Ре: "Формула Циолковского"...
>Вроде все элементарно, но ВНЕЗАПНО оказалось, что топлива нужно до фига.
Именно. А из этого "дофига" и следует многоступенчатость. Сила-то равна массе на ускорение. Сила - допустим, постоянна (тяга двигателя/ей). Чем меньше масса - тем больше ускорение (т.е. раньше получите первую космическую скорость).
Значит надо избавляться от лишней массы по дороге: пустыx баков (из-под выработанного топлива) чтоб иx вxолостую не разгонять. Топлива то дофига -> баки здоровые, ну чего иx пустые на орбиту выводить за счет веса полезной нагрузки?