Вавилов не подходил к этой компании ни по привычкам, ни по происхождению. Но у него было то, чего они не имели: умение разбираться в нарушенных схемах и недействующих приборах. Он быстро добивается нужных результатов в работе приборов, а затем и улучшает их. Графы и князья проникаются неподдельным уважением к прапорщику и, довольные тем, что теперь есть кому заниматься за них радиотехникой, предоставляют ему полную свободу действий.
Очень скоро в маленьком городке Луцке в безраздельном распоряжении прапорщика Вавилова оказывается целая радиостанция.
Ученик Лебедева и Лазарева прекрасно использует неожиданно открывшиеся возможности. В фронтовых условиях он ставит опыты и проводит научные исследования. В 1915 году в «Вестнике опытной физики» появляется короткая заметка Вавилова «Об одном возможном выводе из опытов Майкельсона».
В фронтовых же условиях он вывел и проверил экспериментально формулу, имевшую существенное значение в радиотехнике. Уже после революции — в феврале 1918 года — доложил о результатах своей работы, а еще год спустя опубликовал их в статье под названием «Частота колебаний нагруженной антенны» (в журнале «Известия физического института при Московском научном институте»).
Ряд рефератов по радиотехнике Вавилов опубликовал также в журнале «Вестник военной радиотелеграфии и электротехники» в 1917 году.
На фронте же он выполнил еще одно важное исследование: разработал метод так называемой пеленгации радиостанций (то есть нахождения точного расположения радиостанций с помощью приемных устройств и других приборов), основанный на определении силы приема радиоволн приборами в двух точках. Новый метод был тщательно проверен и успешно применен во фронтовых условиях.
Академик Борис Алексеевич Введенский, познакомившийся с Сергеем Ивановичем «не то в 1912, не то в 1913 году», рассказывает со слов Вавилова занятный эпизод доклада последнего своему военному начальству о новом методе радиопеленгации.
Б. А. Введенский о С, И, Вавилове: «В первую мировую войну под командой Сергея Ивановича была «искровая станция» (то есть по-современному — радиостанция), где он имел возможность исследовать новый тогда метод радиопеленгации (этого названия тоже тогда не было). В этот метод Сергей Иванович по требованиям тактической обстановки внес свежие черты, дополнив определение направления на пеленгируемую станцию противника определением силы приема, что с известными оговорками было эквивалентно определению расстояния до пеленгируемой станции. Сергей Иванович представил своему начальству рапорт, в котором принцип пеленгации пояснялся простым чертежом, ясно показывающим суть предлагаемого метода и позволившим обойтись без лишних формул. Но начальству такая простота не понравилась, и от Сергея Ивановича потребовали «более солидного» подхода. «Ну что ж! Я выписал формулы аналитической геометрии для соответствующих окружностей и прямых, определил из них точки пересечения и т. д. Начальство осталось довольно».
Описывая свою жизнь на фронте, излагая походные мысли, Вавилов заполнил не одну тетрадь. Многие из этих документов уцелели, но не опубликованы.
Отметим, однако, сразу, что сам Вавилов не любил говорить о своих записках того периода, как и вообще о времени первой мировой войны. Отчасти в этом сказывалось органическое отвращение ученого к войне. Отчасти здесь находила отражение скромность: он избегал говорить о себе, особенно же не выносил упоминаний о собственных переживаниях и лишениях.
Единственный «документ» тех лет, который Вавилов особенно любил и в который часто заглядывал и позднее, был маленький томик «Фауста» на немецком языке, словно специально приспособленный для ношения в кармане гимнастерки. Томик прошел со своим владельцем через всю войну, и под конец поля его оказались исписанными комментариями и критическими замечаниями. Так как не все уместилось на полях, то владелец продолжал записи в двух тетрадочках — каждая по 50 страниц — формата книги.
Тетрадочки в конце концов были переплетены вместе с «Фаустом».
Пройдет много лет, разгорится пламя второй мировой войны, и С. И. Вавилов снова обратится к гётевскому щедевру. В тетрадочках появятся новые записи.
Почему война два раза вызывала у Вавилова раздумья о «Фаусте»? Какая странная ассоциация присутствовала здесь и волновала автора записок?