Известна также теорема Циолковского, которая гласит: если масса ракеты и масса взрывчатых веществ, имеющихся в реактивном приборе, возрастают в геометрической прогрессии, то скорость ракеты увеличивается в прогрессии арифметической. Значение этой теоремы определяется тем, что она указывает наиболее выгодный путь увеличения максимальной скорости ракеты, который заключается не в увеличении относительного запаса топлива, а в повышении относительных скоростей отбрасываемых от сопла частиц. Таким образом, разработанные Циолковским теоретические положения становились мощным оружием в практике ракетостроения.
Советские люди с гордостью вспоминают имя Циолковского, когда узнают о замечательных полетах наших многоступенчатых ракет. Скромный учитель математики из Калуги первым в мире предложил для достижения космических скоростей полета применять составные ракеты.
Константин Эдуардович рассмотрел два типа составных ракет — последовательный и параллельный. В первом случае ракеты сгорали и отбрасывались поочередно. К цели долетает головная ракета, причем со скоростью, определяемой «усилиями» всех уже отброшенных ступеней. Другой тип составной ракеты имеет параллельное соединение ракет. В этом случае, по мысли ученого, все они действуют одновременно до момента выгорания половины топлива. Затем топливо крайних ракет переливается в баки остальных, а опустевшие отбрасываются. И здесь в конце концов остается одна головная ракета, также достигающая весьма высокой скорости. Мысли Циолковского о составных ракетах до сих пор не утратили своей актуальности. Создание наиболее эффективной составной ракеты и по сей день играет важную роль в ракетостроении,
Очень существенным вкладом Циолковского было решение задачи о движении ракеты в однородном поле тяготения и о количестве топлива, необходимом для преодоления силы притяжения Земли, Циолковский учел влияние атмосферы и определил запас топлива, потребный для выхода в безвоздушное пространство.
Что касается теории межпланетных полетов, то и здесь бесспорен приоритет Циолковского. Он доказал возможность таких полетов, впервые рассмотрел вопрос об искусственных спутниках Земли, о внеземных космических станциях — базах межпланетных сообщений. Очень много сделал Циолковский для выяснения условий пребывания человека внутри космического корабля, спутника, межпланетной станции.
Конструктивные предложения Циолковского оказались весьма перспективными. В современные представления о конструкции ракеты вошли мысли Циолковского о применении рулей из тугоплавких материалов, помещаемых в струю отходящих газов (газовых рулей), для управления полетом в безвоздушном пространстве и о гироскопической стабилизации ракеты. В современных образцах ракетных двигателей используется его предложение об охлаждении стенок камеры сгорания компонентами топлива. Циолковский высказал также мысль о необходимости принудительной подачи топлива в камеру сгорания ЖРД.
Ученый подробно исследовал возможные горючие и окислители для жидкостных реактивных двигателей, из которых выбрал как наиболее целесообразные: жидкий водород и жидкий кислород, спирт и жидкий кислород, углеводороды и жидкий кислород (в каждой паре веществ первым указано горючее, вторым — окислитель).
В самом раннем своем проекте ракеты с жидкостным реактивным двигателем Циолковский предусмотрел в качестве горючего жидкий водород и в качестве окислителя жидкий кислород. Уже в этом проекте нашли отражение и идеи устройства газовых рулей, и охлаждение камеры сгорания жидким топливом, и применение автоматов для стабилизации ракеты в полете.
В дальнейшем Циолковский непрерывно совершенствовал конструкцию предложенной им ракеты, исследовал возможности применения все более эффективных компонентов топлива.
Приоритет Циолковского в разработке проблем ракетной техники и теории межпланетных полетов признан не только в нашей стране, но и за рубежом. В подтверждение можно привести высказывание известного немецкого инженера Г. Оберта, также работавшего в этой области. «Вы зажгли свет, и мы будем работать, пока величайшая мечта человечества не осуществится… Я, разумеется, самый последний, который оспаривал бы Ваше первенство и Ваши заслуги по делу ракет».
