Tên lửa nhiều tầng
Loại tên lửa có nhiều tầng động cơ đẩy riêng biệt / From Wikipedia, the free encyclopedia
Tên lửa nhiều tầng đẩy (tiếng Anh: multistage rocket, hay step rocket)[1] là một phương tiện phóng có thiết kế bao gồm 2 hoặc nhiều tầng tên lửa, mỗi tầng sẽ có động cơ và nhiên liệu riêng biệt. Có hai kiểu thiết kế tầng tên lửa, là kiểu nối tiếp hoặc song song, trong đó kiểu nối tiếp là các tầng tên lửa này được xếp chồng lên tầng tên lửa kia, trong khi đó kiểu song song là các tầng tên lửa được gắn cạnh nhau. Tên lửa thông thường có 2 tầng đẩy, tối đa là có 5 tầng đẩy.
Nhờ thiết kế tách tầng sau khi sử dụng hết nhiên liệu, khối lượng của tên lửa còn lại sẽ được giảm đi. Mỗi tầng đẩy cũng được tối ưu hóa cho điều kiện vận hành riêng biệt, ví dụ như trong môi trường áp suất khí quyển giảm đi ở độ cao lớn. Đồng thời nhờ thiết kế thành nhiều tầng đẩy mà động cơ của các tầng đẩy kế tiếp có thể gia tốc tên lửa và dễ dàng đạt tới vận tốc tối đa hơn.
Với cấu hình tên lửa có tầng đẩy sắp xếp kiểu nối tiếp, tầng đẩy I (first stage) nằm ở dưới cùng và thông thường là tầng đẩy có kích thước lớn nhất, các tầng đẩy II (second stage) và tầng đẩy mang theo tải trọng (upper stage) là tầng đẩy kế tiếp đặt bên trên tầng đẩy I, và có đường kính nhỏ hơn. Đối với cấu hình tên lửa có các tầng đẩy đặt song song nhau, thông thường là tầng đẩy tăng cường nhiên liệu rắn hoặc lỏng để hỗ trợ bổ sung lực đẩy cho tên lửa chính. Tầng đẩy tăng cường này thường được gọi là tầng 0 (stage 0). Trong phần lớn các trường hợp, tầng đẩy 1 và động cơ đẩy tăng cường được kích hoạt để đẩy tên lửa bay lên. Khi động cơ đẩy tăng cường tiêu thụ hết nhiên liệu, nó sẽ được tách khỏi phần còn lại của tên lửa (bằng một lượng nổ nhỏ hoặc sử dụng bu lông nổ) và rơi xuống. Tầng đẩy 1 của tên lửa sau đó cũng sẽ sớm tiêu thụ hết nhiên liệu của nó và cũng được tách ra khỏi tên lửa. Phần còn lại của tên lửa bao gồm tầng đẩy 2, lúc này động cơ của tầng đẩy thứ 2 sẽ được kích hoạt. Quy trình kích hoạt động cơ-động cơ tiêu thụ hết nhiên liệu và ngừng hoạt động-tách khỏi thân tên lửa liên tục diễn ra lặp lại như vậy cho đến khi đạt tới vận tốc cuối cùng thiết kế. Trong một số trường hợp ở một vài loại tên lửa, tầng đẩy mang tải trọng upper stage sẽ được kích hoạt trước khi quá trình tách tầng tên lửa bên dưới diễn ra.
Tên lửa nhiều tầng là thiết kế mà bắt buộc phải có để có thể đạt được vận tốc quỹ đạo, các kỹ sư cũng nghiên cứu về khả năng sử dụng phương tiện phóng vũ trụ một tầng đẩy, nhưng chưa thành công.