовались современные материалы и передовые технологии.
В 1989 г. я побывал на ИМЗ и о многом беседовал с тогдашним его главным конструктором Иваном Михайловичем Кошелевым. Вот что он рассказал мне. «…Для наших специалистов нелегко дались два важных дела. Сначала удалось спроектировать и с большим трудом внедрить в серийное производство верхнеклапанный оппозитный двигатель. На его основе создали М-61. Эта машина открыла широкие перспективы для разработки оптимального тяжелого мотоцикла, удобного при езде как по шоссе, так и по сельским дорогам. Однако он оказался отягощенным некоторыми недостатками прототипа. Поэтому мы считаем М-61 переходной машиной. Отработать ее конструкцию нам удалось лишь со второго захода. Результатом этого упорного труда и стал М-63, который долго выпускался без изменений».
Оценивая роль М-61 в отечественном мотоциклостроении, отметим, что именно с него впервые в нашей стране началось применение двигателя ранее не используемой кубатуры — до 650 см3, поэтому М-61 следует считать не только переходной, но и этапной машиной. Класс примененного на ней мотора вот уже 37 лет используется Ирбитским мотозаводом для многих модификаций этого мотоцикла.