Стечкин считал, что ключом к решению задачи по созданию мощного газотурбинного двигателя является именно осевой нагнетатель с высоким КПД. Назывался он ПО — нагнетатель осевой. Стечкин конструктивно разработал схему, сделал чертежи, разрезы.
По проекту Стечкина с участием профессора Жиридкого, инженеров Концевича, Назарова и других были спроектированы и построены турбокомпрессор и приводной центробежный нагнетатель с закрытым рабочим колесом для авиационного дизеля М-20. КПД этих агрегатов для того времени был наивысшим. «Насколько я помню, — говорит А. Д. Чаромский, — мы впервые с Борисом Сергеевичем осуществили центробежный компрессор с закрытым колесом. Кроме того, лопаточный диффузор по методу Стечкина был спрофилирован на высоком уровне. Это и способствовало увеличению КПД».
В заключении Стечкин продолжает заниматься реактивным движением. Он рассмотрел одну чисто практическую сторону этого дела: использование выхлопа поршневых двигателей для создания некоторой дополнительной тяги. Наблюдая за пролетающим самолетом старой конструкции, вы, наверное, видели, как из патрубков выбивается красивое пламя. Прежде у поршневых самолетов огненные струи загибались в стороны, чтобы меньше было сопротивление на выхлопе и лучше использовать мощность моторов. Стечкин разработал и рассчитал расширяющиеся патрубки, которые загибались назад, создавая небольшую, но заметную дополнительную тягу. Сейчас этим никого не удивишь, а тогда было внове.
В войну техническое бюро перевели из Москвы в Казань. С появлением Стечкина в Казани началась работа по созданию пульсирующего воздушно-реактивного двигателя. Борис Сергеевич решил осуществить одну из своих задумок двадцатых годов. Он стал проектировать реактивный ускоритель для поршневого самолета, чтобы на несколько десятков километров увеличить скорость полета. Скорости тогда были до 500 километров в час, и такая прибавка переводила самолет в другой, более высокий класс и давала большое преимущество над противником. Все свободное время Стечкин ходил по комнатам, обдумывая двигатель, потом рассказывал о своей идее то одному, то другому инженеру, предлагая работать вместе. Все, кому это доверялось, сразу соглашались, потому что работать со Стечкиным не просто доставляло радость людям. Где еще такую школу получишь?
Стали вместе соображать, как к поршневому самолету под крыло установить обтекаемый реактивный двигатель, работающий в импульсном режиме и на том же бензине, что и основные моторы. Решили выполнить его в форме дуги, чтобы воздух входил в один конец, выходил из другого, а топливо поступало из крыла. Очень быстро — в голове все давно продумано — Стечкин написал теорию и расчеты ускорителя, а инженер Г. Н. Лист занялся конструктивной разработкой. Двигатель строился впепланово, параллельно с основной работой над авиационным дизелем, и начальство косо смотрело на новый проект, видимо, не веря в реальный успех ускорителя и потому не очень способствуя этой работе. А Стечкин предвидел в перспективе замену поршневых моторов на самолетах реактивными и с группой энтузиастов, можно сказать, полуофициально занялся созданием своего пульсирующего двигателя. Что ж, в истории техники были примеры, когда внеплановые работы оказывались не самыми плохими.
Стечкин и его помощники построили простейшую экспериментальную установку для ускорителя.
Казанский завод занимал просторную территорию, разделенную пополам. В тридцатые годы здесь, видимо, вадумывался комбинат, который строил бы и моторы и самолеты, но потом, столкнувшись с неудобствами в управлении и во взаимоотношениях между двумя организациями, разделили площадь пополам забором, образовав два завода — моторный и самолетный с аэродромом.
А на границе между двумя территориями стояло четырехэтажное здание заводоуправления, два этажа в котором занимало техническое бюро. Сначала в ОТБ собрали двигателистов во главе с А. М. Добротворским, которые на базе мотора М-105 построили двигатель МБ-100.
Зима 1941/42 года была знатно суровой не только под Москвой. В Казани прочно держалось минус сорок градусов с большим ветром. Даже более молодые, чем Стечкин, его помощники с трудом добирались от завода до открытой площадки под навесом. Сквозь метель уже виднелась высокая фигура Бориса Сергеевича. Стечкину пятьдесят. Он не знал, что в эту зиму в далеком Алексине во время бомбежки погибла его мать. Здесь, в Казани, далеко от фронта, ученый продолжал трудиться на нашу Победу.
Первый вариант импульсного двигателя удалось построить довольно быстро, но заработал он не сразу. Появились скептики: пойдет ли он вообще? Как будет работать система неуправляемых клапанов? Двигатель состоял из камеры сгорания, которая с одного конца переходила в длинную резонансную трубу, а с другого была закрыта клапанной решеткой. В камере, куда подводили бензин и зажигание, при взрыве горючей смеои давление повышалось и клапаны закрывались. Газы мощно вылетали из открытого конца трубы, в камере же создавалось разрежение, из-за чего открывались клапаны, впуская порцию наружного воздуха для повторения цикла. Так двигатель работал в импульсном режиме, и каждый импульс напоминал выстрел. Когда его впервые запустили и он издал свой резкий, необычный звук, весь завод замер: такого здесь еще не слыхали. Нередко рвались клапаны, нужно было менять их ход, материалы, возникли трудности с системой зажигания, и, наконец, стали гореть свечи, проработав всего несколько часов.
— Борис Сергеевич, так обидно: все шло хорошо, и вдруг свечи начали гореть!
— Что же вы печалитесь, — обрадовался Стечкин, — теперь это похоже на настоящий двигатель, коль свечи горят!
Справились и с этйм недостатком, и появилась надежда, что двигатель действительно получится, хотя с большими трудностями, чем ожидалось. Группа получила данные, которые заинтересовали самолетчиков. Приезжал заместитель командующего ВВС генерал-лейтенант Иван Федорович Петров, и на него двигатель произвел большое впечатление. Разработали вариант самолетной конструкции: пульсирующий прямоточный ВРД, работавший в резонансном режиме с частотой циклов, обусловленных геометрическими размерами проточной части и параметрами воздуха. Двигатель назвали УС — ускоритель Стечкина.
УС предлагали поставить на самолеты Туполева и Петлякова. Представьте себе тяжелый поршневой бомбардировщик. Ему надо быстро подойти к цели или уйти от нее, а тут истребители противника! И выручит ускоритель Стечкина. Летевший с привычной, давно изученной скоростью советский бомбардировщик вдруг перед самым носом у врага мгновенно исчезает... Таких ускорителей предполагалось ставить на самолет двенадцать штук — по шесть в каждом крыле. Горючее в них подавалось дизельной топливной аппаратурой — насосами и форсунками. Были сделаны компоновки, вое согласовали с самолетчиками. Стечкина только очень огорчало, что не удалось получить ожидаемого высокого значения КПД этого двигателя.
