Наша учеба в вечернем институте, проводившаяся по программе Ленинградского военно-механического института, завершилась в 1934 году. Из Ленинграда приехала комиссия во главе с заместителем директора института. Ученым секретарем этого института был в то время П. Тропкин, который с началом войны стал заведовать секретариатом Наркомата вооружения СССР, пробыв в этой должности более 20 лет. В комиссию входили ряд крупных ученых, в большинстве преподававших в высших учебных заведениях еще до революции. Члены комиссии, видимо, не очень были уверены, и не без оснований, в глубине наших знаний. Поэтому защита дипломов началась с продолжительных многочасовых бесед с каждым и сразу по всем курсам и предметам, которые мы изучали. К защите дипломного проекта допускался только тот, кто успешно выдерживал этот исключительно изнурительный экзаменационный марафон.
В числе других со мной беседовал известный преподаватель военно-механического института и крупный специалист в области резания металлов Н. С. Поликарпов. Ему я и доложил о закономерностях фрезерования, а также полученной нами формуле, учитывающей твердость обрабатываемого металла, качество инструмента, его стойкость при разных скоростях резания и т. п. Попутно заметил, что таких данных в учебниках пока нет. Рассказал и о другой формуле, связанной с "отрезными" работами, что также, по моему мнению, факт совершенно новый. Все эти материалы, закончил я, опубликованы в технических журналах.
- Я с ними знаком, - заметил Поликарпов, - работу вы проделали действительно большую и важную, но позвольте высказать сомнение в правильности формулы, выведенной вами для определения скоростей фрезерования.
- Формула правильная, - возразил я, - она подтверждена многочисленными экспериментами и применяется на практике рабочими.
Однако профессор повторил, что он на этот счет имеет свое мнение. Я вновь пытался возразить, привел соответствующие аргументы. Но члены комиссии лишь улыбались, наблюдая за моими попытками "опровергнуть" сомнения профессора.
Решили так: Поликарпов пойдет со мной в лабораторию и познакомится со всеми исходными и экспериментальными материалами. Знакомство это убедило ученого, что все сделанное нами "покоится" на строго научной основе и мы действительно сказали новое слово в теории и практике резания металлов. Пожав руку, профессор поздравил меня с проделанной работой и подарил новую, изобретенную им логарифмическую линейку, которая позволяла получать ряд дополнительных данных в сравнении с существовавшей. На защите диплома Поликарпов неожиданно для меня сказал:
- Я думаю, что товарищ Новиков давно готовый инженер.
Так я стал инженером, получив диплом с отличием об окончании Ленинградского военно-механического института, хотя ни разу не был в стенах этого учебного заведения ни в то время, ни после. На заводе дипломы инженеров получила одна треть из сдавших экзамены: это объяснялось исключительно строгим подходом государственной комиссии. Остальные товарищи продолжили учебу, углубляя свои знания, и защитили дипломы на следующий год.
В лаборатории по обработке металла резанием я проработал почти до конца 1936 года. Стал за это время ее начальником (Н. А. Сафонов уехал в Москву, где он, как рассказывали, занимался более фундаментальной научно-исследовательской работой). Многое было сделано в этот период. Однако особо следует отметить, что нам удалось решить очень важную проблему в изготовлении стрелкового оружия - получить нарезы в канале ствола иным, не традиционным способом, в связи с чем я и был вызван в Москву.
Как получали нарезы в стволе винтовки со времени появления нарезного оружия? Длинным металлическим стержнем, на конце которого устанавливали режущий инструмент для каждого из нарезов, медленно скоблили канал ствола на специальном станке, углубляясь в металл буквально микрон за микроном. Это требовало, конечно, много времени. Нарезной станок занимали на этой операции (при обработке только одного ствола) около пятидесяти минут. А ведь надо было еще сначала установить ствол, а после обработки снять его, меняя время от времени и инструмент. В одну смену на одном станке обрабатывали не более шести-семи стволов. Представьте, что завод в сутки выпускает две или три тысячи винтовок. Сколько же нужно иметь станков и какую производственную площадь, чтобы выполнить только одну операцию - получить нарезы! А ведь при изготовлении винтовки производили даже не сотни, а тысячи различных операций. Что бы мы делали в войну, когда Ижевскому заводу поставили задачу выпускать двенадцать тысяч винтовок в сутки? Поэтому получение нарезов в канале ствола иным способом в какой-то мере решало проблему, над которой заводская лаборатория резания металла работала долгие годы.
Мысль об ускорении этой операции начала витать в стенах лаборатории давно. Бывая, например, в инструментальном цехе, мы видели, что увеличение отдельных отверстий в металлических изделиях и получение более точного размера производили подчас очень оригинально. Гладкую внутреннюю поверхность рабочие получали не шлифовкой, а "протаскивая" через отверстие металлический шарик. Шарик не только расширял отверстие, доводя его до необходимого размера, но и оставлял после себя идеально-гладкую поверхность, не требовавшую дальнейшей обработки. Эта операция занимала буквально секунды. А нельзя ли подобным способом получить нарезы в канале ствола?
Сафонов горячо поддержал эту идею. И вот с товарищем по лаборатории Абрамом Фишером и самородком-изобретателем Григорием Панковым мы приступили к экспериментам. Конечно, получить нарезы путем вдавливания металла - это не то что сделать отверстие в штампе толщиной всего 30-40 миллиметров. Здесь и длина заготовки другая, и отверстие в ней иное. Ствол имел длину около метра, а изначальный проход (диаметр отверстия) был менее 7,5 миллиметра. Его-то и следовало расширить до нужного калибра - 7,62 миллиметра. Причем не просто расширить, а выдавить нарезы, и не прямые, а винтообразные, идущие вдоль всего ствола. Дело, конечно, неимоверно сложное.
Вопросов возникало множество: какова должна быть форма нашего шарика, который мы назвали пуансоном? из какого металла его делать? как крепить, чтобы он не оторвался от тянущего его стержня? какие применять смазки? и т. д. Воистину, чем дальше в лес, тем больше дров. Росло количество экспериментов возникали все новые и новые проблемы. Особенно тонким делом оказалось взаимодействие пуансона и ствола. Каждый ствол по механическим свойствам, по толщине хотя и немного (в пределах допустимого), но все же отличался один от другого. Проходя через ствол, пуансон создавал очень большое давление, металл расширялся, а когда шарик выходил из ствола, то ствол снова несколько сужался. Добиться того, чтобы калибр не "прыгал", а сохранялся, и составляло главную трудность.
