Автожирные бригады состояли из бригады аэродинамики, руководимой М. Л. Милем, и трех конструкторских бригад под руководством Кузнецова, Камова и Скржинского.

В 1931 году М.Л. добился разрешения для жены провести преддипломную практику в Москве, и они с дочкой приехали к нему. Пана окончила институт и поступила работать на завод в бюро новых конструкций (БНК) под руководством Семена Алексеевича Лавочкина и была инженером по расчету на прочность. Для маленькой Танечки взяли няню, поскольку молодые родители были очень заняты на работе. Работа с С. А. Лавочкиным, конструктором самолетов, перешла в дружбу семьями и продолжалась до его смерти в 1960 году. Оба конструктора — и Михаил Леонтьевич, и Семен Алексеевич — питали глубокое уважение друг к другу, Миль глубоко привязался к старшему товарищу и всегда пользовался его советами.

Через пять лет Пане пришлось уйти с работы, когда в 1937 году репрессировали старшего брата, Ивана Руденко. Михаил Леонтьевич, зная, как много значит для нее работа, старался смягчить удар, говорил: «Я хочу, чтобы ты воспитывала моих детей». В то время писать в анкетах о репрессированных родственниках было опасно, это могло отразиться на работе Михаила Леонтьевича. Обращения к прокурору в защиту брата, участника революции, партийного работника, ничего не дали. Брат погиб в 1940 году, реабилитирован был посмертно.

Михаил в те годы зарабатывал мало, иногда подрабатывал — брался за переводы, редакторскую работу, но только по специальности. Он всегда неплохо знал немецкий, а в ЦАГИ записался в кружок английского языка. Переводы закрепили его знания. С тех пор близкие редко видели его в минуты отдыха без иностранного журнала и карандаша.

Успехи мирного времени

Тревожные предвоенные годы стали для Михаила Миля временем активного творческого роста. Он был соавтором автожиров А-12 и А-15 — самых крупных из построенных в конце 30-х годов. В тот же период, работая в ЦАГИ в области аэродинамики автожиров и занимаясь вопросами перспективного проектирования и конструирования лопастей, М. Л. Миль опубликовал более 30 научных работ по аэродинамике, устойчивости и управляемости винтокрылых машин. В отделе особых конструкций занимались геликоптерами (вертолетами) и автожирами. Начальник ООК Изаксон писал: «За время с 1930 по 1937 год в Советском Союзе испытывались лишь три геликоптера, их полеты были очень непродолжительны и до предела насыщены заданиями, связанными с изучением нового аппарата. Автожиры же летали часто и много. На них выполнена обширная программа летных исследований: изучение движения лопастей ротора, замер усилий в системе управления, изучение устойчивости».

В ООК объединилось большое число способных, большей своей частью молодых работников, энергичных и полных энтузиазма, окруженных вниманием и поддержкой. Здесь работали научные сотрудники, конструкторы и летчики-испытатели: И. П. Братухин, Н. И. Камов, В А Кузнецов, В. Г. Петрунин, А. П. Проскуряков, Н. К. Скржинский, А. М. Черемухин, С. А. Корзинщиков, Д. А. Кошиц. Особо следует отметить большую роль и заслуги М. Л. Миля в теоретической разработке ряда проблем автожиростроения, которые были в дальнейшем целиком использованы в вертолетостроении.

В ООК Михаил Леонтьевич работал с энтузиазмом.

Он не только занимался разработкой теории автожира, но и предложил ряд конструктивных усовершенствований, таких как изменение шасси, втулки ротора, новые конструкции лопастей.

Он исследовал причины первых аварий автожиров 1931–1934 годов. Проявилась удивительная особенность — разбирать и анализировать все летные происшествия, которые он наблюдал, и находить причину аварии. Но М. Л. никогда не останавливался на этом — всегда предлагал новые конструктивные решения и добивался, чтобы они были выполнены.

Однажды при полете автожира ЦАГИ ЭА-2 машина при посадке развернулась и завалилась на капот. Этот полет наблюдали высокие начальники, в том числе начальник ВВС Я. И. Алкснис. Было решено, что в происшествии виноваты летчик Корзинщиков и дежурный по старту, неправильно указавший направление ветра, за что он получил от Алксниса взыскание.

Такие явления были частыми и ограничивали эксплуатацию автожира. М.Л. первым понял, что это не просто ошибка в пилотировании, а общее явление: автожир ведет себя таким же образом, как и автомобиль на скользкой ледовой дороге. Рассмотрев моменты и силы, действующие на автожир при посадке, он показал действительную причину таких разворотов и внес предложения по усовершенствованию конструкции шасси автожиров и по технике пилотирования.

Это была его первая опубликованная работа (Техническая газета ЦАГИ, 1934, № 4), которая сразу прибавила ему авторитета и привлекла внимание также конструкторов самолетов.

Его рекомендации были учтены в усовершенствованном варианте автожира А-4 ЦАГИ ЭА-2.

Вместе с Милем в бригаде работали очень способные инженеры и научные работники. В разработке теории автожиров участвовали Михайлов, Рахматулин. Кроме того, в бригаде занимались конструкцией автожиров инженеры Н. К. Скржинский, Миль, Никонов, Андреев, Блохина.

Вот что писал М. Л. Миль о работе 1-й бригады аэродинамических расчетов в Технической газете ЦАГИ (1934 г., № 4): «Задачей бригады является аэродинамический расчет и выбор основных параметров для всех проектируемых в отделе автожиров, а также наблюдение за летными испытаниями и их обработка. Рассчитывается балансировка и устойчивость автожиров, разработан метод расчета автожира без крыльев, а также расчеты по балансировке с помощью управления без рулей, наклонением головки ротора». Этот расчет был применен при постройке автожира А-8. В бригаде испытывали автожиры А-6, А-8 и проектировался автожир без крыльев А-12 конструкции Скржинского и Миля.

При конструировании новых аппаратов сразу возникали трудности. С увеличением диаметра несущего винта на автожире А-6 появились неприятности — биения и тряска ротора, и полет едва не закончился аварией. Это было совершенно новое непонятное явление, но Михаил Миль по своей инициативе с бригадой исследовал влияние профиля лопасти на устойчивость и управляемость аппарата. Сделанные в этой работе рекомендации о необходимости несимметричного профиля лопасти привели к значительному изменению ее конструкции. В течение нескольких дней по выводам этой работы были спроектированы 4–5 вариантов новых лопастей и тут же сданы на завод. Их очень быстро изготовили благодаря дружбе с работниками завода. Лопасти были испытаны в полете, и был выбран наилучший вариант для автожиров АК-4 и А-4. Так М. Л. стал конструировать лопасти ко всем строящимся автожирам.

Позднее, в 1937 году, он опубликовал эти исследования в работе «О динамическом закручивании лопасти в полете».

В дальнейшем Миль участвует в разработке бескрылого автожира А-12 (Скржинский, Миль), занимается аэродинамикой ротора с новыми параметрами, в конце 1935 года (ему 26 лет), уже как конструктор, в соавторстве с Камовым начинает проектирование нового мощного автожира А-15.

Михаил Леонтьевич упорно занимался исследованием аэродинамики несущего винта автожира при криволинейном движении. Эти исследования в дальнейшем оказались применимы и при построении вертолетов, или, как их тогда называли, геликоптеров. Еще студентом он разыскивал все работы по теории и практике автожиростроения, особенно создателей теории аэродинамики автожиров английских ученых Глауэрта и Локка. Статьи по теории автожира были опубликованы ими в 1926–1928 годах. Михаил Леонтьевич как бы соревновался с ними.