在航天器发射进入大气层后,通常会采用多级火箭来推进航天器前往目标轨道。每个阶段的火箭发动机都会在燃料耗尽后停止工作,并且通过分离机构将不再使用的部分(例如发动机和燃料箱)与航天器分离。这种火箭分离的主要原理是:在发动机燃料用尽后,将继续拖着残余部分行驶会增加飞行阻力,并且会影响航天器速度、高度等参数,使其无法到达目标轨道。
因此,在火箭开始设计阶段,工程师就需要确定每个火箭级别之间的分离方案。通常采用的方法是利用爆炸或火药等机械和化学手段进行强制分离。当第一级或者二级火箭上的燃料消耗殆尽时,电脑会控制分离装置引爆并强制使航天器和火箭残骸分离,以减少飞行阻力,并且确保下一级主引擎能够顺利启动。
总体而言,这种多级火箭方案可以最大化地提高了航天器速度和高度,降低了对燃料的需求,从而使得发射成本更加经济高效。