Lockheed SR-71 Blackbird
Thiết kế và phát triển > Động cơ

Loại động cơ Pratt & Whitney J58-P4 sử dụng trên chiếc Blackbird là kiểu động cơ quân sự duy nhất từng được thiết kế để hoạt động liên tục ở chế độ đốt sau, và trong thực tế càng có hiệu quả hơn khi chiếc máy bay bay nhanh hơn. Mỗi động cơ J58 sản sinh lực đẩy tĩnh 32.500 lbf (145 kN). Động cơ phản lực thông thường không thể hoạt động liên tục ở chế độ đốt sau và càng giảm hiệu quả khi vận tốc gia tăng.
Kiểu động cơ J58 độc đáo ở chỗ đó là một động cơ lai. Nó có thể hoạt động như một động cơ turbo phản lực thông thường ở tốc độ thấp, nhưng ở tốc độ cao nó trở thành một loại động cơ ramjet. Có thể hiểu kiểu động cơ này như là một động cơ turbo phản lực bên trong một động cơ ramjet. Ở tốc độ thấp, động cơ turbo phản lực cung cấp hầu hết việc nén và hầu hết năng lượng được cung cấp bằng việc đốt nhiên liệu. Ở tốc độ cao hơn, động cơ turbo phản lực đóng lui lại và được đặt ngay giữa trong khi dòng không khí bao bọc chung quanh, được nén bởi các chóp sóng dội (shock cone) và nhiên liệu chỉ được đốt ở bộ đốt sau.
Một cách chi tiết, không khí ban đầu được nén (và do đó được làm nóng) bởi các chóp sóng dội, vốn tạo ra các sóng dội và giảm tốc luồng không khí xuống dưới tốc độ âm thanh tương đối so với động cơ. Sau đó không khí đi qua bốn tầng nén rồi được tách ra bởi các van di động: một số không khí đi qua các quạt của máy nén (luồng không khí "lõi"), trong khi phần còn lại đi thẳng đến bộ đốt sau qua 6 ống dẫn tắt. Không khí đi qua bộ turbo phản lực tiếp tục được nén thêm (và do đó được làm nóng hơn nữa), rồi nhiên liệu được thêm vào trong buồng đốt: sau đó nó đạt đến nhiệt độ tối đa so với mọi nơi trên chiếc Blackbird, chỉ dưới nhiệt độ mà các cánh quạt turbine bắt đầu mềm ra do nhiệt. Sau khi đi qua turbine (và được làm mát đôi chút), dòng không khí lỏi đi qau bộ đốt sau và tiếp xúc với dòng khí được dẫn đi tắt.
Ở khoảng tốc độ Mach 3, nhiệt lượng gia tăng bởi sự nén từ các chóp sóng dội cùng nhiệt lượng của các cánh quạt máy nén đã đủ để nâng nhiệt độ dòng không khí trong lõi động cơ lên nhiệt độ rất cao, và rất ít nhiên liệu có thể thêm vào buồng đốt mà không làm nóng chảy các cánh quạt turbine. Điều đó có nghĩa là cả khối máy nén-buồng đốt-turbine trong lõi động cơ cung cấp ít động năng hơn, và chiếc Blackbird bay được chủ yếu là nhờ vào dòng khí đi tắt thẳng đến bộ đốt sau, tạo nên một hiệu ứng ramjet khổng lồ. Không có chiếc máy bay nào khác hoạt động giống như vậy. Điều này cho thấy khả năng chịu đựng nhiệt độ của các cánh quạt turbine sẽ xác định bao nhiêu nhiên liệu sẽ được đốt cháy, và suy ra rằng sẽ xác định động cơ sẽ cung cấp được bao nhiêu lực đẩy.
Hiệu quả công suất ở tốc độ thấp rất thiếu hụt. Ngay cả việc vượt qua tốc độ âm thanh cũng buộc chiếc máy bay phải bổ nhào. Lý do là vì kích thước của động cơ turbo phản lực phải được đánh đổi để làm nhẹ cân nhưng vẫn phải cho phép chiếc SR-71 đạt đến tốc độ mà hiệu ứng của động cơ ramjet trở nên nổi bật và hiệu quả; rồi sau đó, chiếc máy bay trở nên sống động và gia tốc nhanh chóng lên đến tốc độ Mach 3,2. Hiệu quả tốt có được là nhờ áp lực nén cao và lực cản thấp suốt động cơ, cho phép những khoảng cách lớn có thể vượt qua ở tốc độ cao.
Nguyên thủy, động cơ của chiếc Blackbird được khởi động dưới sự hỗ trợ của một "xe đẩy khởi động" bên ngoài, một xe đẩy chứa hai động cơ Buick Wildcat V8 được đẩy ra đường lăn bên dưới chiếc máy bay. Hai động cơ Buick sẽ dẫn động một trục dọc nối với một động cơ J58. Khi một động cơ được khởi động, chiếc xe đẩy được chuyển sang phía bên kia để khởi động động cơ còn lại. Tất cả các hoạt động này rất ồn ào.