Una tobera compensadora de altitud es una clase de toberas de motor de cohete que están diseñadas para funcionar de manera eficiente en una amplia gama de altitudes.
El concepto básico de cualquier campana de motor es dirigir eficientemente el flujo de gases de escape del motor del cohete en una dirección. El escape, una mezcla de gases a alta temperatura, tiene una distribución de momento efectivamente aleatoria y, si se le permite escapar de esa forma, solo una pequeña parte del flujo se moverá en la dirección correcta para contribuir al empuje hacia adelante.
Una campana de motor funciona limitando el flujo lateral de los gases, creando un área local de mayor presión con una región de menor presión "debajo de ella". Esto hace que los gases fluyan preferentemente en la dirección de la presión decreciente. Mediante un diseño cuidadoso, la campana del motor se hace más ancha para que la presión disminuya de tal manera que, cuando el flujo de escape haya llegado a la salida de la campana, se esté desplazando casi completamente hacia atrás, maximizando el empuje.
El problema con el enfoque convencional es que la presión del aire exterior también contribuye a limitar el flujo de los gases de escape. A cualquier altitud dada, es decir, a cualquier presión del aire ambiente dada, la campana puede diseñarse para que sea casi "perfecta", pero esa misma campana no será perfecta a otras presiones o altitudes. Por lo tanto, a medida que un cohete asciende a través de la atmósfera, su eficiencia, y por lo tanto su empuje, cambia de manera bastante drástica, a menudo hasta en un 30%.
Las toberas compensadoras de altitud solucionan esta pérdida de eficiencia modificando la forma o el volumen de la tobera del cohete a medida que este asciende por la atmósfera. Existe una amplia variedad de diseños que logran este objetivo, siendo el aerospike quizás el más estudiado de ellos.