1 мая 1922 г. он принимает красную присягу, а 1 июля назначается начальником Артиллерийской школы артиллерии 2-й Кавказской стрелковой имени Степина дивизии, 1 февраля 1923 г. – помощником командира легкого артиллерийского дивизиона той же дивизии и с 25 февраля приступает к исполнению должности. Потом он несколько раз назначался врид командира 1-й батареи и артиллерийского дивизиона и возвращался к исполнению прежних обязанностей.

Имея хорошую боевую подготовку, батарея Б.С. Петропавловского выигрывает тифлисские состязания артиллерийских частей армии (1923 г.) и удостаивается приза за стрельбу на звание «Лучшей легкой батареи ОКА». Летом 1924 г. врид начподив 2-й Кавказской стрелковой имени Степина дивизии В.Абрамович подписал рекомендацию о поддержке ходатайства политотдела о командировании Б.С. Петропавловского в Артиллерийскую академию РККА имени Ф.Э. Дзержинского.

16 августа 1924 г. его прикомандировывают к Академии для сдачи вступительных экзаменов, после чего с 1 октября по постановлению ВАК зачисляют в число слушателей 1 – го курса строевого факультета.

Помимо изучения теории, слушатели бывали на различных военных заводах, где знакомились с новыми типами вооружений и изучали их достоинства и недостатки, кроме того, для закрепления изученного материала уже на первом курсе слушатели принимали участие в выездных практических занятиях. Так, в частности, он ездил на Лужский полигон, оттуда на Главный артиллерийский полигон и в конце – в г. Кронштадт.

Приказом РВС СССР с 1 сентября 1925 г. Артиллерийская академия была слита с Военно-инженерной и на их базе образована Военно-техническая академия, слушателем которой Б.С. Петропавловский стал вместе со своими товарищами. На 2-м курсе он перешел на баллистический факультет, в составе которого был отправлен на практические занятия в Ленинградский политехнический институт.

21 апреля 1927 г. его назначили командиром 1-го отделения (12 человек) 2-го взвода слушателей ВТА.

Вернувшись из отпуска, Б.С. Петропавловский приступил к написанию диплома по теме опытно-исследовательского характера по баллистике: «Исследование закона развития давлений в различных орудиях на основании обработки велосиметрических кривых».

Заместителем председателя комиссии по рассмотрению и защите дипломных работ слушателя артиллерийского факультета Б.С. Петропавловского был старший руководитель И.П. Граве, под руководством которого в баллистической лаборатории Академии Борис Сергеевич вместе с Георгием Эриховичем Лангемаком занимался выполнением заказов Лаборатории Н.И. Тихомирова.

При оценке деловых и человеческих качеств выпускника партийные органы делают вывод о его наибольшей пригодности и дальнейшем использовании. Показателем этого могут служить различные характеристики и аттестации.

Из аттестации, направленной начальником Академии в адрес начальника Командного управления ГУ РККА от 10 апреля 1929 г.:

«Обладает большой силой воли и большой инициативой. В обстановке разбирается хорошо.

Общая и учебная дисциплинированность очень хорошие. Работоспособность проявил большую. Обладает большим спокойствием. Умеет держать себя в руках. Обстоятельный, серьезный, аккуратный, очень добросовестный.

Изложение мыслей несколько вялое.

Общее и политическое развитие хорошее. Вопросами общественно-политической жизни интересуется.

К общественно-политической работе относится добросовестно, проявляя интерес и инициативу. Член ВКП(б). Общая подготовка по курсу Академии хорошая. Может быть аттестован на должность командира артиллерийского полка (К-9).

Может быть использован на строевых командных должностях в учебных частях, преподавательской работе в АКУСС’е и на научной работе в ВНИК’е»28.

15 апреля 1929 г. состоялось заседание подкомиссии Высшей аттестационной комиссии, на которой была заслушана аттестация Б.С. Петропавловского. Постановление подкомиссии было следующим: «Признать соответствующим должности командира артиллерийского полка и помощника начальника отдела АУ. Может быть использован по линии научно-исследовательской работы. Присвоить категорию «К-9». 23 апреля это решение было утверждено наркомвоенмором К.Е. Ворошиловым29.

По окончании ВТА РККА Б.С. Петропавловский был назначен состоящим в распоряжении ГУ РККА, с прикомандированием к Военному научно-исследовательскому комитету (ВНИК) при РВС СССР.

И следом за выпускником ВТА 1928 г. Г.Э. Лангемаком годом позже в ГДЛ пришел выпускник ВТА 1929 г. Б.С. Петропавловский.

Начав работать у Н.И. Тихомирова, он занимался уже знакомыми ему делами. Поступив в полное распоряжение Г.Э. Лангемака, он стал надежным помощником и верным другом Георгия Эриховича, и Г.Э. Лангемак отвечал ему тем же. Свидетельство этому не только то, что они дружили домами, но и то, что Борис Сергеевич относился к детям Г.Э. Лангемака, как к своим собственным.

Почти одновременно с Б.С. Петропавловским в ГДЛ пришел работать и молодой конструктор Валентин Глушко. Талантливые люди всегда держатся вместе. Так было и в этом случае. Они помогали друг другу, вместе работали и вместе немного хулиганили. Каждый из них делал свое дело, а все вместе – общее. Ведь это именно Борис Сергеевич обратил внимание В.П. Глушко на первейшую необходимость создания ЖРД как в первую очередь для обороны страны, так и для полетов в космос.

Валентин Петрович последовал совету своего старшего друга и учителя и не ошибся.

Еще при жизни Н.И. Тихомирова (вероятно, из-за его тяжелой болезни) 25 марта 1930 г. Борис Сергеевич назначается начальником лаборатории, о чем он сообщает в одном из писем к своей будущей жене Кето Саркисовой:

«Получил вчера из Москвы телеграмму о назначении меня начальником лаборатории. Это меня и устраивает и не устраивает. Удобно то, что теперь я без всяких помех могу осуществить свои идеи, но с другой стороны – это связано с выполнением массы административно-хозяйственных (функций, которые я не особенно-то долюбливаю…»30

Вскоре после этого умирает основатель и первый начальник ГДЛ Николай Иванович Тихомиров, и Б.С. Петропавловский становится его фактическим преемником по руководству работами в лаборатории. После своего назначения он осуществляет основное техническое руководство над всеми работами и продолжает это независимо от произошедшего позже должностного перемещения – понижения в должности.

Теперь, в своем новом положении, требующем от него определенных усилий, он предстает совсем в ином виде, чем был ранее. Прекрасный конструктор, он смог стать и хорошим организатором. Вот как он сам характеризует свое новое положение, проработав уже какое-то время в новом качестве:

Б.С. Петропавловскому – экспериментатору и исследователю принадлежит передовое место в части и тех разработок по пороховым двигателям, которые он вел вместе с Г.Э. Лангемаком.

И, несмотря на то что пороховые снаряды, разрабатываемые в ГДЛ, были приняты на вооружение значительно позже его смерти, имя Б.С. Петропавловского мы вправе назвать первым в числе авторов-разработчиков, так как основные работы над снарядами были выполнены в 1930–1933 гг. под его непосредственным руководством.