В процессе летных испытаний был выяснен основной недостаток, присущий схеме с жестким креплением винта – недостаточная устойчивость машины. Доработка вертолета была проведена на дублере 1-ЭА – вертолете ЦАГИ-З-ЭА. Руководителем всех проектных работ по этому аппарату был назначен И.П. Братухин.
Новый вертолет – ЦАГИ-5-ЭА был построен в 1933 году. Конструкция его мало отличалась от предыдущих, принципиально новыми были схема несущего винта вертолета и управление, предложенные Братухиным. С целью повышения устойчивости вертолета и обеспечения безопасности полета конструктор разделил функции создания подъемной силы и управления вертолетом.
Несущий винт, предложенный И.П. Братухиным, представлял собой комбинацию двух трехлопастных винтов диаметрами 12 и 7,8 м. Три большие лопасти образовывали несущий, а три малые, закрепленные на втулке между большими лопастями, составляли управляющий винт. Для повышения устойчивости аппарата лопасти несущего винта крепились к втулке при помощи горизонтальных шарниров, к которым вскоре добавили и вертикальные шарниры, а вместе с ними и фрикционные демпферы колебаний. Одновременно были поставлены упругие резиновые ограничители колебаний лопастей относительно этих шарниров для смягчения ударов при запуске двигателей, так как муфты сцепления не было. Малые лопасти винта, предназначенные для управления, были связаны с автоматом перекоса. Большие лопасти могли менять в полете лишь общий шаг. В период с 1933 по 1935 гг. на вертолете ЦАГИ-5-ЭА было совершено большое количество полетов с чисто исследовательскими целями.
Параллельно с этими работами И.П. Братухин вместе с конструктором В.А. Кузнецовым работал над автожирами. Иван Павлович большое внимание уделял изучению теории несущего винта с возможностью махового движения лопастей на режимах горизонтального полета. Основываясь на работах Глауэрта и Локка, а также собственных теоретических и экспериментальных исследованиях, он обобщил результаты в работе под названием «Автожиры. Теория и расчеты». Эта работа была опубликована в 1934 году и долгое время служила основным пособием по теории винтокрылых аппаратов. Теоретические работы Братухина вылились в постройку и испытание ряда автожиров. Ценный опыт, полученный конструктором, был использован в дальнейшем не только в работах по автожирам, но и для создания и совершенствования вертолетов. Так, уже при разработке несущего винта вертолета ЦАГИ-5-ЭА Братухин применил шарнирную схему крепления лопастей к втулке, сходную с той, что применялась на автожирах.
