W październiku 1921 został przyjęty na trzeci semestr studiów na Wydziale Chemii Politechniki Warszawskiej. Starał się łączyć naukę na uczelni z pracą w kontrwywiadzie, jednak po roku został skreślony z listy studentów. Na studia wrócił w październiku 1924, tym razem z oficjalnym odkomenderowaniem, tj. bez obowiązku pracy. Dyplom inżyniera chemika uzyskał w kwietniu 1929. Podczas wakacji odbywał praktyki służbowe, w tym w gazowni przy ul. Ludnej w Warszawie w 1925, w Instytucie Badań Artylerii w 1926 i 1927. W lipcu 1928 został przesunięty z korpusu oficerów piechoty do korpusu oficerów uzbrojeniaMSWojsk, Dziennik Personalny R. 9 nr 11 (24/07/1928), s. 218..
Po ukończeniu studiów powrócił do II Oddziału Sztabu Głównego i od lipca 1929 do marca 1931 kierował Referatem Technicznym. Jednostka ta zajmowała się wywiadem naukowo-technicznym oraz zabezpieczała środki techniczne na potrzeby działań wywiadowczych i kontrwywiadowyczych. Kucharski rozwinął w referacie badania toksykologiczne oraz bakteriologiczne. 20 lutego 1930 awansowany na stopień majoraMSWojsk, Dziennik Personalny R. 11 nr 5 (20/02/1930), s. 66..
Był bardzo wysoko oceniany przez swoich przełożonych.