В 1929 году Борис Сергеевич проводит опыты по исследованию камеры сгорания двигателя. Авиационный мотор не только должен быть легким, но и с единицы рабочего объема давать как можно большую мощность.
Одновременно Стечкин изучает процессы наполнения цилиндра, сгорания топлива в камере в движущемся потоке. Его интересуют система клапанов, система охлаждения. Мотор должен быть и экономичным. Чтобы повысить ее, надо увеличить степень сжатия, то есть отношение общего объема цилиндра к объему камеры сгорания. Подбирались специальные примеси для топлива.
Однако, когда увеличили степень сжатия, столкнулись с детонацией. Это новое явление свалилось неожиданно.
Обычно свеча дает искру, и начинается плавное горение. А тут, при определенных величинах давления и температуры, вместо плавного горения топливо взрывается, образуя мгновенный скачок давления, разрушающий кольца, поршни, клапаны...
Изучая вопросы детонации двигателя и ее подавления, Стечкин одним из первых заинтересовался ударными волнами и написал работу о скорости их распространения в трехмерном пространстве, определив нормальную скорость ударной волны для общего случая течения газа.
Стечкин экспериментально выясняет, какие элементы конструкции двигателя нужно усилить, когда его мощность будет повышена в результате наддува. В отделе проводят опыт, постепенно повышая давление воздуха, поступающего в двигатель.
— Интересно, какая деталь полетит первой? — говорит Стечкин.
Искали предел. Приводного нагнетателя еще не было — наддували от воздуходувки. Поршни прогорели, когда повысили давление до полутора атмосфер.
Наддув станет основным способом форсирования мощности двигателя. При почти неизменном весе авиационного мотора его мощность повысится в 2–3 раза. Так семьсотпятидесятисильный двигатель становился двухтысячесильным.
В литографически изданном «Тепловом расчете быстроходного авиациовного двигателя» Стечкин дает новые, усовершенствованные методы расчета поршневых моторов.
Давно Стечкина занимают мысли о реактивной технике. Он говорит, что не за горами то время, когда она появится в авиации, и начинает эксперименты с винтом, который вращался не как обычно — от вала поршневого двигателя, а за счет газовых струй, вытекающих из отверстий на концах лопастей — по типу Сегнерова колеса. Горючая смесь подавалась к оси винта, проходила через его полые лопасти, поджигалась, сгорала, а вытекающие газы создавали реактивную силу, вращающую винт. Сконструировали отдельные элементы винта, ставили опыты, но средств для постройки экспериментального образца не достали. Республика была бедна.
