Так завдання створення навчальної лабораторії в мінімальному варіанті було вирішено.
Для проведення науково-дослідницької роботи потрібен був стенд у вигляді одноциліндрової установки, потрібні були паливо і мастило, стиснене повітря, електроенергія. Не було нічого. Подолавши безліч труднощів, був створений такий стенд, знайдені матеріали, почалося доведення вузлів експериментального двигуна ЕЛ-1.
Складний був і шлях отримання на установці комплексу експериментальних даних, користуючись якими можна було приступити до розробки розгорнутого проєкту потужного авіаційного дизеля.
У середині тридцятих років у приміщеннях корпусів авіаційного інституту, що будувалися в Помірках, були створені хороші для того часу навчальні та навчально-дослідні лабораторії. Кафедра отримала можливість проводити конструкторські та дослідницькі роботи. Під керівництвом професора Цвєткова В.Т. створювався двотактний, швидкохідний авіаційний двигун, що працював на важкому паливі. У роботі брали участь викладачі кафедри: Потапенко А.Е., Сойфер А.М., Беліченко І.А., Ледневскій Л.З., Голдаєв І.П. Досліджували безпосереднє уприскування бензину в двигун, над цією проблемою працювали Яківців Г.А. і Тимофєєв П.Н. Водночас Лозино-Лозинський Г.Є., Люлька А.М. та ін. працювали над проблемою створення авіаційної парової турбіни.

Напад гітлерівської Німеччини на Радянський Союз завадив завершити на кафедрі роботи зі створення нових авіаційних, силових установок, але ці роботи були продовжені і в подальшому знайшли практичне застосування. Уже під час Великої Вітчизняної війни на вітчизняних авіаційних двигунах було застосовано безпосереднє уприскування бензину. Роботи по двотактному, швидкохідному дизелю лягли в основу створення танкового двигуна.

Як відомо, ще перед Великою Вітчизняною війною авіаційний газотурбінний двигун А.М. Люльки був виготовлений на сімдесят відсотків у металі, і проводилася його повузлова збірка, але війна перешкодила його становленню в авіації. Ідея створення авіаційного ГТД була втілена в життя, і в наступні роки під керівництвом генерального конструктора А.М. Люльки створено велику кількість вітчизняних турбореактивних двигунів.
На базі науково-дослідних робіт, що проводилися на кафедрі, у довоєнні роки було підготовлено і захищено кілька дисертацій на здобуття наукових ступенів кандидатів технічних наук. Дисертації захистили т.т. Голдан І.П., Сойфер О.М., Беліченко І.А., (1939 г.), Подільський Г.Ф. (1940 г.).
На початку Великої Вітчизняної війни інститут був евакуйований у Казань. До 1942 р. кафедру очолював доцент Сойфер Олександр Миронович, а пізніше, у зв'язку з його від'їздом у Куйбишев для створення Куйбишевського авіаційного інституту, завідувачем кафедри став доцент Беліченко Ісаак Авксентійович.

Душею і організатором проведення науково-дослідницької роботи на кафедрі був старший викладач Олександр Юхимович Потапенко.
У 1948 р. кафедра була розділена на кафедру конструкції і міцності авіадвигунів на чолі з І.А. Беліченко і кафедру теорії авіадвигунів, яку очолив І.П. Голдаєв.
З переходом кафедри в 1949 р у відбудовані приміщення в Помірках і збільшенням числа студентів розширилися навчальні та науково-дослідні лабораторії, збільшився викладацький склад кафедри. Окрім Беліченко І.А., Фріда А.М., Подільського Г.Ф., із цього року на кафедрі працювали в різні періоди викладачі: Асланов І.В., Заїка С.К., Борисевич В.К., Волгов А.І., Астаф'єв Л.Я., Філахтов Ф.М., Корнілов Г.Л., Мацукін Ю.Г., Сухомлинов Р.М.
У цей період на кафедрі конструкції і міцності великою групою викладачів і інженерів під керівництвом доцента Георгія Федотовича Подільського проводилися теоретичні, розрахунково-конструкторські та експериментально-дослідні роботи зі створення вільно-поршневого генератора газу (ВПГГ) для Луганського тепловозобудівного заводу.
На кафедрі, та й у країні, на той час не було електронної техніки для проведення досліджень робочих процесів ВПГГ на належному рівні. Талановитий інженер Астаф'єв Лев Якович, асистент кафедри, організував і очолив секцію з виготовлення унікальних датчиків і контрольно-вимірювальних приладів. На жаль, через передчасну смерть (1957 р.) Подільського Г.Ф. роботи з ППГГ припинилися, а більшість учасників перейшли на інші кафедри та в інші інститути.

Протягом майже всієї історії на кафедрі проводилися розробки різних типів двигунів. У 1959-61 р.р. під керівництвом І.А. Беліченко групою з молодих фахівців і декількох викладачів кафедри (Астаф'єв Л.Я., Кормилов Н.І.) була проведена велика робота з проєктування двигуна імпульсної дії для машини імпульсного різання металів (МИР-1) на замовлення майбутнього ректора ХАІ В.Г. Кононенка.
У 1962 р. на кафедрі були створені дві невеликі держбюджетні науково-дослідні лабораторії. Одна - з роторно-поршневих двигунів (РПД), друга - з міцності деталей і вузлів авіаційних двигунів.
У лабораторію РПД увійшли молоді фахівці Тимошенків В.П., Доценко Ю.М., Д'яковський О.В., Чермних І., Білоконь Б.С., Нехорошев Б.Г., асистент Кормилов Н.І., інженери Близнюків С.В., Зеркалій В.С., Меньшов А., Полеський Е.П. Наукове керівництво здійснював зав. кафедрою І.А. Беліченко.
Був спроектований і побудований односекційний карбюраторний РПД на 50 к.с., створений стенд для проведення досліджень щодо відпрацювання вузлів двигуна. Паралельно проєктували і виготовляли секцію на 100 к.с. дизельного варіанту РПД. Подальші експериментальні роботи зі сумішоутворення роторно-поршневого двигуна проводив інженер Першин П.П.
У 1959 р на кафедру прийшов молодий інженер - фахівець з міцності Симбірський Д.Ф. Роботу на кафедрі він почав під керівництвом І.А. Беліченко в напрямку пошуку наукових методів і інструментальних засобів вимірювання температури газового потоку ГТД.

авіаційної промисловості СРСР на кафедрі була відкрита Галузева лабораторія термічної міцності, керівником якої був призначений старший науковий співробітник, к.т.н. Симбірський Д.Ф.
У розвиток лабораторії великий внесок зробив старший науковий співробітник Григор'єв Л.С .. Завідувач кафедри Олександр Михайлович Фрід був палким прихильником і керівником проєктно-конструкторських розробок нових авіаційних двигунів, активно підтримував роботи лабораторії термоміцністі і її тісний науковий зв'язок з авіаційними КБ.
Штатний склад лабораторії термічної міцності в 1979 р. склав 45 осіб. Особливу роль у розвитку лабораторії внесли: Анікін А.Я., Маштильова А.П., Олійник О.В., Скрипка О.І., Гольцов О.С., Бут О.М., Гусєв Ю.О., Волков В.Г., Посікан Т.В, Проненко С.І. та ін.
Розроблені лабораторією плівкові засоби вимірювання температурного стану елементів газотурбінних двигунів і методи дослідження їх термонапруженого стану знайшли широке застосування в провідних КБ авіадвигунобудування країни, і в першу чергу - в ЗМКБ «Прогрес».
Лабораторією термічної міцності були закладені теоретичні основи нового перспективного наукового напрямку - діагностики теплового стану конструктивних елементів двигунів літальних апаратів.
За науковими напрямками лабораторії, під керівництвом Симбірського Д.Ф., захищені кандидатські дисертації: Григор'євим Л.С., Гольцовим О.С., Олійником О.В., Гусєвим Ю.О., Єпіфановим С.В., Скрипкою А. І., Гулєєм А.Б., Завалійом А.А.
У 1977 р Симбірський Д.Ф. захистив докторську дисертацію, а в 1978 р отримав вчене звання професора. За результатами роботи лабораторії, науковому керівнику Симбірському Д.Ф. і завідувачу лабораторії Григор'єву Л.С. присуджена Державна премія СРСР.
Роботи лабораторії були представлені на ВДНГ СРСР і отримали високу оцінку, науковий керівник лабораторії нагороджений золотою медаллю, срібні медалі отримали Григор'єв Л.С., Анікін А.Я., а бронзову Гусєв Ю.О.

У наступні роки в лабораторії працюють професор Симбірський Д.Ф., доценти Гольцов О.С., Єпіфанов С.В., Гусєв Ю.О., старший викладач Олійник О.В. і асистент Скрипка О.І.
Науково-практичне значення результатів робіт галузевої лабораторії термоміцності в розвитку авіадвигунобудування широковідомо. Ці результати використовуються в навчальному процесі кафедри. Для цього періоду розвитку кафедри характерно широке залучення студентів до госпдоговірних наукових робіт, які в подальшому отримували своє продовження в НДРС і реальних спеціальних частинах курсових і дипломних проєктів.

Практика експлуатації установки дала високий економічний ефект. Урядова комісія високо оцінила установку і рекомендувала її до впровадження на тваринницьких комплексах країни. На установку видано авторське свідоцтво.

випускники кафедри: Квташидзе Т.І., Токарєв Ю.Е. та ін.
До НДРС кафедри щорічно залучаються студенти, багато робіт яких високо поціновані на міських і республіканських оглядах. Студенти беруть участь у написанні наукових статей, у заявках на винаходи.
Під керівництвом професора Симбірського Дмитра Федоровича на кафедрі виконуються дисертаційні роботи на здобуття кандидата технічних наук, а потім доктора технічних наук генерального конструктора ЗМКБ "Прогрес" Муравченко Федора Михайловича. Також успішно відбуваються захисти дисертацій на здобуття наукового ступеня к.т.н. заступником генерального конструктора ЗМКБ "Прогрес" Володимиром Івановичем Колесніковим і начальником відділу міцності Шереметьєвим Олександром Вікторовичем.
Наприкінці сімдесятих років минулого століття на кафедрі набув широкого розвитку новий науковий напрям "Діагностика авіаційних ГТД". Керівником цього напрямку з перших днів був доцент Єпіфанов Сергій Валерійович. Очолюваний ним відділ, проводить роботи з "Розробки програмного комплексу налагодження, систем діагностування двигуна ПС-90№; "Моделювання перехідних режимів двигунів АІ-25, Д-36 і ТВ3-117"; "Реалізації алгоритмів проточної частини двигуна Д-18 на літаках Ан-124 і Ан-225"; "Методичні та програмні засоби для забезпечення бортових і наземних засобів обробки і діагностування авіаційних і газоперекачувальних ГТД". Великий обсяг цих робіт під керівництвом доцента Єпіфанова С.В. з різною часткою участі виконували Волков В.Г., Каплун С.А., Носов С.В., Мотора Ю.А. Лобода І.І., Мазурков А. П., Нерубаський В.В., Гарячий А. А., Резуненко А.А. і Лотарева А. В.
З наукового напрямку діагностика авіадвигунів були захищені дисертації на здобуття наукового ступеня к.т.н. Потьомкіним В.А., Лободою І.І., а керівник цих робіт Єпіфанов С.В. в 2001 році захистив докторську дисертацію.

призначення на замовлення підприємств України, країн ближнього зарубіжжя, а також фірми “Compressor Controls Corporation” (США). У розглянутому науковому напрямку успішно працюють аспіранти Р.Л. Зеленський, А.О. Олійник та ін.
Під керівництвом проф. Д.Ф. Сімбірського і доцента О.В. Олійника проводяться роботи з дослідження міцносної надійності та оцінки вичерпання ресурсу авіаційних ГТД на основі моделювання теплонапруженого стану їх вузлів та деталей. У цьому напрямку у 2006 році захистив докторську дисертацію О.В. Олійник, а під його керівництвом Н.А. Шимановська, випускниця кафедри, підготувала до захисту кандидатську дисертацію.

У двохтисячних роках викладацький штат кафедри складався із завідувача кафедри професора С.В. Єпіфанова, професорів Ю.О. Гусєва, О.В. Білогуба, В.С. Чигрина, доцентів С.В.Безуглого, А.І.Гаркуши, С.І.Суховія, Р.Л.Зеленського, старшого викладача Є.В. Марценюка, асистента А.О. Брунака. Професорами-сумісниками працюють професори В.В. Логінов (ПАТ “ФЕД”) і О.С. Гольцов. Філію кафедри на ДП “Івченко-Прогрес” очолює Генеральний конструктор, чл.-кор. Національної академії наук України проф. Ф.М.Муравченко.

Крім загального вдосконалення навчального процесу, в останні роки значні заходи запроваджено щодо навчання іноземних громадян. Професор С.В. Єпіфанов підготував магістра з Мексіки, викладаючи теорію лопатевих машин, теорію повітряно-реактивних двигунів, динаміку та міцність двигунів, конструкцію двигунів, системи автоматичного керування двигунів та діагностику двигунів англійською мовою. Пізніше до викладання англійською мовою були залучені доценти С.І. Суховій, С.В. Безуглий та асистент Р.Л. Зеленський. У 2007 р. викладачами кафедри підготовлена та успішно здійснена програма тримісячної підготовки з підвищення кваліфікації спеціалістів фірми AVIC-II (Китайська народна республіка) за тематикою "Ресурс та надійність авіаційних двигунів", у якій брали участь також підприємства ДП "Івченко-Прогрес" та ВАТ "Мотор Січ".
Кафедра має унікальні навчальні класи-музеї газотурбінних і поршневих авіаційних двигунів та їхніх агрегатів, лабораторні стенди, клас сучасних персональних ЕОМ.
Протягом останніх 30 років співробітниками кафедри опубліковано понад 700 наукових праць, видано 5 монографій, близько ста навчальних посібників, 12 збірників наукових праць.
Висока кваліфікація і досвід викладачів у поєднанні із численними макетами та навчальними посібниками, а також постійні наукові контакти з провідними підприємствами України та зарубіжжя забезпечують можливість готувати висококваліфікованих спеціалістів зі спеціальності “Авіаційна та ракетно-космічна техніка” за освітньою програмою “Авіаційні двигуни і енергетичні установки”.