Второй монографией, которую я решил выпустить, были «Экспериментальные исследования по аэродинамике вертолета». В эту коллективную работу, авторами которой стали, помимо меня, мои ученики и товарищи по работе В.Ф. Антропов, Г.Б. Бураков, А.С. Дьяченко, П.М. Новоселов, B.C. Липатов и А.В. Степанов, вошло все разнообразие методов и путей экспериментального решения задач, возникающих при конструировании вертолета. Книга вышла в 1972 г., в 1980 г. вышло второе, существенно переработанное издание. Оно было удостоено премии им. Н.Е. Жуковского.
С давних пор у меня создалось убеждение в большой важности учета роли нестационарности обтекания при нахождении сил и моментов, действующих на обтекаемые тела.
В аэродинамике вертолета нестационарность обтекания играет исключительно большую роль. Поэтому в работах 5 лаборатории этому направлению уделялось большое внимание. Часть этих исследований в разделе «Основы нелинейной вихревой теории несущего винта» была опубликована в 1973 г. в вышеупомянутой монографии «Теория несущего винта» и в ряде других работ автора. Эти исследования позволили рассчитывать форму системы вихрей от винта при произвольном обтекании по нелинейной теории.
Основные вопросы нестационарной аэродинамики несущего винта, таким образом, были поставлены, и был получен ряд важных, практических результатов.
…В конце пятидесятых годов к нам обратился Сергей Павлович Королев с просьбой о проведении исследований по торможению спускаемого аппарата с помощью винта, работающего в режиме торможения. К нам прибыл его представитель К.П. Феоктистов (впоследствии летчик-космонавт), который изложил постановку задачи. С.П. Королев искал решение, альтернативное применению парашюта при спуске и приземлении аппарата.
Задача была сложная и многосторонняя. Винт должен был раскрываться на достаточно большой высоте, выдерживать большие нагрузки и, создавая большие тормозящие усилия, обеспечивать мягкую посадку спускаемого аппарата. Поскольку скорости снижения в начальный период движения аппарата в атмосфере были сверхзвуковыми, решение задачи осложнялось. Сложной проблемой была и динамика движения аппарата, начиная с раскрытия винта, регулирования режима его вращения и необходимых углов установки лопастей.
Были проведены теоретические исследования и создан целый ряд моделей для испытания в аэродинамических трубах. Продумывались конструктивные решения, причем было предложено много остроумных идей решения этой далеко не простой задачи. В итоге в одном из институтов МАП по нашим техническим условиям была построена летающая модель аппарата с тормозящим винтом. Эта модель удовлетворяла тем требованиям, которые были поставлены перед тормозящим устройством, обеспечивающим спуск космического аппарата. Однако решение это было очень сложным, и необходимо было бы проводить достаточно обширные натурные испытания.