Одна из сущностей разбития ракеты на ступени в том, что определённые виды двигателей на определённом топливе лучше работают в атмосфере (керосин) , а другие - в разряжённой высотной атмосфере (водород) . Соответственно, даже разные ступени с разными двигателями и разным топливом. Что уж говорить о разных ракетах?
Керосин-водород это классическая схема, но существуют ещё десятки других.
Например, на американском шаттле водород+твердотопливные ускорители
Посмотрите на фотографии нескольких стартующих ракет.
Старт ракеты-носителя «Союз» Старт «Шаттла» . Двигатели. Старт ракеты-носителя «Протон» Старт ракеты-носителя «Титан» с кораблем «Джемини-11» 12 сентября 1966 года. Фото NASA 66PC-0261 (фрагмент)
Первое фото - ракета "Союз", двигатели которой работают на жидком кислороде и керосине. Очень яркое желтое пламя. Яркое, кстати, по той же причине, что и пламя свечи: в выхлопе кислородно-керосинового двигателя довольно много частиц сажи, которые раскаляются и ярко светятся.
На втором снимке - двигатели стартующего "Шаттла". Твердотопливные ускорители по бокам оставляют после себя громадные сверкающие колонны пламени, а пламя от трех главных двигателей в хвосте "самолета", работающих на жидком кислороде и водороде - голубое, прозрачное и почти незаметное. Хотя двигатели эти - достаточно мощные: тяга каждого из них - 200 тонн.
Третий снимок - ракета "Протон". Ее двигатели в два с лишним раза мощнее, чем у "Союза" (тяга двигателей "Союза" - 400 тонн, а "Протона" - 900), но их пламя совсем неяркое, почти не выделяющееся на фоне неба. Топливо "Протона" - НДМГ (несимметричный диметилгидразин) и четырехокись азота (или азотный тетроксид, или АТ) . Такое топливо сгорает без образования твердых частиц (как и газ в кухонной плите) , поэтому пламя светится достаточно слабо.
Четвертое фото - старт ракеты "Титан-2" с кораблем "Джемини-11". "Титан" использует топливо, похожее на топливо "Протона". Окислитель - тот же самый (АТ) , а горючее - так называемый "аэрозин-50": смесь НДМГ с обезвоженным гидразином в пропорции 1:1. Конечно, двигатели "Титана" далеко не столь мощные, как "протоновские", но все-таки "Титан" - носитель, выводящий на орбиту двухместный космический корабль: тяга его двигателей - 210 тонн. А их пламя еле заметно на фоне облаков.
