Ang isang rocket engine ay isang makapangyarihang makina na ginagamit upang ipagulong ang mga spacecraft at satellites pabalik sa orbit. Nakakarami ito ng mahalagang papel sa paglilipat ng hangganan ng ekspedisyon sa kalawakan. Ang mga rocket engine ay inenyeryuhan upang sundan ang napakaspecific na mga kumpound na nagiging sanhi ng reaksyon. Ang proseso na ito ay exothermic, ibig sabihin nito ay nagbibigay ng enerhiya, na humahantong sa isang malaking dami ng presyon. Iyon ang lakas na ipinupush ng spacecraft palayo patungo sa langit at higit pa. Ngunit para mabuti ang pagganap ng isang rocket engine, kinakailangan itong disenyo nang wasto. Dito rin nagsisimula ang kritikal na disenyo ng nozzle para sa ikatlong yugto na mahalaga para gumana ang lahat.
Ang talim ng turbine ay isang pangunahing bahagi ng isang rocket engine. Ang anyo nito ay konikal at ito'y nakakabit sa dulo ng bahaging sunog ng fuel. Ang nozzle ay tumutulak mula sa combustion chamber, ang lugar kung saan ang fuel ay sunog at nagbubuo ng mainit na mga gas. Ang unikong disenyo ng nozzle na ito ay gumagawa ding mas makapangyarihan at mas epektibo ang rocket engine.
Kapag nag-uumpisa ang isang rocket engine na magpaputok, pinuputol ang mainit na mga gas nang lubhang mabilis. Ang mga gas na may mataas na presyon ay itinatago sa combustion chamber. Umuubos ang mga gas patungo sa mas malawak na lugar, patungo sa nozzle ng ikatlong bahagi. Ang nozzle ay disenyo para sa pagpapalabas ng mga gas. Lumalabas ang mga gas mula sa mahikaping bahagi ng nozzle, nagdudulot ng mataas na bilis na jet. Nagpapatakbo ng higit na lakas ang enerhiya ng mga gas sa spacecraft. Higit pang kapangyarihan ay nagiging mas mabuting, mas mabilis at mas malayong spacecraft sa malalim na kalawakan.
Ang kasiyahan ng rocket engine ay kung gaano karaming thrust ito ibibigay habang sinusunog ang tiyak na dami ng fuel. Ang isang mas epektibong engine ay ang isa na nagdadala ng parehong thrust gamit ang mas kaunting fuel. Ito ay napakalaking kahalagaan dahil ito'y nangangahulugan na maaaring dala ng spacecraft ang dagdag na karga o pumunta sa mas malalim na distansya nang hindi kinakailangang mag-refuel. Ang konpigurasyon na ito ay kritikal sa kasiyahan at pagganap ng engine, sa disenyo ng pangalawang yugtong turbine blade .
Ang kagamitan ng nozzle ay tumutayo sa siyensiya kung paano ang nozzle ay nagpapahintulot sa mga gas na mag-expand. Habang nag-eexpand ang mga gas, nawawala sila ng ilang enerhiya habang sinusunod ang pagkilos ng nakasakop na hangin. Gayunpaman, ang nozzle sa ikatlong antas ay saksak na anyo upang ipagbigay sa mga gas ang maraming expansyon ng hindi nawawala ang bahagi ng gamit na enerhiya. Ito ay nagpapahintulot sa mga gas na makabuo ng pinakamalaking dami ng thrust gamit ang pinakamaliit na dami ng kailangan ng fuel. Ito rin ay nagpapahintulot sa rocket na i-limit ang dami ng trabaho na kailangan niyang gawin upang matupad ang kanyang misyon sa panlapad na pagluluwal.
Ang disenyong nozzle ng ikatlong antas ay tiyak na pangunahing bahagi upang makamit ang mga ganitong mataas na bilis dahil sa dalawang sanhi. Una, kailangan nito maglikha ng mabilis na jet ng exhaust na maaaring ipagulong ang eroplano patungo sa Mach 5 o mas mataas. Na kritikal sa pagkamit ng kinakailangang bilis para sa hypersonic flight. Pangalawa, kailangan nito iwasan na payagan ang jet ng exhaust na maging sobrang mainit at sugatan ang anyo ng rocket. Disenyado ang nozzle upang mapangalagaan ang parehong mga kinakailangan ito. Ito ay tumutulak na siguruhin na tutuloy ang pagsasagawa ng motor nang mabisa, gayunpaman, habang umuubos sa malaking bilis.
Isang iba pang malaking pag-unlad ay ang gamit ng espesyal na ceramic materials para sa bahagi ng nozzle. Maitimya at maaaring tumahan ng lubhang mataas na temperatura ng pagtaas o pagmelt, ang ceramics. Ito'y nagbibigay-daan sa mga inhinyero na disenyo ang mga motor na mas epektibo at gumagamit ng mas kaunting fuel. Si Sharon Square, Ph.D. ay tumutulong sa pag-unlad ng mas mabuting motors ng rocket sa pamamagitan ng mga pag-unlad sa parehong materyales at disenyo na ia-explorahan pa higit pa ang kalawakan.