Одновременно с обучением Сухой занимался в кружке воздухоплавания, строил планеры и модели самолетов. Окружала его здесь замечательная компания: Андрей Туполев, братья Архангельские, братья Погосские, Владимир Петляков, Борис Стечкин. Поскольку стипендии на жизнь не хватало, вечерами Павел подрабатывал в артели «Наука и Труд», давал уроки как чертежник, с 1924 г. работал библиотекарем в аэродинамическом кружке, являлся инструктором авиационных кружков ОДВФ Бауманского района и в ОДВ. Помимо материальной поддержки, это помогало приобрести так необходимые инженеру практические навыки.
Старательного, способного студента сразу заметили. Профессора гидродинамики и теплотехники прочили Павлу большое будущее в деле строительства котлов. Авиацию же преподаватели МВТУ считали просто экзотическим видом спорта.
Но Павел Сухой упорно следовал по выбранному смолоду жизненному пути. Его ум и сердце настроились на создание летательных аппаратов – со всеми их многочисленными нерешенными научными и техническими проблемами. Нужна была крепкая вера в большое будущее авиации, чтобы решится посвятить ей свои силы в то время, когда она делала только первые шаги.
Защитив в марте 1925 г. дипломный проект по специальности «аэромеханика» на тему «Одноместный истребитель с мотором на 300 л.с.» (руководитель проекта А.Н. Туполев), Сухой поступил на работу в Отдел авиации, гидроавиации и опытного самолетостроения Центрального аэрогидродинамического института (АГОС ЦАГИ). Здесь он быстро накапливал практические знания, приобретал конструкторские навыки.
В институте, начав свою трудовую деятельность под руководством заведующего конструкторской частью А.И. Путилова, Павел Осипович принимал участие в проектировании фюзеляжей, шасси, элементов крепления и капотирования силовых установок самолетов АНТ-3, АНТ-4, АНТ-5, АНТ-6, АНТ-9, АНТ-10, АНТ-13, АНТ-14. Вскоре он уже занимает должность старшего инженера, становится высококвалифицированным и авторитетным специалистом. В 1930 г., после назначения Путилова руководителем Отдела опытного самолетостроения (ОСС) при инспекции ГВФ, Сухой возглавил бригаду № 4 АГОС ЦАГИ, а в 1932 г. – бригаду № 3 КОСОС ЦАГИ.
Гимназист Павел Сухой
Техническая смелость конструктора, его творческий подход к решению инженерных задач отчетливо проявились в следующей по времени разработке. В 1933 г. бригада получила задание на проектирование одноместного металлического истребителя И-14 (АНТ-31). В конструкцию самолета Сухой предложил ввести сразу целый ряд технических новшеств – это масляно-пневматическая амортизация, тормозная система колес, закрывающий кабину летчика фонарь, гладкая обшивка фюзеляжа, убирающееся в полете шасси. Последняя идея не сразу нашла сторонников. Слишком сложным казался процесс уборки, хотя выигрыш в скорости был немалым. Павел Осипович рискнул и взял всю ответственность за последствия принятого решения на себя. В мае месяце 1933 г. летчик В.Л. Бухгольц поднял в воздух новый истребитель, рекомендованный впоследствии для серийного производства.
Развитие современной отечественной промышленности, производящей специальные сплавы и материалы для летательных аппаратов и моторостроения, различные приборы и устройства для оборудования самолетов всех типов – все это раскрывало перед авиаконструкторами широкие возможности. И Сухой стремился ими воспользоваться.
В начале 1930-х годов ЦАГИ поручили создать самолет, который мог бы побить мировой рекорд дальности полета и пролететь без посадки до 13000 км. Машина получила условное обозначение «РД» – «Рекорд дальности» (АНТ-25). В эскизном проекте главный конструктор А.Н. Туполев изложил идею и направление решения задачи.
Ответственным руководителем по проектированию и постройке рекордного самолета был назначен П.О. Сухой. Расчет прочности крыла небывало большого удлинения поручили В.М. Петлякову и В.Н, Беляеву. Винтомоторная группа проектировалась под руководством инженеров Е.И. Погосского и К.В. Минкнера. В разработке остальных агрегатов принимали участие Н С. Некрасов, Д.А. Ромейко- Гурко, Г.О. Бертош, Н.А. Фомин и другие. Теоретические вопросы решали конструкторы во главе с видным советским ученым профессором В. П. Ветчинкиным.
Павел Сухой – помощник начальника 733-го пехотного полка (Северо-западный фронт)
И-14
Разработка крыла такого типа – это целая глава аэродинамики, посвященная вибрациям на самолете. До «РД» машин с подобными необычайно узкими и длинными консолями не существовало.
Было известно, что при больших удлинениях крыла возникают опасные вибрации (флаттер), если скорость полета превышает некоторую определенную для данной конструкции величину – «критическую скорость». Стоял вопрос, какой она будет для дальнего рекордного полета. С решением проблемы флаттера успешно справилась специальная группа во главе с М.В. Келдышем.
На «РД» устанавливались двигатели М- 34 конструкции А.А. Микулина, без редуктора и с редуктором. Строились почти одновременно два экземпляра самолета – опытный и дублер. В июне 1932 г. в воздух был поднят первый с двигателем М- 34 мощностью 750 л.с. (в дальнейшем форсированным до 874 л.с.). А в сентябре начались полеты на дублере, имевшем двигатель М-34Р с редуктором.