Существует очень распространенное, но неправильное мнение, будто ракета летит, отталкиваясь от воздуха струей выходящих из нее газов. На самом деле ракета при полете вовсе не опирается на воздух и не отталкивается от него. Зажженная ракета может лететь и в безвоздушном пространстве. Сжатые в трубке ракеты газообразные продукты сгорания, стремясь расшириться, давят на стенки трубки во все стороны равномерно, но дело в том, что боковые давления уравновешены стенками трубки, а продольное давление не уравновешено, так как газы снизу выходят наружу. Давление вверх поэтому сильнее, чем вниз, где газы свободно выходят. Вот это давление вверх, не уравновешиваемое снизу, и заставляет ракету двигаться вперед с большой скоростью.
Таким образом, ракету движет давление газа, заключенного в ней самой, и в опоре вне себя ракета для полета не нуждается. Наоборот, сопротивление воздуха только мешает скорости ракетного движения, и в безвоздушном пространстве она будет двигаться быстрее. Это соображение было положено в основание утверждения Циолковского о возможности полета в безвоздушном, межпланетном пространстве.
С математической точки зрения ракета есть летящее тело, масса которого непрерывно меняется, так как она выбрасывает беспрестанно продукты сгорания и теряет свой вес. И целый ряд математиков и физиков в последнюю четверть XIX века делали анализ движения тел с переменной массой, но конкретный случай такого движения — полет ракеты — был рассмотрен только одним математиком, профессором П. А. Мещерским, в сочинении «Динамика точки переменной массы», опубликованном в 1897 году. Это, так сказать, первая попытка теоретического исследования полета ракеты, но ничего общего с теорией Циолковского, одновременно занимавшегося тем же вопросом, она не имеет.
Заслуга Циолковского как пионера ракетного и вообще реактивного движения состоит в том, что он разработал основы этого движения, дал не только расчет полета ракеты, но и расчет расхода горючего, определил коэффициент полезного действия реактивного двигателя. Он показал, что все работы в области ракетной техники окажутся бесплодными, если не создать надежный реактивный двигатель и не подобрать для него наивыгоднейшее топливо.
Вопреки существовавшему всеобщему убеждению, что для ракеты лучшим, да, пожалуй, и единственным видом горючего является порох, Циолковский первый говорит о том, что выгоднее брать жидкие горючие смеси: бензин и жидкий кислород или жидкие водород и кислород.
Это предложение Циолковского, как самое целесообразное, подтвердилось опытами Годдарда. В декабре 1925 года им была сконструирована ракета с двигателем, работающим по реактивному принципу на бензине и жидком кислороде. В этом двигателе невоспламеняющийся газ, запасенный в сжатом виде, силой своего давления подавал из топливных баков бензин и кислород по длинным трубкам в камеру сгорания. Ракета Годдарда взлетала за 2,5 секунды на 60 метров вверх.
Опыты с первыми ракетами редко приводили энтузиастов этого дела к успеху по многим — совершенно, впрочем, устранимым — причинам, в частности из-за разрушения камер сгорания. Выходящие газы имеют температуру в несколько тысяч градусов, и практически редко кому удавалось подобрать материал, способный хотя бы и очень малый срок выдерживать такую температуру.
В качестве боевого снаряда ракета вывелась из употребления после того, как появились нарезные пушки. Но предметом развлечения она оставалась неизменно в течение многих веков.
Естественно, что, когда появились первые самолеты с тяжелыми и неудобными двигателями, у многих возникла мысль применить здесь ракетообразный двигатель, простой и легкий, как нарочно созданный для авиации.
Таких предложений было сделано на заре авиации очень много, но теоретического обоснования их работы не имелось. Теория «воздушно-реактивного двигателя», могущего заменить авиационный, впервые была разработана Борисом Сергеевичем Стечкиным.
«Отец русской авиации» Николай Егорович Жуковский, никогда не сомневавшийся в возможности динамического полета, не раз говорил своим ученикам, что надо бы кому-нибудь из членов Воздухоплавательного кружка посвятить себя вопросам авиационного моторостроения. При организации Авиационного расчетно-испытательного бюро и Курсов авиации при Московском высшем техническом училище в особенности специалист по авиамоторам стал совершенно необходимым. Развитие авиации в то время настоятельно требовало разделения специальностей пилота, конструктора и моториста, на первых порах соединявшихся в одном лице.