רקטות האצה

רקטת האצה (באנגלית: Booster Rocket) הוא אמצעי הנעה בעל דחף חזק, המשמש בשלב הראשון של משגר רב־שלבי. משמש בעיקר להאצת טילי שיוט, מטוסי קרב ומעבורת חלל. לאחר שהדלק ברקטת ההאצה אוזל, היא עתידה להינטש וליפול בחזרה לכדור הארץ, מכיוון שהיא מהווה תוספת משקל מיותרת ואינה מפיקה עוד דחף. רגע ההיפרדות של רקטת ההאצה מן הגוף הראשי של הכלי הממונע נקרא באנגלית "Booster engine cut-off"‏ (BECO). החל ממנו, שאר הכלי הממונע ממשיך לנוע באמצעות המנועים הראשיים שלו. השימוש ברקטת ההאצה נועד להביא את הגוף המשוגר למסלול הרצוי, תוך התגברות על מחסום מסוים – שילוב השפעות כוח הכובד הפועל על הגוף, והתנגדות האוויר לתנועתו. במרבית המקרים התנגדות האוויר היא גורם משמעותי יותר, שכן צפיפות האוויר דועכת באופן מעריכי עם העלייה בגובה, ועל כן, על מנת להגיע לגובה מסוים בזמן קצר יש לעשות שימוש במנוע בעל עוצמה חזקה יותר במשך זמן זה, כאשר לאחר נקודת המקסימום אין בו יותר צורך. במקרה של מעבורות חלל, נקודה התנגדות האוויר המקסימלית (לחץ דינמי מרבי) מכונה "Max Q", ומשך הבעירה של רקטת ההאצה מתוכנן כך שהיא תפיק דחף עד למרחק מסוים לאחר נקודה זו, למטרות יתירות. תכנון פרופיל הדחף (thrust profile) של רקטת ההאצה, כלומר פונקציית הדחף שהיא מפיקה לפי הזמן, עושה שימוש בשיטות של אופטימיזציית מסלול (trajectory optimization) כדי להגיע לביצועיים מרביים. שיטות כאלו, שמתבססות על חשבון וריאציות, בוחרות בפרופיל דחף מסוים, מתוך פרופילים רבים, שמשיג את הגובה המרבי שאליו יגיע הגוף באמצעות כמות דלק נתונה. פרופיל דחף אופטימלי עומד ביסוד התכנון של כל רקטות ההאצה המודרניות.