Институтская установка для получения жидкого воздуха начала работать в 1938 году, а к началу войны было осуществлено несколько промышленных установок. Турбодетандер Капицы получил широкую известность.

Сам Петр Леонидович считал совершенно случайным обстоятельством то, что, помимо научной работы, он занимался и инженерными проблемами. И из этой случайности нельзя делать правило. Принятие такого правила умалило бы значение большой науки, которая незримыми путями влияет на технику и соседние области науки.

— Возьмите пример — нашу авиацию, — говорил он в одном из своих выступлений об организации научной работы в его институте. — Чему она, авиация, обязана своим прогрессом? Без работ Жуковского, Чаплыгина и их школы, конечно, она не могла бы развиваться. Но Чаплыгин никогда не мог сконструировать не только аэроплана, но даже вычертить профиля. Он большой математик, так же как и его гениальный учитель Жуковский, который заложил основы аэродинамики полета. Перед Жуковским преклоняется весь мир за открытие основной теоремы, которая лежит в основе расчета профиля крыльев аэроплана и благодаря которой стал понятен механизм подъемной силы крыла. Но следовало ли требовать от Жуковского, чтобы он эти аэропланы рассчитывал? Его теорема — это та прекрасная яблоня, которую он посадил, и с нее будут срывать яблоки еще многие века все те, кто строит аэропланы.

Вокруг истории с турбодетандером в Институте физических проблем возникла среди академиков живая дискуссия. Одни принимали творческий путь и успех Капицы как случайное соединение в одном лице ученого и инженера, другие видели тут не случайность, а „прообраз будущих деятелей науки“. Эту мысль энергично поддержал Сергей Алексеевич Чаплыгин.

Дискуссия не носила официального характера, споры шли в кулуарах академических учреждений, при случайных встречах, но вскоре огромный авторитет Чаплыгина как организатора и ученого поставил его во главе лиц, желавших от споров перейти к делу: разработке программы нового типа высшего учебного заведения, которое должно подготовлять инженеров высшего ранга — исследователей, деятелей науки будущего.

В своей научной деятельности Сергей Алексеевич не испытывал больших неудобств оттого, что не мог вычертить профиля аэроплана, что в доме у него даже молотка не было. Недостатки университетского образования почувствовало новое поколение математиков, когда совершался переход от классической механики к технической. Объединение в одном институте исследователей, экспериментаторов и инженеров, осуществленное в ЦАГИ, подсказывало идею объединения тех и других не только в одном месте, но и в одном лице. Таких людей и должен был готовить Московский физико-технический институт — МФТИ.

Естественно, что с наибольшей энергией занимались разработкой программы будущего института молодые университетские математики и механики, ученики Чаплыгина, — академики С. А. Христианович, М. А. Лаврентьев и С. Л. Соболев. К ним присоединялись государственные деятели, начальник ЦАГИ профессор И. Ф.Петров и, конечно, П. Л. Капица, С. А. Чаплыгин.

Программа была составлена, решение об открытии института правительство приняло, но провести его в жизнь в те годы помешала война. Московский физико-технический институт был открыт только в 1948 году. Нынешний ректор его О. М. Белоцерковский так характеризует свой институт:

— Расширяющаяся научно-техническая революция требует от втузов все большего я большего количества инженеров высокого класса — исследователей. К тому же проблемы, вызванные освоением космоса, развитием ядерной энергетики, электроники, вычислительной техники, автоматики, радиотехники, поставили перед специалистами всех категорий сложные комплексные задачи. В них научные вопросы тесно переплетаются с прикладными: инженерными, производственно-техническими… Все это требует от специалистов очень разнообразной суммы знаний, сочетания глубокой теоретической подготовки с практической, инженерной. Так что сама жизнь побудила нас в основу „физтеховского“ образования заложить университетскую фундаментальность, а вернее — разработать особое направление подготовки кадров, синтезирующее университетское и техническое образование…

К необходимости такого синтеза привел Сергея Алексеевича весь его жизненный и творческий опыт.

Плененный высоким искусством таких инженеров, как А. Н. Туполев, Г. X. Сабинин, Г. М. Мусинянц, К. А. Ушаков, Сергей Алексеевич считал, что инженерно-технический труд, где соединяется в одно неразрывное целое умственная и физическая работа, стоит более высоко, чем создание чистых теорий.

В 1940 году Совет Народных Комиссаров СССР назначил Чаплыгина председателем жюри конкурса имени Н. Е. Жуковского на лучшую работу по аэродинамике. На конкурс были представлены чисто теоретическая работа С. А. Христиановича и инженерно-конструкторская Г» М. Мусинянца. Был ряд и еще других интересных работ, но споры между членами жюри И. Ф. Петровым, Н. Е. Кочиным и председателем жюри разгорелись вокруг работ Мусинянца и Христиановича.

Сконструированные Г. М. Мусииянцем аэродинамические весы больших труб в новом ЦАГИ представляли верх конструкторского искусства. Даже К. А. Ушаков, конструктор не меньшего опыта я знаний, построивший с Г. М. Мусинянцем не один прибор, не одни весы, отказывался объяснить назначение того или другого рычага в системе целого леса всевозможных рычагов, воспринимающих вес самолета и действующих на него аэродинамических сил.

— Начертить схему действия этих весов я, конечно, могу, — говорил он, — но указать, какой рычаг соответствует схеме, я не в состоянии: на схеме он — прямая горизонтальная или вертикальная черта, а тут он может быть горбатым, чтобы пропустить под собой другой рычаг, может иметь вообще самый неожиданный вид… Это очень умственная штука!

В кабине экспериментатора находятся головки весов — круглые, окаймленные никелированной рамой циферблаты со стрелками. Это те самые головки, на которые смотрят москвичи в овощных магазинах. Лес рычагов позволяет отсчитывать действующие на самолет силы непосредственно на циферблате весов, без того огромного количества вычислений, которыми сопровождаются измерения на обычных аэродинамических весах.

Тут же в кабине находится еще одно чудо конструкторского искусства — небольшой закрытый механизм, названный конструктором «копирующим механизмом». Он освобождает экспериментатора от больших и сложных вычислений сил, действующих на самолет при изменении центра тяжести. В копирующем устройстве электромеханически воспроизводится положение испытываемого в трубе самолета на данный момент и таким же электромеханическим путем весы дают справку о том, что произойдет при перемещении центра тяжести самолета. Эту справку механизм и подает наблюдателю соответствующими цифрами под стеклышком.

Центровка самолета, как мы видели раньше, нередко решает судьбу самолета, и не стоит, следовательно, говорить о важности копирующего механизма, отвечающего автоматически на трудный вопрос. Если механизм заявляет, что выбранная центровка не самая наивыгоднейшая, то самолетостроитель следует его совету.

Этот копирующий механизм спроектирован так же Г. М. Мусинянцем. Монтировались весы под постоянным наблюдением конструктора, добивавшегося неслыханной дотоле точности. Каждую, систему рычагов он проверял лично и переходил к следующей системе только после того, как разница между показаниями стрелки весов и действительной нагрузкой в несколько тонн не превышала десяти-двадцати граммов. В результате при испытании натурального самолета, когда на него действуют силы порядка десяти-пятнадцати тонн, чудо-весы дают знать экспериментатору о забытом в самолете гаечном ключе весом в полкилограмма.

Теоретическая работа С. А. Христиановича «Обтекание тел при больших дозвуковых скоростях», о которой нам еще придется говорить, являлась несомненным и крупным вкладом в аэродинамику. И никто не сомневался, что первая премия имени Н. Е. Жуковского будет присуждена автору этой работы, получившей уже общее признание в кругах ученых-аэродинамиков.