После неудачи с миной Тихомиров уехал в Ленинград, там встретился с вернувшимся из заключения Артемьевым. Живут они вместе в одной квартире. В Ленинграде Тихомиров хочет приобщиться к работам КОСАРТОПа, ознакомиться с ними, но ему, как частному лицу, в этом отказывают (имеется его письмо к командующему Ленинградским военным округом А. И. Корку). Тогда он обращается за помощью в Центральную научно-техническую лабораторию, в «Отдел порохов и баллистики», который с 1914 года возглавлял О. Г. Филиппов. В этой лаборатории с Филипповым сотрудничали С. А. Сериков и М. Е. Серебряков. Филиппов проводил сравнительные испытания различных бездымных порохов, подбирал их составы, менял процентное соотношение компонентов, как «пороходел» легко варьировал составляющими.
Из порохов, над которыми работал небольшой коллектив Филиппова, Тихомирову приглянулся тротил-пироксилиновый, почему — непонятно. Для ракет он не годился: с трудом загорался, плохо горел, его энергия была недостаточна. Тихомиров и Артемьев этого, по-видимому, не знали. Загадочно, что даже десятилетия спустя, в 1950 году, В. А. Артемьев писал: «Полное отсутствие каких-либо теоретических данных по горению бездымных порохов в полузамкнутом объеме не позволяло нам быстро развернуть работу, а без изучения внутренней баллистики не было никакого смысла приступать к изготовлению ракетных снарядов».
Как это назвать — простодушием? Ведь неверно, что было «полное отсутствие»! Кто мешал, что мешало Тихомирову с Артемьевым изучить и внутреннюю баллистику, и труды сотрудников Артакадемии, КОСАРТОПа! Какое там «полное отсутствие», если еще в 1919 году И. П. Граве представил КОСАРТОПу два доклада: «К вопросу о наивыгоднейшей форме пороха» и «О характеристиках прогрессивных форм порохов», в 1920-м — «О горении пороха на открытом воздухе» (все доклады — о бездымном порохе); О. Г. Филиппов тогда же — три доклада, М. Е. Серебряков — четыре, в частности «Вычисление физических констант порохового газа». В 1926 году в издании Главного артиллерийского управления вышла уже монография Г. В. Оппокова «Теория реактивного движения»…
7 июня 1929 года Тихомиров, как все еще частное лицо, и я это подчеркиваю, подает в Комитет по делам изобретений заявление:
«Прошу выдать мне патент на «Способ изготовления прессованного бездымного пороха на твердых растворителях» согласно прилагаемому описанию», и на следующий день заполняет форму авторской подписки при заявке на изобретение: «Я, Николай Иванович Тихомиров, настоящим даю подписку в том, что заявленное к патентованию в Комитет по делам изобретений при ВСНХ СССР изобретение под названием «Способ изготовления прессованного бездымного пороха на твердых растворителях» ни от кого мною не заимствовано, и являюсь действительным единственным автором его»…
Спустя четыре дня, 11 июня 1929 г., на его имя было выдано заявочное свидетельство № 48961/2349. (Получил его В. А. Артемьев, по доверенности.) То есть Тихомиров претендует не на реактивный снаряд, и не на состав пороха, и не на форму порохового заряда, а всего лишь на способ изготовления.
В октябре 1929 года документы с описанием технологического процесса изготовления шашек-зарядов поступили на экспертизу в IV секцию Отдела военных изобретений, т. е. туда же, где рассматривалось заявление Граве и где был выдан первый патент на боевой реактивный снаряд.
Заключение эксперта А. А. Солониной в проекте постановления от 12 октября 1929 года: «IV Секция Комитета, принимая во внимание, что применение тротила как твердого растворителя, уже давно известно (журнал Арткома № 2958 от 22.12.22 г.), а присадки небольшого количества примесей (себацинового эфира и мононитроанизола) не имеют существенного значения, полагает в выдаче патента отказать».
Затем кто-то (подпись неразборчива, но четко просматриваются инициалы — («И. Г.») это заключение перечеркивает и сбоку, на полях пишет: «Отзыв чересчур краток. О деталях нет никаких указаний».
Проект постановления был изменен, хотя и не сразу. Через три с половиной месяца в журнале Комитета по делам изобретений появляется такая запись: «Заседание IV Секции. 29 января 1930 г…По рассмотрении описания и всех относящихся к делу документов, IV Секция Комитета постановила выдать… патент на СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕССОВАННОГО БЕЗДЫМНОГО ПОРОХА в следующей редакции предмета патента:…способ отличается применением холодного прессования шашек при давлении около 350 атмосфер и затем окончательного прессования в нагревательных матрицах при 115° в течение 5—15 минут при давлении 600 атмосфер». Подпись в журнале — тем же почерком, что и на полях заключения эксперта, только вместо «И. Г.» стоит «И. Граве»! Вот кто оценил содержание заявки и сформулировал предмет изобретения.