Однако теория конформных отображений уже не могла полностью удовлетворять потребности аэродинамики: скорости полетов возросли, надо было учитывать сжимаемость воздуха и возможность превышения скорости звука, то есть иметь дело с нелинейной системой уравнений с частными производными. Это привело к необходимости распространить теорию на более широкий класс объектов и вылилось в создание новой теории квазиконформных отображений.
В конце 1929 г. и начале 1930 г. в ряде КБ усилились работы по гидросамолетам. Сразу возникли гидродинамические проблемы: отрыва от воды и удара об воду. Для модельных экспериментов строился специальный гидроканал.
В этот же период обострилась проблема флаттера. На какой–то скорости неожиданно начиналась вибрация (флаттер), кончавшаяся также внезапно гибелью самолета, который буквально рассыпался в воздухе. Другой враг — «шимми» — подстерегал самолет во время посадки. Начинало вибрировать, «танцевать» переднее колесо, самолет «уводило» с бетонной посадочной полосы, происходила катастрофа. Оба эти эффекта стали тормозом на пути к увеличению скоростей полета, главными причинами аварий. И в обеих группах проблем остро ощущался недостаток в теоретических исследованиях.
Нужно было срочно привлечь к работе в ЦАГИ серьезных математиков и механиков, заинтересовать их.
С. А. Чаплыгин и его заместитель профессор А. И. Некрасов пригласили Л. Н. Сретенского, Д. П. Гроссмана. При моем участии на постоянную работу в ЦАГИ пришли М. В. Келдыш, Л. А. Люстерник, А. О. Гельфонд, Л. И. Седов, Г. И. Петров.
Занятная ситуация получилась с М. В. Келдышем (ему было тогда двадцать лет). После того как Келдыш был зачислен в штат сотрудников ЦАГИ, об этом узнал Н. Н. Лузин. При встрече с отцом Келдыша он начал выражать сочувствие по поводу постигшей его сына беды. Келдыш–отец забеспокоился и спросил, что же случилось. Ответ Лузина: «Ваш сын попал к Лаврентьеву, который его погубит–уведет вашего сына, очень способного, к большой математике, в прикладную математику, на мелкие задачи»…
Опасения Лузина оказались напрасными. Собранная в ЦАГИ сильная группа молодых теоретиков удачно сочетала занятия большой математикой с решением чисто технических задач. Кроме названных мною, в ЦАГИ сотрудничали А. А. Дородницын, Н. Е. Кочин, С. А. Христианович. Почти все члены этой группы стали впоследствии академиками и прославили советскую науку, а Мстислав Всеволодович Келдыш, за которого так боялся Лузин, стал президентом Академии наук СССР.
В ЦАГИ было решено огромное количество проблем первостепенного значения для развития авиационной техники: вибраций (М. В. Келдыш), больших скоростей (С. А. Христианович), глиссирования (Л. И. Седов), удара об воду и подводного крыла (М. В. Келдыш и М. А. Лаврентьев). При этом было получено много важных фундаментальных выводов о свойствах движения жидкостей и газов.
Из работы в ЦАГИ я вынес для себя лично, во–первых, опыт приложения чистой математики к важным инженерным задачам и, во–вторых, ясное понимание, что в процессе решения таких задач рождаются новые идеи и подходы в самих математических теориях.
Создание мощной экспериментальной базы ЦАГИ и привлечение к работе «чистых» математиков и механиков было весьма дальновидным решением. Можно смело утверждать, что именно это вывело нашу страну на передовые позиции в области авиационной техники.
Никто из нас в те годы не помышлял о Сибири, но многим предстояло поработать там. Забегая вперед, скажу, что в первый же год войны многие научно–исследовательские учреждения и вузы Москвы были перебазированы в сибирские города. С. А. Чаплыгин, В. П. Ветчинкин, Д. Ю. Панов переехали в Новосибирск; Г. И. Петров работал в Барнауле. С. А. Чаплыгин, уже тяжело больной, стал почетным председателем новосибирского комитета ученых по мобилизации сил на борьбу с фашистскими захватчиками. В 1942 г. он скончался и похоронен в Новосибирске.
Что касается меня и Христиановича, то когда мы оба через два с лишним десятка лет приступили к организации Сибирского отделения Академии наук, в числе первых институтов, строившихся в Новосибирске, был Институт теоретической и прикладной механики. Во главе его встал С. А. Христианович. Этот институт стал крупной базой аэрогазодинамических исследований. Конечно, здесь немало помог опыт ЦАГИ.
Математический институт имени В. А. Стеклова. Предвоенные годы.