Крупные ученые ЦАГИ B. C. Ведров и профессор B. C. Пышнов занимались теоретическими вопросами устойчивости и управляемости самолетов. Проводились также эксперименты по измерению усилий на ручке управления. Однако способы оценки управляемости самолета еще не были разработаны. Михаил Леонтьевич был уже известным аэродинамиком в области автожиров, занимался также вопросами управляемости и балансировки автожира. Теперь в связи с подготовкой к войне эти же проблемы были актуальными и для самолетов.
Происходили частые катастрофы самолетов при потере скорости и попадании в штопор. «Часто штопор, — писал Миль М. Л., — кончался катастрофой и человеческими жертвами, поэтому снискал себе славу «бича авиации» тех лет».
Он первый догадался, что надо объединить летчика и самолет и что нужно исходить от летчика и от машины. Исходить от летчика, то есть от его ощущений, а не только от аэродинамики самолета. Он впервые разработал критерии устойчивости и управляемости.
Летчик должен чувствовать, сколько и как подать ручку управления рулями: чем больше он поворачивает ручку, тем больше усилий он должен к ней прикладывать, а для этого на ручку должен быть приложен градиент усилий. Этому и служили пружинные компенсаторы, предложенные М. Л. Как говаривал М.Л., этот принцип управления остался даже на современных сверхзвуковых самолетах, а он об этом задумался впервые.
«Жизнь поставила передо мной задачу заниматься управляемостью и устойчивостью боевых самолетов, штурмовиков и бомбардировщиков, которые сыграли в войне решающую роль», — говорил он.
Начались его упорные поиски решения задачи, вероятно, с того, что М.Л. пытался улучшить управляемость автожира. Создавая новую систему управления автожира, он понимал, что нельзя обойтись без того опыта, который был накоплен при создании этой системы у самолета. Чтобы получить этот опыт, он сначала пошел на курсы летчиков и получил свидетельство об окончании курсов, но без права управления самолетом.
Из опыта он знал, что на автожире без связи между усилиями на ручку управления и летательным аппаратом вообще невозможно летать — пилот не чувствует машину: он не знает, где остановиться, а машина продолжает идти за ручкой. Когда летчик Чернавский летал на автожире А-12 (конструкции Миля и Скржинского), то едва не разбился, потому что это был новый тип управления, в котором летчик перемещал ручку без усилий. Миль пытался оценить, что чувствует летчик по отношению к своей машине, почему он иногда совершает неправильные действия и не понимает поведения машины, особенно в критических ситуациях.
Работая в ЦАГИ перед войной в лаборатории Пышнова, М.Л. проделал большую научную работу по устойчивости и управляемости самолетов, развив работы аэродинамиков ЦАГИ Пышнова и Ветрова. Начиная с 1940 по 1945 год он публикует 9 научных статей. «Миль стал ведущим аэродинамиком в области управляемости и устойчивости самолетов», — сказал профессор Пышнов B. C. на защите кандидатской диссертации М. Л. Миля в 1943 году.
Сначала в своих теоретических работах он установил критерии и общие требования к управляемости, а потом пришел к нетривиальному выводу: для связи летчика с машиной ручка должна двигаться с усилием и определил нормы трения на эти усилия. Теперь можно было рассчитать управление еще при конструировании самолетов до выпуска в серию.
Недаром он часто повторял, что только первооткрыватель додумывает вопрос до конца, а в дальнейшем это считается просто само собой разумеющимся.
После этого он энергично информировал конструкторские бюро о своих выводах, разослал письма, собрал совещание и предложил для устойчивой работы самолета и для координированного управления летчиком амортизаторы или пружины в системе управления на ручке и на качалке управления. Раньше, при малых скоростях, ручка управления отклонялась без усилий, и летчик воспринимал самолет как неустойчивый. Амортизаторы или пружины в системе управления работают как автопилот, реагирующий на скорость полета, и, что самое главное, даже при малых скоростях позволяют плавно перемещать ручку.
По предложению 8-й лаборатории ЦАГИ, где тогда работал М.Л., этот механизм еще в 1939 году был испытан в НИИ ВВС на военных самолетах ДБ-3 (Ил-4) и И-16. Устройство очень хорошо себя показало, поскольку, ничего не меняя в конструкции, самолет хорошо слушался пилота, у которого появлялась уверенность в управлении.
Проведенные до войны опыты по доводке И-16 (истребителя) и ДБ-3 (бомбардировщика), истребителя «Северский» показали, что даже на неустойчивом самолете можно добиться нормальной посадки, если установить амортизаторы на ручку управления. Посадку на машине стали совершать, как на обычном устойчивом самолете. Усилия пилота стали более уверенными и устойчивыми. Были рекомендации В. Ф. Болховитинова и НИИ ВВС установить компенсаторы на самолетах на всех серийных заводах. И вот война…