Для изучения устойчивости работы электросистем в реальных условиях требовались эксперименты. Разумеется, экспериментировать на реальных объектах энергетики можно лишь до определенного предела (стоит напомнить, что Чернобыльская катастрофа была следствием одного такого эксперимента, причем планового, санкционированного руководством). Тем не менее, в начале тридцатых подобные эксперименты по моделированию условий разрушения энергосистемы проводились, в частности, на Волховской ГЭС. Чтобы избежать дорогостоящих натурных испытаний, Сергей Алексеевич перешел к моделированию процессов работы энергосистем — сначала просто на уменьшенных моделях систем, а затем на аналоговых вычислительных машинах, с помощью которых воспроизводилась математическая модель системы.
С. А. Лебедев, 1935 год
Таким образом, Лебедев стал одним из первых в стране конструкторов аналоговых вычислительных машин (АВМ) — средства проведения громоздких расчетов, широко использовавшегося на практике в самых различных областях вплоть до распространения цифровых ЭВМ в пятидесятые-шестидесятые годы. Характерно, что аналоговыми вычислительными машинами занимался в предвоенные годы и другой создатель первых ЦЭВМ — Исаак Семенович Брук, а с создания ПУЗО («приборов управления зенитным огнем» — фактически механической АВМ) начинал свою карьеру будущий создатель электронной промышленности СССР А. И. Шокин. Создание и эксплуатация АВМ в предвоенные и первые послевоенные годы была той же линией научно-технического фронтира, какой в пятидесятые-шестидесятые стало конструирование ЭЦВМ и их программирование.
Деятельность по созданию моделей электрических сетей была подытожена С. А. Лебедевым в статье «Модель переменного тока системы ВЭИ» (1936). Одновременно он читал в МЭИ (институте, созданном в 1930 году из электротехнического факультета МВТУ) оригинальный учебный курс «Устойчивость работы параллельных электрических станций». Этот курс к середине 1930-х был введен во всех электротехнических вузах страны. 23 октября 1935 года С. А. Лебедеву, который так и не успел стать доцентом, ВАК присвоила звание профессора по кафедре «Электрические станции и сети». Это положило начало доброй традиции перескакивать через карьерную ступеньку: впоследствии, не будучи кандидатом, Сергей Алексеевич стал доктором наук, затем, минуя этап член-корреспондентства, был сразу выбран академиком.
В конце 1930-х
Жили в эти годы Сергей Алексеевич с женой, ее матерью (пианисткой Елизаветой Сергеевной Штейнберг) и родившимся в 1935 году сыном Сергеем в двух комнатах в трехкомнатной квартире (третью занимали соседи). Дом находился в Лефортово, на Красноказарменной улице, в одном из четырех корпусов, построенных для сотрудников ВЭИ. После рождения Сережи Алиса Григорьевна заболела и несколько месяцев находилась в больнице. Сергей Алексеевич дважды в день — до и после работы — пешком носил кормить грудного ребенка жене в больницу. Вечером сам купал мальчика и ухаживал за ним, сверяясь на всякий случай с книгой по уходу за грудными детьми.
Сережа Лебедев-младший и Алиса Григорьевна на даче в Звягино, 1937 год
В июне 1939 года родились близнецы Катя и Наташа, ставшие впоследствии одна пианисткой, другая историком[3]. Дети росли в основном под присмотром матери, однако авторитет отца для них был на высочайшем уровне. Для Сергея Алексеевича характерно, что он чрезвычайно редко делал замечания или что-то рекомендовал детям, но уж если такое происходило, то эти пожелания обязательно выполнялись. И сегодня, спустя десятилетия после смерти Сергея Алексеевича, в общении с его дочерьми чувствуется то трепетное, на грани благоговения, чувство, которое они испытывали по отношению к своему отцу.
В конце тридцатых Лебедевы на лето снимали дачу в знаменитом писательском поселке Переделкино, где собирались друзья семьи: Евгений Петров и Илья Ильф, Михаил Светлов. Некоторое время в эти летние месяцы Алиса Григорьевна работала секретарем у Корнея Ивановича Чуковского. Как и многие другие интеллигентные семьи того времени, родственников Сергея и Алисы не обошел каток сталинских репрессий: сгинул в лагерях муж сестры Сергея Алексеевича — Екатерины, там же погиб муж сестры Алисы — Елены Григорьевны. Был арестован и несколько лет провел в лагерях отец Алисы, Григорий Ефремович Штейнберг, имевший уникальную специальность, пришедшуюся немного не ко двору при новой власти — он был экспертом по экспорту зерна в дореволюционной России.