В работе «О разбеге автожира» М.Л. сделал дополнение к работе Глауэрта и Локка и впервые вывел формулы для неустановившегося режима полета, определил динамику раскрутки винта при разбеге автожира — что было предметом его особой гордости: «Я побил Глауэрта!» Гордясь тем, что ему удалось в этой работе не только развить теорию, но и предложить конструкцию лопасти, он оставил пометку в дневнике: «А ведь Локк о профиле лопасти при авторотировании не сказал ничего»…

Разработкой приборов для исследований летных испытаний занимался очень способный инженер В. Г. Петрунин — весельчак и остроумец. Он рисовал замечательные карикатуры на своих сослуживцев. Сохранилась карикатура из стенной газеты, на которой изображен юный Миль с листком бумаги, сидящий на могиле теоретика автожиров Глауэрта с надписью: «Тень Глауэрта меня усыновила. 1934 год». Подпись под карикатурой: «Желаем превзойти умного и толкового старика».

Миль очень быстро стал самым знающим специалистом в области аэродинамики автожиров. Михаил был очень настойчивым и присутствовал при всех летных испытаниях, по своей инициативе его бригада исследовала все летные происшествия. Его руководитель А. М. Изаксон говорил, что он сам ставил себе задачи. Чтобы лучше во всем разобраться, он сдал экзамены и получил свидетельство летчика (правда, без права вождения летательных аппаратов). Испытатель Савельев называл его богом аэродинамики.

Его социальное происхождение не давало возможности быть членом комсомола, хотя он стремился к общественной деятельности. Пана же была комсомолкой, и он ей завидовал.

В те годы было развито движение шефской помощи крупных организаций над мелкими предприятиями. Коллектив ЦАГИ опекал бригаду поезда дальнего следования. Миль, как представитель ЦАГИ, встретился с бригадой поезда, ознакомился с ее нуждами, организовал экскурсию в ЦАГИ. Об этом написал заметку в газету института.

В первые годы он не только занимался вопросами автожиров, но и участвовал в создании планера рекордного типа, построенного в общественном порядке бригадой молодежи АВИА-ВНИТО ЦАГИ конструкции Буженого и Ильина. Планер участвовал во Всесоюзных соревнованиях в Коктебеле и получил первую премию по классу одноместных рекордных планеров.

Юношеский энтузиазм и широта научных интересов поражали окружающих.

Некоторые недоумевали: «Ну чего этому мальчишке надо?» Энергия из него так и била. Он буквально дневал и ночевал на работе. Он влезал во все дырки, интересуясь проблемами автожиров, включая проблемы прочности, управляемости и балансировки, стремясь при каждом удобном случае вносить изменения в конструкцию. Некоторые его интерес считали корыстным, им казалось, что он крадет их идеи. Он целеустремленно работал и продвигался в области теории аэродинамики. В институте о Миле говорили: «Мальчик растет».

Уже в зрелом возрасте он говорил: «Жизнь все время ставила меня в свои рамки — я хотел быть конструктором, а стал аэродинамиком в ЦАГИ. Это мне очень помогло. Ведь не случайно, что конструкторы, имеющие практический успех в вертолетостроении, являлись и крупными учеными-теоретиками. Таковы академик Б. Н. Юрьев, профессор А. М. Черемухин и профессор И. П. Братухин — создатели первых советских геликоптеров от ЭА-1 до ЭА-11, профессор Фокке в Германии».

Все его работы были посвящены разработке теории ротора и конструкции лопасти, которые, как он понимал, являются главными в конструкции геликоптера.

В 1936 году совместно с инженером Н. К. Скржинским Михаил Леонтьевич Миль спроектировал и построил бескрылый автожир-истребитель А-12, который на высоте 5000 м достиг скорости 260 км/час. Этот рекорд не смогли преодолеть вертолеты даже в конце пятидесятых годов. 10 мая 1936 года автожир А-12 поднялся в воздух под управлением летчика А. П. Чернавского, затем под управлением летчика

С. Козырева совершались испытательные полеты с все возрастающими показателями. Однако в мае 1937 года автожир потерпел катастрофу из-за усталостного разрушения лопасти, летчик Козырев погиб.

В этом же 1937 году тяжелый удар обрушился на отдел, в котором работал Миль.

Одни специалисты были репрессированы, среди них А. М. Изаксон, А. М. Черемухин и ряд других ведущих специалистов винтокрылой техники, другие были уволены. Из-за политики репрессий произошло свертывание работ в ООК, а автожир А-15 так и не был построен. В поселке ст. Ухтомская был создан ЗОК (завод опытных конструкций) под руководством Н. И. Камова. М. Л. Миль был назначен к нему заместителем. Однако связи с ЦАГИ он не прерывал — работал на полставки по вопросам устойчивости и управляемости самолетов.

То, что война уже на пороге, чувствовали все, вслух об этом старались не говорить, однако тревожное настроение не покидало ни на минуту. Миль хорошо понимал, что война неизбежна, и поэтому работал очень много — по 12 часов в сутки. Он позже повторял: «Мы готовились к войне, только этим и жили, работали, не щадя сил, беда была в том, что не успели провести задуманное перевооружение армии». К тому времени все боевые самолеты были созданы, осталось только начать их серийное производство.

Перед войной он занимался не только автожирами, но и вопросами самолетостроения, работая над общими требованиями к управляемости самолета и критериями эффективности управления. Он предложил улучшить управление находящихся на вооружении самолетов, создавая новые схемы рулей.

Вопросы теории Миль всегда тесно увязывал с решением практических задач. Вернее, задачи, выдвигаемые практикой, он решал путем теоретических исследований. Так, опубликованный в этот период «Теоретический анализ причин неуправляемого разворота автожира на земле при посадке» позволил устранить серьезные недостатки первых автожиров. Его работа «Теория несущего винта в криволинейном движении» позволила выяснить причины аварий на некоторых режимах полета. Это исследование динамики было опубликовано в 1940 г.

Стали широко известными такие его работы, как «Аэродинамика ротора автожира при криволинейном движении», опубликованная в январе 1935 года, затем в военные и послевоенные годы «Общие требования к управляемости самолета и критерии эффективности управления» 1943 года.

«Аэродинамика несущего винта с шарнирным креплением лопастей при криволинейном движении» была опубликована в 1940 году, «Исследование поля скоростей вокруг ротора геликоптера при осевом и косом обтекании», изданная в Трудах ЦАГИ в 1945 году, а также «Экспериментальное исследование на моделях аэродинамических характеристик ротора геликоптера с шарнирным креплением лопастей» создали М. Л. Милю известность в ученых кругах как авторитетному аэродинамику. Некоторые из его работ были опубликованы в Англии и Германии. Он узнал об этом уже после войны, когда его работы находили в библиотеках немецких авиазаводов. Этим он очень гордился: «Вот разведка работает!»

Письма перед войной

Пана Гурьевна вспоминала, что в 1938 году она переживала арест брата, тяжелую обстановку репрессий, вынужденный уход с работы. Настроение у нее было подавленное. Чтобы вывести ее из этого состояния, М. Л. отправил ее в дом отдыха на Кавказ, а сам остался с дочкой Таней, уже школьницей, и сыном Вадиком 5 лет. Много возился с ними, ходил в Политехнический музей, писал записки Тане в школу, выяснял, почему ей ставят плохие отметки.