火箭飛行如何能產生戰勝地球引力的宇宙速度呢?理論研究和迄今的實踐都證明，火箭飛行速度決定於火箭發動機的噴氣速度和火箭的質量比。發動機的噴氣速度越高，火箭飛行的速度越高；火箭的質量比越大，火箭飛行能達到的速度越高。
火箭的質量比是火箭起飛時的質量(包括推進劑在內的質量)與發動機相關機(熄火)時刻的火箭質量(火箭的結構質量，即淨重)之比。因此，質量比大，就意味著火箭的結構質量小，所攜帶的推進劑多。
火箭發動機的噴氣速度，決定於推進劑的效能和發動機的設計和水平。推進劑的能量越高，可獲得的噴氣速度越高；設計水平越高，所獲得的能量效率越高。
能量效率是指推進劑燃燒的熱化學能轉變為高速排氣的動能的效率。它包括推進劑的烯燒效率、發動機噴管效率和發動機的迴圈效率。能量效率越高，排氣速度越高。
在齊奧爾科夫斯基提出火箭公式的1903年，自然無從談及火箭發動機的設計水平，就是公認的理想燃料液氫在當時也製造不出來，計算表明，用液氧、煤油等作推進劑，噴氣速度也只能達到4.2千米/秒，其單級火箭還是無法達到約8千米/秒的第一宇宙速度。因為考慮到空氣阻力，從地面起飛的火箭，實際上應達到9.5千米/秒以上的速度。這樣一來，火箭的質量比應達到11以上才行。也就是說，推進劑應占火箭總質量的91%以上，這比蛋清蛋黃佔整枚雞蛋的份量比便還大，像軟皮蛋一樣單薄的火簡明是造不出來的，即使造出來了也無法使用。
但是，科學的思想不應鑽牛角尖，退一步或拐個彎就是海闊天空。齊奧爾科夫斯基正是這樣。他設想用多級火箭力的辦法來達到宇宙速度，就是在火箭垂直髮射時，讓最下面一級先工作，完成任務後脫離，接著啟動上面一級，進一步提高速度。這樣輕裝前進，逐級提高，總能達到所需要的宇宙速度。
採用多級火箭發射航天器，現在看來似乎是很平常的事，但在大約百年前，卻是了不起的思想突破，是構築宇宙航行大道石破天驚、振聾發聵的巨大里程碑。
當然，火箭的級數不可能無限制地增加，因為對下面一級火箭來說，前面的各級火箭都是它的有效載荷。理論計算和實踐經驗表明，每增加1份有效載荷，火箭需要增加10份以上的質量來承受，隨著火箭級數的增加，使最下面的一級和隨後的幾級變得越來越寵大，以致於無法起飛。多級4級。
火箭飛行如何能產生戰勝地球引力的宇宙速度呢?理論研究和迄今的實踐都證明，火箭飛行速度決定於火箭發動機的噴氣速度和火箭的質量比。發動機的噴氣速度越高，火箭飛行的速度越高；火箭的質量比越大，火箭飛行能達到的速度越高。
火箭的質量比是火箭起飛時的質量(包括推進劑在內的質量)與發動機相關機(熄火)時刻的火箭質量(火箭的結構質量，即淨重)之比。因此，質量比大，就意味著火箭的結構質量小，所攜帶的推進劑多。
火箭發動機的噴氣速度，決定於推進劑的效能和發動機的設計和水平。推進劑的能量越高，可獲得的噴氣速度越高；設計水平越高，所獲得的能量效率越高。
能量效率是指推進劑燃燒的熱化學能轉變為高速排氣的動能的效率。它包括推進劑的烯燒效率、發動機噴管效率和發動機的迴圈效率。能量效率越高，排氣速度越高。
在齊奧爾科夫斯基提出火箭公式的1903年，自然無從談及火箭發動機的設計水平，就是公認的理想燃料液氫在當時也製造不出來，計算表明，用液氧、煤油等作推進劑，噴氣速度也只能達到4.2千米/秒，其單級火箭還是無法達到約8千米/秒的第一宇宙速度。因為考慮到空氣阻力，從地面起飛的火箭，實際上應達到9.5千米/秒以上的速度。這樣一來，火箭的質量比應達到11以上才行。也就是說，推進劑應占火箭總質量的91%以上，這比蛋清蛋黃佔整枚雞蛋的份量比便還大，像軟皮蛋一樣單薄的火簡明是造不出來的，即使造出來了也無法使用。
但是，科學的思想不應鑽牛角尖，退一步或拐個彎就是海闊天空。齊奧爾科夫斯基正是這樣。他設想用多級火箭力的辦法來達到宇宙速度，就是在火箭垂直髮射時，讓最下面一級先工作，完成任務後脫離，接著啟動上面一級，進一步提高速度。這樣輕裝前進，逐級提高，總能達到所需要的宇宙速度。
採用多級火箭發射航天器，現在看來似乎是很平常的事，但在大約百年前，卻是了不起的思想突破，是構築宇宙航行大道石破天驚、振聾發聵的巨大里程碑。
當然，火箭的級數不可能無限制地增加，因為對下面一級火箭來說，前面的各級火箭都是它的有效載荷。理論計算和實踐經驗表明，每增加1份有效載荷，火箭需要增加10份以上的質量來承受，隨著火箭級數的增加，使最下面的一級和隨後的幾級變得越來越寵大，以致於無法起飛。多級4級。