В 1920-1930 годах авиационная техника характеризовалась низким уровнем аэродина-мических характеристик, применением бипланных схем, гофрированной обшивки. Шасси самолетов в полете не убирались, на двигателях не было обтекателей, кабина пилота была открыта. Поверхность обшивки самолета имела множество неровностей, выступающих болтов, кронштейнов, расчалок и подкосов, ухудшающих аэродинамику. Рекордные пока-затели самолетов достигались лишь благодаря применению экспериментальных двигателей повышенной мощности.
      В 1931 году в странах с передовой авиационной техникой (Англия, Франция, Германия и Италия) максимальная скорость самолетов не превышала 240 км/ч, не было самолетов и с убирающимся в полете шасси.
      Низкий уровень аэродинамических характеристик и отсутствие серьезных тенденций к ее улучшению привели к тому, что средний рост скорости был очень незначительным. За четыре года, с 1927 по 1931 гг., скорость возросла со 190 лишь до 204 км/ч. Увеличение скорости достигалось в основном за счет повышения мощности двигателей от 600 до 700 л.с., даже на истребителях не удавалось получить высоких скоростей. В начале 30-х годов сталинский девиз «Летать выше всех, быстрее всех и дальше всех» являлся основной программой для авиационных конструкторов, развивающейся авиационной промышленности и учебных заведений, готовящих авиационные инженерные кадры. В решение этой проблемы включилась кафедра самолетостроения Харьковского авиационного института во главе с талантливым инженером И. Г. Неманом.
      Идея Немана о повышении скорости самолета заключалась в широком применении свободнонесущего моноплана, убирающегося шасси, работающей гладкой обшивки, обтекателей на двигателях и пилотских кабинах, а также многих других новшеств, которые и хотел реализовать автор в новых самолетах. Предстояло решать множество инженерных задач. И почти все они были пионерскими и ориентированы на одну цель - увеличить скорость самолетов. Такая задача была главной для всех авиаконструкторов страны, О. В. Флоринский вспоминает один эпизод, о котором И. Г. Неман рассказывал им, молодым выпускникам ХАИ, из своей многогранной творческой жизни. Во время работы над самолетом ХАИ-1, поясняет Орест Васильевич, И. Г. Немана вызвали на совещание к Сталину. Их, конструкторов и летчиков-испытателей самолетов, собрали в Москве, чтобы определить задачи отечественной авиации, главным образом военной. Вот что поведал нам Иосиф Григорьевич: «Сидим мы в большом зале, человек 30. Перед нами сидят Сталин, Ворошилов, Калинин и другие руководители, в основном - военное руководство. Сталин поднимает по очереди присутствующих конструкторов и спрашивает, над чем они сейчас работают. Встает конструктор и заявляет о том, что он работает над истребителем с максимальной скоростью 285 км/ч. Встает второй конструктор: истребитель с максимальной скоростью 287 км/ч. Третий и т.д. Доходит очередь и до меня. Я встаю и докладываю о том, что работаю над пассажирским самолетом на семь человек со скоростью 324 км/ч. Наступила тревожная какая-то тишина, в которой слышатся голоса Сталина, обращающегося к Ворошилову, Ворошилова... и по цепочке дальше: «Кто это?» И также по цепочке обратно: «Неман из Харькова». Сталин: «Повторите, товарищ Неман, что Вы сказали». Я повторил. «Садытэс. Так что жэ эта получаэтся: ыстрэбитэл - 285, а пассажирский на сэм чэловэк 324? Как это панимат?» И пошла кутерьма. Заставили конструкторов иметь скорость самолета хотя бы 300. Мы таки показали 324. И не делали из этого никаких секретов: все дело заключалось в «облизывании» форм самолета и в применении убирающегося в полете шасси».
      Убрать шасси в крыло - значило резко выиграть в скорости, но необходимо было ввести новые механизмы для их подъема и выпуска, что могло ослабить силовые элементы конструкции крыла и привести к увеличению массы самолета. Поэтому перед студентами-проектировщиками И. Г. Неман, в первую очередь, выдвинул принцип - ни одной выступающей детали в потоке. Активное содействие в организации проектирования скоростных машин и научное руководство в решении теоретических вопросов осуществлял академик Г. Ф. Проскура.
      Перед студентами стояла задача - создать скоростную машину, а это; требовало изменения формы фюзеляжа и крыла, закрыть капотом двигатель и спроектировать убираемое в полете шасси, чтобы получить минимум сопротивления для самолета в целом.
      Такое сложнейшее и трудоемкое проектирование многоместных пассажирских самолетов, намного опережавшее уровень техники того периода, выполнялось студентами в порядке реального проектирования дипломной работы (в то время дипломные проекты студенты еще не выполняли). Реальные узлы и агрегаты рассчитывали и разрабатывали, а чертежи их деталей проектировали студенты младших курсов под руководством бригадиров, инженеров и преподавателей-совместителей из числа конструкторов и инженеров ХАЗОСС. По примеру Немана в институт пришли инженеры авиазавода С.Я. Жолковский, П. Г Бенинг, А. А. Кроль, А. А. Лазарев, С. И. Кузьмин. Приход в институт авиационных инженеров-практиков означал шаг к повышению уровня учебного процесса. Для реализации постройки нужно было разработать чертежи технического проекта, подобрать производственную базу, обеспечить опытное производство самолета двигателем и материалами. Все это требовало фондов и денег.
      С постройкой самолета ХАИ-1 трудностей было очень много. Не было полного комплекта чертежей. Были чертежи и без указания всех размеров и с лаконичной надписью: «Подогнать по месту». Для строительства самолета выделили Харьковский авиационный завод, но он был перегружен плановыми работами. Средства ОСОАВИАХИМа были отпущены очень небольшие, их едва хватало на приобретение материалов. Уже весной 1932 г. необходимое количество чертежей поступило на авиазавод, где начали постройку опытного ХАИ-1. Рабочие и инженерно-технический состав завода с пониманием и даже с энтузиазмом отнеслись к творчеству студентов, помогали строить в сверхурочное время. Комсомольцы завода и института взяли шефство над строительством самолета, организовав «Общество друзей ХАИ-1».
      Мастера и рабочие завода зачастую работали бесплатно. Они приходили после смены, чтобы сварить мотораму, отшлифовать обшивки крыла и фюзеляжа, выполняли и другие работы. С энтузиазмом трудились на заводе и комсомольцы института. Так, студент второго курса Иван Гай полностью смонтировал на самолете винтомоторную группу. Работали и студенты-проектировщики.
      Самолет был построен в рекордные сроки - за 180 суток, так как работа «кипела» и день, и ночь. В процессе постройки приходилось на ходу совершенствовать его конструкцию.

Описание самолета

      Существенное преимущество самолета ХАИ-1 заключалось в том, что он изобиловал конструктивными элементами, которые эволюционированы в одном проекте. Ниже описаны некоторые из них.
      Крыло - трапецеидальной формы в плане, с закругленными концами, обшито фанерой толщиной 2 мм. Оно состояло из центроплана, составляющего одно целое с фюзеляжем, и двух отъемных консольных частей. Центроплан имел прямоугольную форму в плане. Консольная часть крыла состояла из двух коробчатых лонжеронов, 22 нервюр и продольных стрингеров. Стык крыла c фюзеляжем был закрыт зализом. Лонжероны состояли из переклеенных полок и фанерных стенок. Нервюры - балочного типа с облегченной фанерной обшивкой. Все крыло было обшито фанерой толщиной 2 мм, крепящейся на клею.
      Деревянное крыло занесено назад и образовывало прямую заднюю кромку в целях получения отнесенной назад средней аэродинамической хорды, дающей возможность чрезвычайно просто убирать шасси и обеспечивающей одновременно нормальный угол каботажа. Элероны размещали вдоль задней кромки крыла. Управление элеронами - жесткое.
      Фюзеляж типа монокока с несущей обшивкой, сигарообразной формы с овальным сечением состоял из 20 шпангоутов коробчатого сечения, соединенных четырьмя стрингерами и четырьмя лонжеронами, в концах которых крепили узлы установки моторной рамы. Первый шпангоут служил противопожарной перегородкой и был обшит со стороны двигателя листовым дюралем. Четвертый шпангоут по всему сечению фюзеляжа был обшит фанерой и служил перегородкой между пилотской и пассажирской кабинами и имел с правой стороны дверь для сообщения кабин.
      Средняя часть первой нервюры центроплана металлическая, сварная, ферменной конструкции из стальных труб, к ней крепилось шасси.
      В нижней части центроплана имелись ниши, куда убиралось шасси.
      Весь фюзеляж собирали на клею и обшивали березовым шпоном толщиной 0,5 мм в пять и более слоев. Обшивку сверху проклеивали миткалем на аэролаке.
      Пассажирская кабина была расположена в центральной части фюзеляжа, рассчитана на шесть человек и имела четыре кресла и трехместный диванчик. Одно запасное место использовали в случае необходимости для бортмеханика или пассажира при полете на небольшие расстояния. Для удобства пассажиров имелись туалет и багажное отделение. Габаритные размеры кабины позволяли пассажирам стоять во весь рост. Фюзеляж имел одно целое с килем. Такая конструкция фюзеляжа с центропланом и килем обладала значительными массовыми преимуществами. К усиленным шпангоутам, плавно переходящим в лонжероны центроплана, крепили на болтах накладные узлы для присоединения крыла.
      Хвостовое оперение (киль, стабилизатор, руль поворота и элероны); обшивали фанерой толщиной 1,5 мм. Оперение - деревянное, свободнонесущее, нормального типа с осевой компенсацией.
      Киль - одно целое с фюзеляжем, лонжероны которого являлись продолжением 18-го, 19-го и 20-го шпангоутов фюзеляжа. Киль отклонен вправо на 2,5?.
      Стабилизатор регулировался в полете, деревянный, двухлонжеронный, обшивка фанерная, сверху ее оклеивали миткалем. Стабилизатор переставлялся относительно заднего лонжерона.
      Руль высоты - деревянный, однолонжеронный, собранный из нервюр на клею, обшивался фанерой и миткалем.
      Руль поворота - однолонжеронный, деревянный, обшивка фанерная с миткалевой обклейкой. Рычаги оперения спрятаны в фюзеляже. Управление рулями высоты смешанное. Управление рулем поворота гибкое.
      Обшивки оперения оклеивали тонким полотном, тщательно шпаклевали, окрашивали и полировали.
      Элероны размещали вдоль задней кромки горизонтального оперения. Они предназначались для поперечного управления полетом или создания крена самолета. Управление элеронами - жесткое.       Шасси - убирающееся в центроплан крыла. Для закрывания убранного шасси применяли специальные щитки, прикрепленные с наружной стороны к ферме колеса. Щитки закрывали ниши и выравнивали профиль центроплана. Каждая ферма шасси состояла из двух развилок и одного подкоса. Вильчатые элементы фермы шасси крепили к центроплану. Колеса низкого давления - дутики баллонного типа служили в то же время и амортизаторами. Подъем и выпуск шасси осуществляли посредством механизма - ручного тросового привода, вращением ручки в кабине пилота, усилие которого составляло до 17 кгс (170 Н), т.е. требовалось большое физическое усилие пилота. Этот недостаток был устранен в процессе серийного производства. Колеса могли быть и тормозные.
      Подъем шасси осуществляли тросовым приводом с помощью бокового подкоса, закрепленного к ползуну. Ползуны, выполненные в виде телескопического фиксирующегося замка, располагали в крыле. Для подъема шасси замки расфиксировались, ползуны с помощью тросов перемещались по направляющим, увлекая за собой шасси.
      Костыль управляем, связан с рулем поворота.
      Шнуровая амортизация костыля находилась в фюзеляже. Костыль изготавливали из трубы эллиптического сечения с приваренными к ней накладками, которые крепились к 18-му шпангоуту фюзеляжа.
      Впервые в практике отечественного самолетостроения неспециализированное КБ, а группа студентов-конструкторов разработала убирающееся шасси. По их расчету эти новшества позволяли снизить суммарное сопротивление самолета от полутора до двух раз и увеличить скорость полета на 20 ... 30 % при той же мощности двигателя.