Расположение газовых рулей в хвостовой части ракеты:

1 – сопло двигателя; 2 – газовый руль;

3 – ось поворота руля.

Газовые рули могут устанавливаться как в газовом потоке, так и вне его на срезе сопла.

Схемы расположения газовых рулей:

а – четырёхлопастная; б – трёхлопастная.

В последнем случае они получили название периферийных рулей.

Периферийный руль:

1 – руль; 2 – ось вращения; 3 – сопло.

Газовые рули, находящиеся в потоке продуктов сгорания двигателя, создают дополнительное сопротивление, в результате чего уменьшается тяга двигателя.

Кроме того, в процессе полёта лопасть руля постепенно разрушается.

Поэтому конструкторы выбирают соответствующую форму руля (чтобы уменьшить этот вредный эффект) и соответствующий термоэрозионностойкий материал (графит, молибден).

В качестве органов управления можно использовать сравнительно простые по конструкции газовые рули, размещаемые в конце сопла основного двигателя.

Отклонение струи газа, вызываемое рулями, приводит к созданию достаточно больших управляющих усилий.

При значительном разгоне летательного аппарата надобность в газовых рулях отпадает и они могут быть удалены из струи, чтобы не снижать тягу двигателя.

Многие его технические предвидения и предложения полностью себя оправдали.

Например, идея создания ракеты, работающей на жидком топливе, высказанная им ещё в 1903 году, была осуществлена на практике в 20-х годах.

Чрезвычайно важной была математическая разработка Циолковским идеи многоступенчатых ракет (Космические ракетные поезда), осуществлённой в структуре современных космических ракет.

Многие другие теоретические и технические указания Циолковского также были осуществлены после его смерти.

Например, его предложение управлять движением ракеты с помощью рулей, помещённых в газовой струереактивного двигателя, было использовано немецкими конструкторами V-2.

Рули были сделаны из графита.

У Циолковского в качестве огнеупорной облицовки сопла указывались углерод или вольфрам.

Газовые рули и сопло тормозного двигателя.

В 1911 году была опубликована вторая часть труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где Циолковский вычисляет работу по преодолению силы земного тяготения, определяет скорость, необходимую для выхода аппарата в Солнечную систему («вторая космическая скорость») и время полёта.

Циолковский выдвинул идею использования для космических полётов составных (многоступенчатых) ракет (или, как он их называл, «ракетных поездов») и предложил два типа таких ракет (с последовательным и параллельным соединением ступеней).

Своими расчётами он обосновал наиболее выгодное распределение масс ракет, входящих в «поезд».

Металлический дирижабль. Заявочные материалы на изобретение. 1929 год.

В 1926-1929 годы Циолковский решает практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить скорость отрыва и покинуть Землю.

Выяснилось, что конечная скорость ракеты зависит от скорости вытекающих из неё газов и от того, во сколько раз вес топлива превышает вес пустой ракеты.

В 1929 году Циолковский издаёт новую книгу - «Космические ракетные поезда».

«Ракетные поезда» Циолковского – это комплексы ракет, которые по мере отработки топлива сбрасываются на Землю.

Учёный предположил, что благодаря такому принципу к моменту отсоединения последней ракеты скорость поезда будет позволять ему унестись в космос.

В 1935 году в своей работе «Наибольшая скорость ракеты» Константин Эдуардович доказал, что что при уровне технологии того времени достичь первой космической скорости (на Земле) можно только с помощью многоступенчатой ракеты.