На становление В.Н. Челомея как учёного первостепенное влияние оказал Илья Яковлевич Штаерман (1891–1962) — выдающийся математик, механик и педагог, очень скромный, демократичный, не пытавшийся довлеть человек, по достоинству оценивший способности своего ученика, помогавший ему сформулировать и написать первые научные труды.
«Это ещё неизвестно, кто кого большему научил», — философски оценивал он своих самых ярких учеников.
«Кружки, организованные по инициативе самих студентов, являются наиболее живучими и продуктивными. Темы, выдвинутые самими студентами, наиболее интересны (пример с В.Н. Челомеем)», — писал Илья Яковлевич в одной из своих статей [103].
И.Я. Штаерман, окончивший инженерно-строительный факультет Киевского политехнического института с дипломом I степени (с отличием), известен как автор трудов в сложнейших областях механики — теории упругости и строительной механики, создатель целого спектра математических методов. Интересно и весьма характерно следующее его воспоминание: «…Будучи учеником средней школы, я интересовался шахматами и шашками, но мне было лет пятнадцать, когда мне случайно попался 10-й том “Элементов высшей математики” Лоренца, и с тех пор интерес к этим играм пропал у меня навсегда; необъятное содержание математики, многогранность ярких идей и оригинальность выводов показались мне более интересными, чем то, что могут дать шашки» [103].
И.Я. Штаерман был выдающимся педагогом. Его искреннее уважение, участие к желавшим учиться студентам укрепляло слабых и вдохновляло сильных. Он умел помочь молодому человеку поверить в себя, причём это была не пустая самоуверенность, а чёткое понимание задач и их решений с минимальными затратами.
В 1924 году он возглавил кафедру теоретической механики КПИ. Ранее кафедру возглавлял такой выдающийся учёный, как профессор А.П. Котельников, отец дважды Героя Социалистического Труда радиофизика академика В.А. Котельникова. Здесь работали сподвижник молодого А.Н. Туполева профессор Б.Н. Делоне; профессор Г.К. Суслов, крупнейший специалист в области аналитической механики; один из ближайших учителей И.Я. Штаермана профессор П.В. Воронец. Среди учеников Ильи Яковлевича и академик АН Украинской ССР Н.А. Кильчевский, и великие ракетостроители С.П. Королёв и В.Н. Челомей.
Влияние И.Я. Штаермана на становление молодого Челомея как специалиста, как учёного, исключительно: именно он научил своего студента слушать возражения оппонентов, а порой даже отступать, чтобы с новыми силами, окрепшим, разведавшим аргументы оппонента, вновь устремляться в бой; показал ему, как работать с книгой, как в огромном многостраничном труде найти спасительный островок, помогающий решить необходимую задачу; научил быть уверенным в своих решениях…
С октября 1943 года Илья Яковлевич работал в Москве, где судьба вновь свела его с В.Н. Челомеем: в ЦИАМе он активно помогает своему бывшему студенту и аспиранту при работе над пульсирующим воздушно-реактивным двигателем.
Предисловие уже ко второму изданию «Занимательной механики» Якова Исидоровича Перельмана (1882–1942), книги которого были изданы около шестисот раз более чем на пятидесяти (!) языках мира, было написано И.Я. Штаерманом. Он взял на себя труд выступить редактором выдающегося популяризатора: ведь тот не имел ни физического, ни математического образования, а был учёным-лесоводом. То, что у Перельмана было свежим в «Занимательной физике», в «Занимательной механике» носило очевидный оттенок наивности и дилетантизма. Интересно, что Я.И. Перельман с 1913 года переписывался с К.Э. Циолковским, а с 1934-го — с С.П. Королёвым. В 1926–1929 годах с Перельманом встречался студент Ленинградского государственного университета, патриот межпланетных сообщений, тогда ещё совсем молодой Валентин Глушко.
Можно предположить, что и Владимир Николаевич читал яркие книги Я.И. Перельмана, отдавая должное находчивости автора, его умению заметить самое главное, определяющее в многофакторной задаче.
С 1944 до 1959 года И.Я. Штаерман заведовал кафедрой в МИСИ, читал лекции по теоретической механике. Как крупный специалист по строительной механике, он в годы восстановления народного хозяйства был востребован заводами, академиями, наркоматами и министерствами, порой читал до двенадцати часов лекций в день, буквально разрываясь между институтом и заинтересованными организациями.
В 1949 году, в Гостехиздате вышел учёный труд И.Я. Штаермана, признанный классическим, — «Контактная задача теории упругости». В 1953 году он был награждён орденом Ленина. К сожалению, несколько его трудов так и не были опубликованы, а некоторые оказались даже утраченными. Яркий учёный, блестящий педагог и добрый человек, Илья Яковлевич Штаерман умер 24 апреля 1962 года.
На втором курсе Владимир Челомей написал свою первую научную работу, в которой предложил оригинальный метод расчёта продувания авиационных двухтактных двигателей с применением аппарата векторного исчисления.
В 1935 году вышло литографическое издание будущей книги студента В.Н. Челомея «Векторное исчисление», которое, по мнению специалистов, стало «кратким, ясным и весьма полезным для приложений курсом векторного анализа, содержащим интересное применение его к механике». А уже в 1936 году в киевском издательстве Укргизместпром издаётся книга 22-летнего В. Челомея «Векторное исчисление» — пособие для студентов, краткий курс векторного анализа со многими оригинальными примерами его практического применения в механике.
На гонорар за книгу Владимир справил матери габардиновое пальто с меховым воротником. Евгения Фоминична очень дорожила подарком сына и долгие годы отказывалась от нового пальто. Осталась легенда: когда Николай Михайлович заводил речь о замене пальто, она возражала: «Ну о чём ты говоришь, ведь это же Володин подарок».
Летом 1935 года во время практики на Запорожском моторостроительном заводе им. П.И. Баранова молодой студент использовал свои глубокие знания по теории колебаний. Завод никак не мог ввести в серийное производство одну из модификаций поршневого авиационного двигателя БМВ-6, лицензия на выпуск которого была куплена в Германии и именовалась М-85. Одна из секций коленчатого вала постоянно ломалась при нормативных нагрузках. Естественно, что инженеры завода попробовали усилить «слабое звено» за счёт увеличения диаметра шейки вала. Владимир же, поразмыслив, предложил не увеличивать диаметр, а, наоборот, уменьшить его, тем самым изменив частоты, чтобы вывести систему из резонансной зоны. Эта рекомендация и стала решением проблемы. После этого киевского студента пригласили прочитать курс лекций по динамике колебаний для инженеров завода.
С Запорожского моторостроительного завода в институт была дана справка:
«Студент Челомей В.Н. на протяжении своей производственной деятельности с 15/07 по 21/08 1935 г. в конструкторском отделе провёл большую расчётно-исследовательскую работу по крутильным колебаниям авиамоторов продукции завода № 29, а также выполнил проверку рада расчётов и редактировал отдельные статьи расчётного характера.
Во всех выполненных т. Челомеем работах проявлена особо высокая теоретическая и инженерная подготовка, сочетавшаяся с внимательным отношением к работе, при выполнении которой он абсолютно не считался с тратой собственных сил и времени. За время пребывания на заводе т. Челомей прочёл курс теории колебаний применительно к авиамоторам инженерам конструкторского бюро. Для окончания особо важной работы т. Челомей был задержан до 27.08.35 г.» [110].
