在对制造全金属飞艇研究得不到当局支持的情况下，齐奥尔科夫斯基只好把自己的研究重点转向了对飞机的研究上来。1891年，他写了一篇《论用翅膀飞行问题》的论文，并将此文寄给了儒柯夫斯基，得到了这位著名科学家很高的评价。在这篇论文中，齐奥尔科夫斯基详细分析了平板在流体中运动时流体对平板的作用力，作出了“长方形平板愈长，宽度愈窄，气流作用在它上面的压力就愈小”的科学结论。这个结论用现代航空工程术语来表达就是：阻力值同翼展（即飞机左右机翼两端之间的距离）和弦长（即机翼最前端与最后端两点间的距离。如果是矩形机翼，弦长即机翼的宽度）之比，与“展弦比”有关，展弦比值越大，阻力值越小。他的这一重要发现比后来由机翼理论得出同样的结果要早30年。1892年，齐奥尔科夫斯基举家迁居到卡卢加，在那里，他除了兢兢业业地做好他的教学工作外仍然抓紧业余时间继续探讨飞机飞行的问题。1894年，齐奥尔科夫斯基在《科学与生活》杂志上发表了《飞机和航空飞行器》的论文。在文中，他用形象的语言向大家描绘他对飞机的设想，并按自己的设想和气体力学的原理设计了“鸟形单翼飞机”的构造。为了减少飞机的阻力，他将机身设计成流线型，并将机翼的末端做成弯曲状。除此之外，他还考虑了在飞机上安装轮式起落架、升降舵、方向舵、陀螺仪等仪器设备。齐奥尔科夫斯基当时对单翼飞机设计的种种构想，对后来单翼飞机的设计发生了重大影响。另外特别值得一提的就是，在蒸汽机时代，他就富有远见地预见了内燃机可以作为飞机的动力源，并对它的远景充满信心。可惜的是齐奥尔科夫斯基制造先进飞机的设想在那个时代同样也无法实现。
一次又一次的冷遇和艰苦的工作生活条件都不能浇灭这位“卡卢加的聋子幻想家”心头的希望之火。他仍然顽强地执著地在一个又一个科技领域里驰骋想象，孜孜不倦，锲而不舍，靠着自己的艰苦努力，创造了一个又一个的奇迹。从1896年起，齐奥尔科夫斯基开始了有系统地从事喷气式飞机机械运动理论的研究。1897年，他第一个设计并制成了简单的实验“风洞”。1898年，齐奥尔科夫斯基发明了自动驾驶仪。1900年，他得到了俄国科学院汇给他的风洞实验资助费470卢布，这是他在十月革命前得到的惟一一笔官方性质的资助。他利用这笔经费建成了一座新风洞，并通过一系列实验和计算确定了抗强力系数等复杂的数据。但这一研究成果同样未受到重视，被打入冷宫。1903年，齐奥尔科夫斯基发表了著名的《利用火箭仪器研究宇宙空间》的论文，这篇论文在火箭科学发展史上具有极为重要的意义。在文中，他首先提出了用喷气仪器也就是火箭之类的东西解决进入宇宙空间的问题。其次为了计算喷气飞行器的飞行速度和高度，解决火箭在宇宙空间中飞行的问题，齐奥尔科夫斯基根据力学的普遍原理，创立了牛顿力学中新的一章——变质量力学，提出了著名的火箭运动公式——齐奥尔科夫斯基公式。为了解决火箭飞行速度，他首次提出了制造液体燃料火箭发动机的设想，并在文中表述了世界上第一个液体火箭发动机的构造图，论证了利用这种发动机作星际飞行的可能性。他在说明了火箭在星际空间飞行的条件和火箭由地面起飞的条件后进一步指出，火箭若要实现飞向其他行星，必须设置地球卫星式的宇宙空间站，作为未来宇宙飞船的起航站和加油站。1915年，齐奥尔科夫斯基在《星际航行》一文中又进一步阐述了利用液态氧冷却火箭外壳的液体火箭发动机，这一理论解决了火箭返回地球的困难，使火箭返回地球成为可以实现的事情。
齐奥尔科夫斯基虽然在极端困难的情况下完成了一项又一项伟大的科学研究，取得了巨大的成功，然而在沙皇时代，他并没有因此得到政府的支持和重视，也没有因此而声名显赫。除了极少数了解他的人外，几乎没有人关心他的科学活动和著作，甚至有人还称他为“卡卢加的聋子幻想家”、“怪教师”。伟大的十月社会主义革命结束了齐奥尔科夫斯基长期以来寂寞、忧郁的心情，带给了他新的希望和继续前进的力量。尽管青春已逝，但他依然精力充沛地开始了科学研究的新阶段，他的晚年成了创作最繁荣的时期。在苏维埃政权下工作的18年中，齐奥尔科夫斯基发表了450篇论文，并被翻译成各国文字出版，使全世界都了解了他的工作。
1929年，为了解决能产生宇宙飞行速度所必需的能量问题，齐奥尔科夫斯基发表了《火箭列车》一文，首次提出了多级火箭的思想，使人类可以利用现今掌握的液体燃料飞向星际太空。齐奥尔科夫斯基对于多级火箭原理的总结是火箭技术研究过程中的一个飞跃，它解决了使用化学燃料作为推进剂来实现宇宙航行的运载工具的问题，从而使宇宙航行具备了现实的可能性。今天，人造卫星和宇宙飞船发射的现实有力地证明了齐奥尔科夫斯基建造“火箭列车”设想的正确性。他关于星际飞行的一系列理论和设想，为人造卫星的上天奠定了雄厚的基础。
在他晚年所撰写的大批论文中，充分发挥出了他自己的聪明才智，显示了令人惊异的广泛的科学知识。1929年，他在《喷气式飞机》一文中预言：“在螺旋桨飞机的时代之后，必将是喷气式飞机的时代。”航空事业的进一步发展，完全证实了他这一预言的正确性。今天，喷气式飞机已经获得了广泛的应用。齐奥尔科夫斯基的论文除了有关火箭航空技术以及星际航行理论外，还涉及到地球化学、改造沙漠、控制大气等诸多方面。可以说，他所考虑的问题就是如何利用自然条件来为人类造福。正如他自己所言：“终止人类的痛苦，给他们力量、财富、知识和健康是我最大的兴趣。”
晚年的齐奥尔科夫斯基除了继续从事他的科学研究外，还积极从事科普活动。
为了表彰齐奥尔科夫斯基对科学事业的巨大贡献，苏联在他诞生75周年之际举行了大型纪念活动，苏联政府还授予他劳动红旗勋章。
1935年9月19日，齐奥尔科夫斯基这位为航空航天科学奋斗一生的科学家病逝于卡卢加，享年七十八岁。
【作者点评】
齐奥尔科夫斯基的幼年是不幸和痛苦的，9岁因患猩红热便双耳失聪，失去了上学的机会。11岁时在家辅导他读书写字的慈母又离他而去，然而这一切并没有让坚强的小齐奥尔科夫斯基消沉下去，在逆镜中，他找到了他一生中最好的朋友——书籍，也培养了他判断问题的独立见解和胆量，这种创造和无畏的精神贯穿了他的一生。从某种意义上来说，儿时的失聪并不是一件太糟糕的事，反而可以使他远离纷繁杂乱的世界，有更多的时间和精力来钻研科学和发明。
成年后的齐奥尔科夫斯基的生活并没有得到太大改善，即使在他获得教师资格当上中学教师时，由于他要独自进行科学研究和为这些研究作实验，除了养家糊口外，还要花费大量的金钱购买书籍和实验器材，尤其是在沙俄时代，他在1900年仅得到过一次也是惟一一次官方性质的470卢布援助。齐奥尔科夫斯基的生活和科学研究的条件之艰苦是可想而知的。艰苦的条件也仅仅是用掉了齐奥尔科夫斯基的全部脂肪，并没有妨碍他的科研活动，他相继在星际航行、飞艇、飞机、风洞等方面研究和实验上取得突破性的进展，特别是1903年，他发表的《利用火箭研究宇宙空间》论文，阐明了火箭飞行理论，为人类的航天事业奠定了理论基础。
十月社会主义革命的胜利给他带来了新的希望和继续前进的力量。在苏维埃政府的大力支持下，齐奥尔科夫斯基在1929年提出了多级火箭的构造原理，使宇宙航行具备了现实可能性。
一个耳聋的人，一个从未进过中学和高等院校接受正规教育的人，由于持之以恒的勤奋自学、刻苦钻研，终于使自己成了一个学识渊博的科学家，并为火箭技术和星际航行学理论奠定了基础。齐奥尔科夫斯基的一生是为科学研究事业献身的一生，也是今后有志献身科学事业者的楷模。
新中国建立后，伟人毛泽东在日理万机之余，仍抽空阅读了新华社记者采写的通讯《大胆的幻想家——齐奥尔科夫斯基》，并作了“此件也可看”的批语，可以想见，毛泽东显然为这篇文章中所描述的齐奥尔科夫斯基的奋斗事迹所感动，指示发表该文。此事距今已几十年了，今天，祖国已日新月异，航天事业正在突飞猛进。青年是祖国的未来和希望，我们衷心希望有志于航天事业的青年向俄罗斯的科学家齐奥尔科夫斯基学习，学习他的刻苦精神和大无畏的创新精神，为祖国的航天事业作出自己最大的贡献。
（刘卫国）
