1983 fing Winogradow als Ingenieur im Konstruktionsbüro bei NPO Energia (NPOE) an, das zu dem Zeitpunkt noch „Zentrales Konstruktionsbüro für experimentellen Maschinenbau“ hieß. Er war an Tests der Mannschaftskabine des Sojus-TM-Raumschiffs beteiligt gewesen, am Kopplungsmechanismus der Raumfähre Buran, sowie an neuen Lehrmitteln zur Ausbildung von Kosmonauten.