В работе «Космический корабль» в 1924 году он писал:
«Сложная ракета Годдарда и Оберта нисколько дела не изменяет. Теория показывает, что число сосудов (хотя бы и вложенных друг в друга), порядок их взрывания никакого облегчения в весе не дают» [с. 228].
Таким образом, он не понимал этой идеи.
Как показал анализ, здесь он под словом «сосуды» или «котлы» понимал нечто иное (скорее всего речь шла о заранее заправленных ракетах, содержавших топливо в этих сосудах), а не многоступенчатые ракеты. По крайней мере, когда он ниже стал обсуждать ракетную тематику, то стал применять свою обычную терминологию: «трубы» и «взрывные камеры» (см. например [с. 164]).
Прошло шесть лет после выхода в свет книги Г. Оберта, когда К.Э. Циолковский предложил свою идею многоступенчатых ракет, обозначенную им как «ракетный поезд».
«Под ракетным поездом, – писал он, – я подразумеваю соединение нескольких одинаковых реактивных приборов (т.е. последовательно соединенных ракет – Г.С.), двигающихся сначала по дороге, потом в воздухе, потом в пустоте вне атмосферы, наконец, где-нибудь между планетами и солнцами» [с. 299].
Сначала «включается» передняя ракета, и поезд начинает двигаться по дороге, потом она отцепляется и уходит в сторону, а работать начинает вторая ракета, ставшая теперь передней. «Поезд… из пяти ракет скользит по дороге в несколько сот километров длиной, поднимаясь на 4-8 км над уровнем океана» [с. 302].
Последняя ракета выходит за пределы атмосферы и приобретает космическую скорость [с. 302].
Он считал, что космический «вагон» должен иметь не менее 3 м в диаметре и 30 м в длину, чтобы обеспечить его возвращение на Землю.
Корпус ракетного вагона он предлагал изготавливать в виде трех соединенных параллельно, видимо, веретенообразных тел вращения, наддутых воздухом или кислородом до 2 атм. [с. 301]. На каждом из десяти таких вагонов устанавливаются четыре двигателя и даже больше, которые будут пульсирующими, т.е. будут работать «как отдельные холостые выстрелы». Последние должны быть частыми, чтобы не было толчков, способных повредить ракете (вообще предложение нерациональное, поскольку мощность ракеты от таких пульсаций упадет, что для такого межпланетного сооружения было бы не выгодным – Г.С.).
На Земле этот «ракетный поезд» должен двигаться, судя по примечанию К.Э. Циолковского на с. 302, на воздушной подушке по специальному пути. Длина разгона по Земле должна, по его мнению, составить 288-700 км [с. 310].
Поскольку К.Э. Циолковский не сумел вывести уравнение движения ракеты исходя из второго закона Ньютона, он не оперировал представлениями о величине тяги такого поезда. Интересно как трансформировалась бы эта его идея, если бы он рассчитал перегрузку последнего, десятого вагона после выгорания топлива в основном его предположении об одинаковости всех вагонов. Пусть в конечном итоге остается 0,1 от массы вагона, тогда перегрузка в конце полета окажется минимум стократной, а он в своих расчетах считал ее равной 1,4 [с. 310].
Анализировать работы К.Э. Циолковского с помощью расчетов чрезвычайно сложно, поскольку оказывается, что они рождают больше вопросов, чем содержат ответов.
Несмотря, например, на многочисленные попытки изучения вертикального и горизонтального стартов ракеты, он ошибочно полагал, что наивыгоднейший угол старта космической ракеты составляет 20-30° [с. 162] к горизонту, а не близкий к 90°. Или он высказывает идею об использовании пульсирующего ракетного двигателя, но читателю сразу же становится ясно, что он ее не понимает и потому предлагает не по назначению – просто фантазирует.
В целом вся эта его идея на фоне работ Р. Годдарда и Г. Оберта представляется избыточной, нецелесообразной по многим чисто техническим признакам (например, переднее положение работающей ракеты приводит к потерям в силе тяги за счет отклонения осей двигателей от направления движения, вероятна динамическая неустойчивость связки и трудности управления ею, невыгодны разгон ее до высоких скоростей под углом к горизонту, необходимы большие и дорогостоящие конструкции разгонного пути, развитые поверхности, увеличивающие аэродинамическое сопротивление корпуса из трех тел вращения при движении с высокими начальными скоростями в атмосфере Земли и пр.). Этот проект – чистая фантазия его автора, подкрепленная неумелыми расчетами, не учитывающими саму специфику ракетного движения.
Для полноты картины следует отметить также и более раннее его предложение, относящееся к 1926 году и касающееся разгона «земной» ракетой ракеты космической.
Он писал, что «…космическая ракета должна быть поставлена на другую – земную, или вложена в нее. Земная ракета, не отрываясь от почвы, сообщит ей желаемый разбег. Для земной ракеты нужен плоский прямоугольный, наклонно восходящий путь» [с. 235].
В целом эта идея не столько двухступенчатой ракеты, сколько способа придания ей начальной скорости на Земле. Таких предложений и у самого К.Э. Циолковского, и у других исследователей было множество. Например, он писал: «…ракета еще на Земле должна приобрести некоторую скорость … А это возможно только в том случае, если наша ракета будет приведена в движение посторонней силой: автомобилем, пароходом, локомотивом, аэропланом, дирижаблем, газовой или электромагнитной пушкой и проч.» [с. 234].