После напряжённой шестимесячной работы 1 сентября 1929 г. новая машина, поблёскивая эмалитом, стояла на заводском аэродроме. От первоначальной модели в ней почти ничего не осталось. Прежде всего биплан трансформировался в моноплан. А главное — над фюзеляжем возвышалась необычная конструкция: на ажурной четырёхгранной металлической пирамиде — большой четырёхлопастный винт на вертикальной оси, похожий на крылья ветряной мельницы, положенной «в спину».

При создании автожира КАСКР-1 (Камов—Скржинский) был получен первый опыт проектирования и постройки винтокрылой машины в нашей стране.

Во время разбега автожира, который осуществлялся с помощью обычного воздушного винта, лопасти несущего винта от набегающего потока воздуха начинали вращаться, увеличивая при этом подъёмную силу, создаваемую крылом (впоследствии были созданы аппараты и без крыльев). Благодаря этому автожиру нужна лишь маленькая площадка для взлёта и посадки, не страшна и вынужденная посадка при остановке мотора.

«Дебют» автожира КАСКР-1 «Красный инженер» закончился довольно плачевно, хотя и без человеческих жертв.

«Не подумав, — вспоминал Н. И. Камов, — мы поставили машину так, что ветер дул ей в хвост. Неожиданно от порыва ветра лопасти начали раскручиваться, да не носиками вперёд, как положено, а хвостиками. С трудом остановили несущий винт, а затем раскрутили его в правильном положении. Лётчик включил мотор — от потока воздуха, создаваемого винтом, лопасти стали вращаться всё быстрее и быстрее. Неожиданно лопнул один из тросов, поддерживающих лопасть, она прогнулась и ударила по фюзеляжу...»

Почти месяц занял ремонт. В нём активное участие принимал студент-практикант Миша Миль, впоследствии конструктор вертолётов «ми».

Наконец 25 сентября 1929 г. автожир КАСКР-1 под управлением лётчика И. В. Михеева после короткого разбега поднялся в воздух. В задней кабине находился один из создателей машины — Н. И. Камов. Потолок полёта не превышал 2 м, дальность — 200 м, но это был первый полёт первого советского автожира!

Через несколько дней при очередном полёте из-за сильного бокового ветра «Красный инженер» перевернулся при взлёте. Камов и Михеев отделались лёгкими ушибами. Однако машина получила серьёзные повреждения.

На этот раз на восстановление автожира ушло несколько месяцев. Он подвёргся коренной переделке и получил наименование КАСКР- 2. На нём был установлен двигатель мощностью 220 л. с., почти в два раза более мощный, чем на КАСКР-1. Для ускорения взлёта и уменьшения длины разбега было введено предварительное раскручивание несущего винта от двигателя, который затем переключался на тянущий винт.

Ясным солнечным днём 31 мая 1931 года на Ходынском аэродроме руководство Советского правительства во главе с И. В. Сталиным осматривало новую авиационную технику. Здесь были истребители И-5 конструкции Н. Н. Поликарпова и Д. П. Григоровича, воздушные гиганты ТБ-3, созданные под руководством А. Н. Туполева, и другие самолёты.

Внимание всех привлёк автожир КАСКР-2, который под управлением лётчика-виртуоза Дмитрия Кошица поднялся после короткого разбега на высоту 300 м, сделал над аэродромом три круга и почти вертикально приземлился. Необычный летательный аппарат заинтересовал Сталина. Ему представили Камова и Скржинского. Иосиф Виссарионович расспросил конструкторов о возможностях автожира, его преимуществах перед самолётами, особо поинтересовался областями применения в военном деле и народном хозяйстве.

В результате этой встречи случилось то, о чём Камов и Скржинский не могли и мечтать. Через несколько дней их перевели для дальнейшей работы в крупнейший центр авиационной науки — Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), в секцию особых конструкций, занимавшуюся с 1926 г. под руководством талантливого конструктора и смелого лётчика А. М. Черёмухина автожирами и вертолётами.

Здесь Камов начал проектировать давно задуманный, первый в нашей стране и во всём мире боевой автожир. Новая машина, получившая наименование ЦАГИ А-7, предназначалась для использования в качестве ближнего разведчика и артиллерийского корректировщика. На его борту предусматривались радиостанция и аэрофотооборудование. Впервые в истории автожир имел вооружение — передний пулемёт для стрельбы через винт и спаренный турельный в задней кабине. Мотор воздушного охлаждения мощностью 480 л. с. позволял развивать максимальную скорость 220 км в час.

По ряду причин, главная из которых новизна конструкции, работа над автожиром продвигалась медленно и трудно. Тех, кто торопился, Николай Ильич останавливал: «Семь раз отмерь, три раза проверь, тогда уж отрежь...»

Наконец 3 мая 1934 г. автожир ЦАГИ А-7 выкатили из заводского ангара на аэродром. Несколько дней лётчик-испытатель С. А. Корзинщиков изучал поведение машины на земле, занимался пробежками.

Первый полёт прошёл 17 мая вполне благополучно, при этом автожир достигал высоты 300 м. Однако в результате послеполётного осмотра были обнаружены деформации лопастей несущего винта, центроплана и подкосов. Тщательная проверка всех расчётов показала, что допущена серьёзная ошибка при проектировании одним молодым конструктором. Для Камова это был хороший урок: доверяй, но проверяй.

Только в 1936 г. после многих доделок и усовершенствований автожир был передан на государственные испытания, которые он успешно выдержал. По своим лётно-тактическим данным ЦАГИ А-7 превосходил все аналогичные аппараты, в том числе и зарубежные. Он мог нести полезную нагрузку 800 кг, находиться в воздухе до четырёх часов. Для разбега автожиру нужно было всего 28 м, для пробега — 18 м.

Неожиданно перед создателями автожира поставили ответственную задачу. В начале 1938 г. стала снаряжаться экспедиция для снятия дрейфующей полярной станции «Северный полюс-1», которую льды выносили в тёплые воды у берегов Гренландии. Из Мурманска выходили ледокольные пароходы «Мурман» и «Таймыр». В Кронштадте готовился ледокол «Ермак». На его борту имелись самолёты, но на всякий случай — вдруг в районе станции не будет подходящей посадочной площадки — решено было взять один автожир. На его подготовку и дооборудование был дан крайне малый срок, всего пять суток.

К сожалению, испытать автожир в арктических условиях не удалось. Папанинцы были сняты с льдины ледокольными пароходам «Мурман» и «Таймыр». Ледокол опоздал на считанные часы...

В начале Великой Отечественной войны из пяти автожиров ЦАГИ А-7 была сформирована Первая корректировочная эскадрилья. Ведущим инженером её по предложению Камова назначили М. Л. Миля ставшего к тому времени опытным специалистом.

На фронте автожиры ввиду малой скорости можно было использовать днём только под надёжным прикрытием истребителей, а их-то в то время не хватало. Поэтому автожиры стали применяться только ночью для разбрасывания листовок в ближайшем тылу врага и полётов к партизанам — здесь пригодилась их неприхотливость к посадочным площадкам.

В августе 1941 г. в прифронтовом небе под Ельней в вечерних сумерках можно было увидеть необычный летательный аппарат — одномоторный моноплан, имевший помимо обычного винта огромный четырёхлопастный, вращающийся в горизонтальной плоскости над фюзеляжем. Только очень немногие знали, что на Западном фронте действовала тогда первая в мире эскадрилья военных автожиров под командованием майора П. Г. Трофимова. В её состав входило пять автожиров ЦАГИ А-7 бис, способных взлетать с очень коротким разбегом и приземляться почти вертикально.

В октябре 1941 г. обстановка на Западном фронте резко осложнилась. Эскадрилье автожиров было приказано перебазироваться на один из аэродромов под Москвой. До столичного аэродрома дотянули только два автожира, три потерпели аварию при посадках на раскисших площадках. Затем все машины на железнодорожных платформах были отправлены в глубокий тыл для ремонта, который затянулся на долгие месяцы.

С начала войны Николай Ильич Камов продолжал работу над автожиром АК, которая была начата ещё в 1940 г. на впервые организованном в нашей стране заводе винтокрылых летательных аппаратов (Камов был назначен директором, а М. Л. Миль — его заместителем).