Развитие теории ракет на твердом топливе. Теория ракет на твердом топливе представляет собой промежуточное звено между фундаментальными науками (химия, механика, математика и т. д.) и сугубо прикладными дисциплинами, составляющими основы проектирования и производства твердотопливных ракет.

В рассмотренный нами период можно выделить следующие основные направления развития теории твердотопливных ракет: термохимия и термодинамика двигателя на твердом топливе; внутренняя баллистика РДТТ; теория горения твердых ракетных топлив; внешняя баллистика или теории полета неуправляемых ракет. В своем развитии теория твердотопливных ракет, как и любая наука, прошла через многолетний период собирания и описания отдельных фактов, систематизации опытного материала.

В основе такого расчета лежат: химическая термодинамика, определяющая энергетические характеристики топлива, состав продуктов сгорания и их основные термодинамические характеристики; терма газодинамика истечения продуктов сгорания из двигателя, определяющая изменение их газодинамических параметров по соплу двигателя. На начальном этапе развития термодинамического расчета РДТТ эти его составные части представляли обособленные друг от друга научные направления.

Исходными для создания газа динамики истечения из ракетного двигателя явились зависимости, полученные при исследовании истечения газов из сосудов высокого давления и сопел паровых турбин. Истечение из сопла ракетного двигателя рассматривалось как одномерный процесс движения идеального газа с неизменными составом и теплоемкостью.
Систематизация известных зависимостей термодинамики истечения и адаптация их к потребностям ракетной техники были выполнены рядом исследователей, среди которых в первую очередь следует отметить И. П. Граве, П. Ланжевена, М. Руа, М. Е. Серебрякова, Я. М. Шапиро, Е. Зенгера. Были получены зависимости для определения скорости истечения и расхода применительно к пороховым газам, зависимости скорости газов и давления от расширения сопла и др. Для расчета реактивной силы была предложена формула. Этот коэффициент П. Ланжевеном был назван коэффициентом реактивности.

При использовании уже известных зависимостей газовой динамики, в первую очередь формулы, оставался невыясненным вопрос о том, какую температуру горения пороха следует в них подставлять: для случая горения в постоянном объеме или для случая горения при постоянном давлении. Зависимости газовой динамики были получены при упрощающем предположении о постоянстве теплоемкости и показателя адиабаты истекающих газов.

Поскольку эти параметры зависят от температуры, которая в процессе истечения существенно меняется, оставалось неизвестным, каким значением k пользоваться при расчете, не говоря уже о том, что не была исследована зависимость показателя k пороховых газов от состава пороха. Другими словами, результаты газодинамических расчетов в значительной степени определялись произволом выбора значений.

В дальнейшем теория движения идеального газа в сопле была дополнена исследованиями особых случаев: течения с пере расширением газа в сопле до давления ниже атмосферного; течения с отрывом струи, а также появления в сопле скачков уплотнения. Специальные исследования были проведены для определения оптимального геометрического профиля сопла, при котором обеспечивается минимум газодинамических потерь, положив начало использованию профилированных сопел.