В то время теория сверхзвукового полета была в самом зачаточном состоянии, а об экспериментах с моделями самолетов на сверхзвуковых скоростях полета можно было только мечтать. Известно, что первые аэродинамические трубы для сверхзвуковых скоростей появились много позднее и то не у нас, а в Германии. Однако, в той же Германии уже проводились артиллерийские эксперименты по определению аэродинамики снарядов различной формы, в частности, фирмой Круппа. В результате экспериментов были определены наиболее рациональные формы снарядов. Ознакомление с материалами исследований приводило к мысли, что если скорость самолета будет приближаться к скорости снаряда, то и рациональная форма самолета должна приближаться к оптимальной форме снаряда. Проведенные мною исследования аэродинамических форм крыла самолета позволяли сделать вывод, что целесообразной аэродинамической компоновкой крыла, необходимой для успешного преодоления пика сопротивления воздуха, возникающего на околозвуковой скорости, должно быть стреловидное крыло малого удлинения, напоминающее в плане осевое сечение артиллерийского снаряда.
Отсутствие методов аэродинамического расчета самолетов с подобными крыльями даже для малых скоростей полета потребовало специальных исследований, в том числе и экспериментальных, которые, как я уже говорил, проводились в аэродинамических лабораториях ЛГУ и ВГУ.
В результате проведенных исследований, мною был разработан проект сверхзвукового истребителя «Сигма» – САМ-4. Самолет САМ-4 имел форму летающего крыла малого удлинения, с большой, переменной по размаху, стреловидностью и двухкилевым вертикальным оперением на концах крыла. Ввиду отсутствия в тот момент реактивных двигателей, самолет предполагалось оборудовать двумя моторами типа М-100, с соосными винтами, вращающимися в разные стороны. Наличие винтомоторной группы не давало, к сожалению, возможности превысить скорость звука и выявить летно-технические характеристики самолета в большем диапазоне скоростей полета. Предварительный расчет, однако, указывал на возможность при использовании сверхзвуковых винтов получения скорости более 900 км/час. Эскизный проект САМ-4 был закончен в сентябре 1934 года и направлен в опытный отдел Глававиапрома НКТП для рассмотрения и принятия решения.
Начальником опытного отдела был Иосиф Иосифович Машкевич, прозванный сотрудниками «бородой». (Будучи небольшого роста, Машкевич имел большую окладистую бороду). Проект САМ-4 не получил у него «восторженного приема». При первой же нашей встрече он счел необходимым пожурить меня за то, что вместо серьезного проекта я предложил им такую, по его мнению, «несусветную экзотику…» Пришлось объяснять, что проект не претендует на немедленную реализацию, однако в принципе являет собой решение проблемы развития самолетов по скорости, что в основе его лежит серьезная научно-исследовательская работа, проведенная совместно со специалистами Воронежского университета и, наконец, что реализацией проекта решается вопрос о приоритете открытия новой перспективной компоновки самолета.
В то время многие наши конструкторы считали разработку и создание новых, даже весьма необычных конструкций самолетов обычным делом, полагая, что это их прямая должностная обязанность. А делать заявку на изобретение было не принято, считалось, что это просто нескромно. Я в этом отношении не был исключением. Оказалось зря.
Спустя много лет, я обнаружил, что ряд изобретений в области конструкции и компоновки самолетов, которые были в свое время сделаны мною, получили имена конструкторов, предложивших их значительно позже. Это, например, «щитки Кальма», компоновка «типа Фоккер Д-23», «Готическое крыло».
История с проектом САМ-4 «Сигма» в тот раз закончилась ничем. Машкевич выслушал все мои объяснения, однако, сторонника проекта в его лице я, похоже, не приобрел. Время «Сигмы» еще не пришло, её проект на два с лишним года осел в недрах Глававиапрома…
Самолет САМ-5 бис строился в мастерских [Воронежского] авиатехникума, вокруг его разработки и создания сформировалась группа слушателей выпускных курсов, в дальнейшем – работников ОКБ.
САМ-5 бис представлял собой деревянный подкосный моноплан и отличался от САМ-5 большими габаритами фюзеляжа и меньшим весом конструкции. Выпуск самолета состоялся 24 марта 1934 года.
САМ-5 бис явился первой большой удачей совместной работы ОКБ и авиатехникума. Самолет успешно прошел заводские летные испытания летчиком Гусаровым и показал не только хорошие ЛТХ, но и высокую надежность, простоту эксплуатации и легкость управления. Правда, наличие подкосов отрицательно сказалось на максимальной скорости полета, которая снизилась почти на 6 процентов в сравнении с САМ-5.