Общую стратегию ледовых исследований наметил академик А. Ф. Иоффе. Им же была создана экспериментальная группа ЛФТИ в составе: П. П. Кобенко (научный руководитель), Н. И. Шишкин, Ф. И. Марей, Н. С. Иванова, П. Филлипов, Н. М. Рейнов и ещё несколько человек.
Отличительная особенность экспериментальных работ того времени состояла в том, что они проводились в естественных условиях и на действующих трассах, а не на лабораторных образцах льда, как это делается обычно. И главное: экспериментальные материалы и выводы из них немедленно поступали для использования в практической деятельности частей Балтийского флота и Ладожской военной флотилии, которые обслуживали ледовые коммуникации.
Теоретические и экспериментальные исследования начались осенью 1941 года . здесь следует вспомнить члена-корреспондента АН СССР (впоследствии академика) В. В. Шулейкина. В начале войны его призвали на флот, и он проходил службу в Гидрографическом управлении Военно-Морского флота в Ленинграде. В октябре он закончил расчёты ледовых переправ и поехал на Белое море для проведения натурного эксперимента.
Почин в проведении опытов на льду принадлежит известному учёному гидротехнику Б. В. Проскурятову. Они осуществлялись в южной части Ладожского озера сотрудниками ГГИ. Работать приходилось под артиллерийским и миномётным огнём противника, выводившим из строя и обслуживающий их личный состав.
Центром, который координировал все наблюдения и исследования, была Ледовая служба Морской обсерватории. Немногочисленная по своему штатному составу, она вместе с тем стала фактически массовой организацией, так как вокруг неё группировались представители воинских частей, связанных с действиями на льду.
Душой и инициатором многих экспериментов на льду был П. П. Кобеко (член-корреспондент АН СССР с 1943 года ). При его участии проводились исследования, которые дали возможность в значительной мере выяснить ряд важных вопросов. Была изучена зависимость деформации ледяного покрова под статической нагрузкой различной величины от времени вплоть до пролома; получены данные об упругих деформациях льда при взлёте и посадке самолётов, распространении взрывной волны во льду, о колебаниях ледяного покрова под влиянием ветра и изменениях сгонно-нагонных уровней воды. Удалось собрать важную информацию об износе льда на трассах.
Единой теории или универсальной расчётной формулы, которая могла бы охватить всё многообразие явлений, связанных с работой льда под нагрузкой, не существует. Однако удалось составить таблицы и формулы, которые позволяли рассчитать грузоподъёмность льда для конкретных условий работы дороги.
Подчас эксперименты проводились в дыму, в огне, в пороховом тумане - в обстановке, где смерть щадила не каждого.
Данные натуральных измерений добывались ценой больших усилий. Требовалось не только получать на время опытов дефицитную военную технику, скажем танки или самолет, но и изготовить, преимущественно своими силами, регистрирующую аппаратуру, чтобы чисто поставить эксперимент.
Во время проводок по ледовым трассам автоколонн с воинской техникой наблюдались неизвестные раннее науке волнообразные колебания водяного покрова. Необходимо было поставить специальные эксперименты. Военный Совет фронта выделил для этого несколько танков. П. П. Кобеко, А. Р. Шульман, К. Е. Иванов, Н. И. Шишкин, М. М. Казанский раскрыли сущность явления. Оказалось, что причина обнаруженных колебаний - образующаяся подо льдом гидравлическая волна, которая распространяется с некоторой постоянной для данного льда и водоёма скоростью. Если скорость движения нагрузки меньше скорости распространения вызванной ею волны, то она опережает нагрузку, если больше - нагрузка опережает волну. Когда скорость движения нагрузки совпадает со скоростью волны - критический случай, - наступают резонансные явления, которые могут привести к пролому льда.
Проведённые эксперименты позволили получить надёжные критерии для выбора скорости следования автоколонн и одиночных грузов, а также устанавливать дистанции между машинами на трассах с напряжённым движением.