Вскоре, осенью 1935 года, работая в НИСе, где довольно близко познакомился с Челомеем, я получил возможность убедиться в справедливости этих слов. Он тогда выполнял свои выдающиеся работы по теоретическим проблемам, возникшим благодаря развитию авиации. Часть этих работ была уже опубликована в “Трудах КАИ”, некоторые готовились к печати. Так, он подверг тщательному анализу ряд острых динамических проблем, возникших при создании поршневых быстроходных двигателей для самолётов, и разработал теории, позволившие конструкторам быстро справиться с казавшимися непреодолимыми трудностями. Некоторые его работы по теории колебаний упругих систем стали уже классическими: теория клапанных пружин, теория прохождения авиадвигателем резонансных режимов, теория крутильных колебаний коленчатых валов и динамического уравновешивания…» [102]

В 1937 году, на год раньше, чем его однокурсники, Владимир Челомей получает диплом инженера с отличием. Начинается работа над диссертацией «Динамическая устойчивость элементов авиационных конструкций». Ещё в 1934 году он опубликовал свою первую статью «Об устойчивости движения», в 1936-м — шесть статей и одно пособие для студентов «Векторное исчисление», в 1938 году — сразу 14 научных статей! Все ранние работы Челомея были опубликованы в сборниках статей КАИ.

В Институте математики он продолжил работу по динамической устойчивости упругих систем.

Владимир Николаевич внёс большой вклад в решение проблемы устойчивости динамических систем. Он подошёл к проблеме глобально. Сумел впервые в самом общем виде применительно к этому разделу механики описать упругую систему при динамическом воздействии пульсирующих сил: представить её в виде системы линейных дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами.

Челомеем был разработан и метод решения таких систем. Сводя описания сложной динамической системы к ряду более простых систем, описываемых дифференциальными уравнениями второго порядка с периодическими коэффициентами, он получил приближённое решение.

Особенно важное значение в этой работе имели полученные им практические рекомендации для определения областей неустойчивости подобного рода систем.

В 1939 году В.Н. Челомей защищает в Киевском авиационном институте им. К.Е. Ворошилова кандидатскую диссертацию на тему «Динамическая устойчивость элементов авиационных конструкций», поддержанную и использованную Аэрофлотом. После защиты диссертации он был направлен на работу в Киевский институт математики Академии наук УССР.

Можно отметить, что кандидатская диссертация В.Н. Челомея имела весьма небольшой объём — всего 79 страниц при двухстах с лишним страницах, характерных для кандидатских диссертаций второй половины XX века. По своему типу она больше соответствует диссертациям, представляемым на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Она полна математических выкладок и новых решений, развитых позднее Владимиром Николаевичем в его докторской диссертации. Правда, главное правило соответствия в научной работе сохранено: сделанные в ней выводы применимы прежде всего в технической отрасли — авиационных конструкциях.

Научные интересы В.Н. Челомея сосредоточились на исследовании динамической устойчивости упругих систем. В ходе этих исследований он получил важные теоретические результаты, нашедшие применение на практике, — им был предложен метод расчёта параметров продольных, поперечных и крутильных колебаний упругих систем. Этот метод позволяет создать универсальную вычислительную программу для ЭВМ и потому нашёл широкое применение.

В 1940 году было учреждено 50 сталинских стипендий для особо одарённых молодых учёных, работающих над докторскими диссертациями в специальной докторантуре АН СССР. В их число был включён и 26-летний В.Н. Челомей — самый молодой в полусотне избранных. Утверждается тема его докторской диссертации: «Динамическая устойчивость и прочность упругой цепи авиационного двигателя». Он получает сталинскую стипендию в размере 1500 рублей, весьма значительную по тем временам сумму. Для сравнения: профессор университета получал в то время 1200 рублей.

28 октября 1940 года на первой странице «Правды» появилась статья членов-корреспондентов АН УССР Ю.Д. Соколова и И.Я. Штаермана, в которой они, в частности, писали о В.Н. Челомее: «Его блестящий талант счастливо сочетает глубокое теоретическое проникновение с прекрасной изобретательностью инженера. Он не отвлекается в сторону беспочвенных абстракций, а решает действительно нужные и важные проблемы для социалистической промышленности». 7 ноября 1940 года в «Авиационной газете» (№ 55) появляется статья «Сталинский стипендиат» — о В.Н. Челомее.

С 1940 года Челомей в Москве, докторант АН СССР, работающий над докторской диссертацией. Установлен был и срок завершения и защиты диссертации — 1 июня 1941 года. По предположению Е.В. Кулешова, бывшего начальника сектора ОКБ-52 и впоследствии серьёзного исследователя деятельности и жизни В.Н. Челомея, докторскую диссертацию «Динамическая устойчивость и прочность упругой цепи авиационного двигателя» он защитил в срок, даже получил звание профессора, но из-за начала войны работа не была утверждена ВАКом, документы были утрачены… Неоднократно натыкаясь в своей жизни на требования соответствующих бумаг и справок, ведь «без бумажки — ты букашка», Челомей, когда позволила жизненная ситуация, в 1951 году дополнил диссертацию результатами новых научных исследований, вновь вышел на защиту и вновь успешно защитился уже в МВТУ им. Н.Э. Баумана.

Нельзя не заметить, что Челомей был единственным среди советских ракетостроителей человеком, получившим столь точное, истинно «ракетное» образование. Ведь и теория колебаний, и динамическая устойчивость упругих систем непосредственно рассматривают важнейшие вопросы, связанные с поведением конструкции ракеты — прочностью, устойчивостью, надёжностью работы отдельных систем во время полёта.

В июле 1941 года, вскоре после начала войны, В.Н. Челомей был назначен на должность начальника группы реактивных двигателей в ЦИАМ им. П.И. Баранова.

Осенью 1941 года сотрудники института вместе с частью оборудования были эвакуированы в Уфу В начале 1942 года при участии В.Н. Челомея был разработан проект ракетно-пушечной установки для боевых аэросаней НКЛ-26, вооружаемых пулемётом ДТ и приводившихся в движение толкающим винтом, вращаемым двигателем М-11 Г. Военно-промышленная комиссия рекомендовала принять установку на вооружение Красной армии. Это предложение 4 апреля 1942 года было доложено заместителю наркома авиационной промышленности П.В. Дементьеву.

В мае 1942 года в Москву из Уфы прибыл первый эшелон ЦИАМа с оборудованием. Вернулся в институт и Владимир Николаевич.

Широкий научный кругозор, творческое начало, исключительная работоспособность позволили В.Н. Челомею в середине 1942 года выдвинуть ряд теоретических обоснований по пульсирующим воздушно-реактивным двигателям. Его идеи и творческие разработки заинтересовали руководство, стали заметным явлением в научной жизни института.