Новый главный конструктор Климов, подключившись к внедрению новых двигателей, ввел жесточайший контроль за точным соблюдением всех требований технической документации лицензионного мотора – буквально каждый чертеж проверял и подписывал лично. И только добившись максимально возможной точности в производстве прототипа, решил внести небольшие конструктивные изменения. Он начал с увеличения высотности двигателя.
Увеличение мощности означает повышение числа оборотов и наддува. Литровая мощность зависит от наполнения, плотности, числа оборотов. Увеличение литровой мощности является как будто бы единственным и ясным путем повышения экономичности двигателя, энерговооруженности самолета, но вместе с тем успешное продвижение по этому пути возможно только с преодолением колоссальных трудностей.
Что проще? Увеличить число оборотов – прямо пропорционально числу оборотов повысится и мощность. Но увеличение числа оборотов помимо увеличения гидравлических потерь связано с увеличением средней скорости хода поршня и возрастанием в квадрате нагрузки на шатунные подшипники, возрастанием напряжений, в особенности на всех частях кривошипно-шатунного механизма головки главного шатуна.
Вот почему самым первым конструктивным усовершенствованием нового двигателя явилось изменение компрессора (нагнетателя, как называли тогда компрессор). Степень повышения давления в нагнетателе была увеличена до 880 мм рт. ст. вместо 780 на прототипе. Степень сжатия
Увеличение наддува при достигнутой мощности 750 л. с. дало возможность поднять высотность двигателя до 4300 м над уровнем моря. Такое увеличение высотности двигателей наряду с увеличением мощности было проблемой наиважнейшей с точки зрения военной авиации.
Было ясно одно – для дальнейшего увеличения мощности и снижения удельного веса двигателя необходимо максимально возможно увеличить литровую мощность двигателей, а для снижения удельного расхода топлива – увеличить степень сжатия. Обе эти проблемы были непростыми, тем более при условии решения их в кратчайшие сроки.
Имелась основа – прототип двигателя, но вместе с тем эта основа сковывала, обязывала, накладывала ограничения в главном: схема, число цилиндров, вал, размеры кривошипно-шатунного механизма должны оставаться неизменными. Особенно это касалось вала и шатуна. Они имели тяжелые и сложнейшие заготовки, а любое изменение требовало дорогого металла, дорогих заготовок, поковок, специальных станков на всей линии, уже настроенных на определенные размеры; требовались громоздкие и сложные дорогостоящие приспособления, оснастка, материал специальный и нестандартный для всей цилиндровой и кривошипно-шатунной группы.
И Владимир Яковлевич определил раз и навсегда свою стратегию совершенствования двигателя: не нарушая серийного производства, в любой момент быть готовым начать массовый выпуск востребованного военными двигателя в необходимых количествах.
Уже в конце 1935 года появилась первая отечественная модификация М-100. Двигателей М-100 было выпущено 6650, они были предназначены в основном для фронтового скоростного пикирующего бомбардировщика, развивавшего рекордную по тем временам скорость – 450 км/ч. Этот бомбардировщик, построенный конструктором Александром Архангельским, так и назывался – «скоростной бомбардировщик» и обозначался буквами СБ. По скорости полета в то время он уступал только истребителям. А в целом моторы М-100 применялись на шести типах и модификациях военных и гражданских самолетов, в том числе на трех серийных: И-17 – истребителе Николая Поликарпова, СБ-2 – скоростном бомбардировщике Александра Архангельского, «Сталь-7» – пассажирском самолете Роберта Бартини.
И одновременно происходило рождение нового ОКБ, в котором уже шла работа над созданием модификаций М-100А и М-100АУ («улучшенный»), мощность которых повышается до 860 л. с. На моторе М-100А, а в дальнейшем на всех последующих типах и модификациях климовского «семейства сотых» ведомая шестерня редуктора была упругой, вал редуктора шлицевой – для установки воздушного винта изменяемого шага лопастей, масляные помпы повышенной производительности с учетом подачи масла во втулку воздушного винта, баббитовые вкладыши коренных подшипников коленчатого вала расточены по гиперболе, вкладыши шатунных подшипников коленчатого вала залиты свинцовой бронзой вместо баббита. На улучшенном варианте М-100АУ будет внедрено и опробовано ряд деталей: коленчатый вал, редуктор, ромбические кольца нижнего уплотнения гильз цилиндров уже следующей модификации «семейства сотых» – М-103. При этом основные технические данные переходного мотора, кроме чуть увеличившегося веса, не изменятся.
Мотор М-100П, построенный с учетом опыта создания французского мотора «Испано-Сюиза» 12 Ycrs, допускал установку пушки, стреляющей через полый вал редуктора.