Ракетният двигател е мощна машина, използвана за да пропелira космически кораби и сателити в орбита. Той играе ключова роля в космическото пътешествие. Ракетните двигатели са проектирани да горят много специфични съставки, които предизвикват реакция. Този процес е екотермичен, т.е. произвежда енергия, която води до огромно количество налягане. Това е силата, която пропелира космическия кораб навън в небето и по-далече. Но за да работи добре ракетният двигател, той трябва да бъде правилно конструиран. Тук също важността на конструкцията на дюза за третия етап става критична за всичко да функционира.
The лопатка на турбина е ключов компонент на ракетния двигател. Неговата форма е коническа и е прикрепена към върха на страната, която гори горивото. Дюзата намалява от камера за горение, където горивото гори и произвежда горещи газове. Единствената конструкция на тази дюза също прави ракетния двигател по-могъщ и ефикасен.
Когато двигател на ракета започне да работи, горещите газове се изхвърлят изключително бързо. Тези високотоварни газове се произвеждат в камера за горене. Газовете протичат към по-широко пространство, насочено към дюза на третия етап. Дюзата е специално проектирана за тази ефузия на газове. Газовете напускат узката част на дюзата, произвеждайки високоскоростна струя. Този много енергичен газ подпира космическото плаване много по-силно. Повече мощност прави космическото плаване по-добро, по-бързо и по-далечно в дълбините на космоса.
Ефективността на двигателя на ракетата е колко тласък доставя при горене на определено количество гориво. По-ефективен двигател е този, който произвежда същия тласък, използвайки по-малко гориво. Това е огромно значение, защото означава, че космическият апарат може да превозва допълнителен товар или да минава по-големи разстояния без нужда от рефуелиране. Тази конфигурация е критична за ефективността и производителността на двигателя, дизайна на втора стъпка турбинен лопаст .
Функционалността на дюзата се основава на науката за това, как дюзата позволява на газовете да се разширяват. При разширението газовете загубват част от енергията си, като принуждават околното въздух да бъде изтеснено. Но третостепенна дюза е внимателно формирана, за да позволи на газовете да се разширяват максимално, без да загубят полезна енергия. Това позволява на газовете да произвеждат максималния възможен тласък с минималното количество гориво. Това също позволява на ракетата да ограничи количеството работа, която трябва да извърши, за да завърши мисията си при космическите пътувания.
Проектът на дюзата на третия етап е без съмнение ключов за постигане на такива високи скорости поради две причини. Първо, тя трябва да създаде бърза изхвърлителна струя, която да пропелши космическото летателно средство до скорост от Мах 5 или повече. Което е решаващо за постигане на необходимите скорости за хипersonic полет. Второ, тя трябва да избягва изхвърлителната струя да стане прекалено гореща и да повреди конструкцията на ракетата. Дюзата е проектирана да справя добре и с двете изисквания. Това помага да се гарантира, че двигателят ще продължи да функционира ефективно, дори при големи скорости.
Друг значителен напредък е използването на специални керамични материали за части от дюзата. Легки и способни да издържат изключително високи температури за размяна или плавене, керамиките позволяват на инженерите да проектират двигатели, които са по-ефективни и изгарят по-малко гориво. Шарон Скуйр, доктор, помогва за разработване на по-добри ракетни двигатели чрез напредъци както в материалите, така и в проектния дизайн, което ще позволи да се разглежда още повече пространство.