Во втором отделе ГДЛ работы проводились на научной основе сначала теоретическая проработка вопроса, а затем проверка теоретических положений экспериментальным путём.
Для выполнения основной задачи - разработки ЭРД и ЖРД - во втором отделе ГДЛ решался целый ряд технических вопросов, в том числе:
- разработка схемы работы ЭРД,
- выбор рабочего тела для ЭРД (твёрдые и жидкие проводники - нити из углерода, проволоки из алюминия, никеля, вольфрама, свинца и других металлов, а также жидкости: ртуть, электролиты).
Проволоки из алюминия, никеля, вольфрама, свинца.
Ртуть. Электролиты.
В 1929-1930 годах теоретически и экспериментально была доказана в принципе работоспособность электрического ракетного двигателя, использующего в качестве рабочего тела твёрдые или жидкие проводники (непрерывно подаваемые металлические проволоки либо жидкие струи), взрываемые с заданной частотой электрическим током в камере с соплом.
К разделённым изолятором форсунке и корпусу камеры двигателя подводились провода от электрической импульсной установки большой мощности, основными элементами которой являлись высоковольтный трансформатор, четыре выпрямителя и масляные конденсаторы.
Взрыванию подвергались нити из углерода, проволоки из алюминия, никеля, вольфрама, свинца и других металлов, а также жидкости: ртуть, электролиты (вода, подкисленная сульфидом меди или азотной кислотой либо и тем, и другим).
Для подачи рабочего тела в камеру сгорания ЭРД были разработаны специальные приспособления, названные карбюраторами.
За период с октября 1929 года по январь 1930 года были разработаны три вида карбюраторов: проволочный, жидкостный и ртутный.
Процессы взрыва металлов или жидкостей фотографировались кинокамерами через светофильтр.
Изучались как одиночные электровзрывы жидких и твёрдых проводников, так и серии взрывов при непрерывной подаче рабочего тела.
Вначале электровзрывы проводились в открытом пространстве, затем в камере с соплом.
В течение первой половины мая 1929 года были получены оборудованное помещение, действующая импульсная установка, измерительная аппаратура, и с 15 мая 1929 года приказом по ГДЛ приступила к практической деятельности первая в СССР опытно-конструкторская организация по созданию электрических и жидкостных ракетных двигателей.
Весной 1930 года работы по ЭРД были временно прекращены и возобновились лишь в октябре 1932 года.
В 1932-1933 годах модель ЭРД испытывалась в ГДЛ на баллистическом маятнике.
Баллистический маятник
Для испытаний электрических ракетных двигателей.
В начале 1933 года в помещении Иоанновского равелина была собрана более мощная импульсная установка, на которой была произведена серия испытаний ЭРД.
Принцип действия ЭРД следующий:
Через центральную форсунку непрерывно подаётся рабочее тело: металлическая проволока (алюминий, магний, железо) или струя электропроводящей жидкости (ртуть, электролиты).