一枚火箭无法完成所有任务。携带空燃料箱和废旧发动机既浪费燃料又浪费燃料，因此工程师们采用多级火箭设计。每一级燃烧完推进剂后，都会分离并脱落。剩余的火箭重量更轻，可以加速到更高的速度。
数学计算非常复杂。进入轨道需要大约每秒9.4公里的速度变化，而单级推进所需的质量比将非常惊人。分阶段推进可以将问题分解成易于处理的部分。
常用暂存配置
- 用于低轨道的两级运载火箭
- 用于逃逸轨迹的三级飞行器
- 平行舞台与绑带式增高垫
- 采用堆叠式核心级的串行级联
分离是关键时刻。爆炸螺栓或气动系统会释放已耗尽的级，小型发动机将其推出。如果各级未能干净利落地分离，任务将立即终止。
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