В исследовании «К теории открылка и закрылка» Сергей Алексеевич рассматривает обтекание крыла со щитком в форме элерона, поставленным не у задней, а у передней кромки.
Совместно с В. В. Голубевым он публикует через четыре года другую работу — «К теории предкрылка и закрылка». «Среди различных приспособлений, применяемых для улучшения аэродинамических свойств крыла, — пишут авторы, — самым старым и лучше всего разработанным конструкторами является так называемое разрезное крыло. В простейшем случае это крыло, у которого на некотором расстоянии от передней кромки добавляется маленькое крыло (предкрылок) или маленькое крыло около задней кромки (закрылок)». Авторы указывают: «Если, вращая предкрылок или закрылок, мы увеличиваем его угол атаки, то подъемная сила всего разрезного крыла увеличивается; если угол атаки предкрылка или закрылка уменьшается, то уменьшается и подъемная сила всего разрезного крыла».
Важная для развития теории крыла статья написана Чаплыгиным совместно с А. Л. Лаврентьевым — «О подъемной силе и сопротивлении длинного плоского крыла в предположении срыва с его верхней поверхности». Авторы показывают процесс в виде комбинации плавного обтекания и обтекания с образованием струй. По их мнению, сопротивление крыла обусловливается срывом потока воздуха с профиля. Угол атаки, при котором начинается срыв, авторы назвали критическим углом атаки — для самолета важно ни в коем случае не переходить за него.
Еще одна работа, выполненная вместе с В. В. Голубевым. Она воспринимается как что-то совсем уж несвойственное научным устремлениям Чаплыгина: работа представляет собой теоретическое осмысление экспериментальных результатов продувки цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Но только на первый взгляд эта работа кажется неожиданной для Сергея Алексеевича — его участие в ней в принципе легко объяснимо широтой его научных интересов в двадцатые и тридцатые годы и еще тем, что, по его собственным словам, «возник один из редких случаев, когда удавалось решить уравнение Лагранжа».
По мере развития авиации конструкции аэропланов все больше усложнялись, поскольку приходилось постоянно преодолевать какие-то технические и физические барьеры, в частности на пути к достижению большей устойчивости, надежности и безопасности. По-разному конструкторы пытались решить эту задачу. Скажем, на заре деятельности ЦАГИ они пробовали построить триплан (имеется в виду триплан «КОМТА», уже упоминавшийся в книге). Проведенные затем исследования, продувки и расчеты показали, что конструкция триплана во многих отношениях является невыгодной, бесперспективной. Будущее принадлежало монопланной схеме. Но для науки интерес порой представляет и то, что кажется неприемлемым практике. Иначе, как говорится, с водой можно выплеснуть и ребенка. Поэтому (а больше, вероятно, потому, что это составляло суть его творчества — каждый случай, представляющий теоретический интерес для аэродинамики, подвергать математическому исследованию) Чаплыгин обратился к теории триплана. В работе по этому вопросу он предложил формулы и метод расчета суммарных аэродинамических сил для аппаратов с тремя поддерживающимися поверхностями.
Выход статей дал повод еще раз подчеркнуть место, занимаемое Чаплыгиным в ряду крупнейших математиков и механиков мира.
Из тридцати восьми работ, собранных в трех томах, четырнадцать посвящено аэродинамике. Если в самом начале своего пути Сергей Алексеевич отдавал предпочтение вопросам гидродинамики и вообще теоретической механики, то после исследования «О газовых струях», составившего эпоху в газовой динамике, его интересы явно склоняются к теоретической аэродинамике, главным образом к теории профиля крыла самолета.
Решал он научные задачи своеобразными методами.
Профессор А. А. Космодемьянский пишет о его стиле: «Необычайная отточенность предложений, сжатость и, можно даже сказать, скупость вывода, строгая постановка и формулировка проблем с выставлением на вид всех ограничивающих предложений, затем профессионально математическое исследование. Никаких отступлений и рассуждений по аналогии; все в рамках строгой, логической последовательности суждений. Почти никаких утверждений о важности и актуальности поставленной и решенной задачи, столь излюбленных и пространных у большинства современных авторов. Геометрические образы носят вспомогательный характер. Большинство геометрических построений не приводится в цифрах и чертежах, излагаются лишь пути их построений в виде сжатых рецептов, расшифровка которых требует больших усилий и напряженного внимания. Обзоры результатов предшественников даются в отчеканенной, изящной трактовке, где в немногих словах содержится все наиболее существенное».