プラット・アンド・ホイットニー J58
プラット&ホイットニー J58(JT11Dとしても知られる)はロッキードYF-12とSR-71、A-12に搭載されたジェットエンジンである。本質的には可変バイパス比のアフターバーナーを備えたターボジェットエンジンである。
ノズル最後部を形成する。音速を超えると共に開き始め、ノズル膨張比を速度と高度に応じて制御する。マッハ3.2で全開となる。
以上のメカニズムによって、マッハ3周辺では最初のショックコーンによるラム圧縮で空気が既に加熱され、ターボジェットは燃焼室内の燃料/空気の比率を下げなければ、タービンが焼損する。マッハ3周辺ではターボジェット部の圧縮機と燃焼室による推力は20 %に低下し、残り80 %の推力がインテークダクトでのラム圧縮とノズルでの膨張(アフターバーナーを含む)によって生み出される。言い換えると、推力のうち20 %のみが圧縮機と燃焼室によって分担され、80 %はインテークダクトとアフターバーナーで分担される。
ショックコーン(図中ではSPIKEと記されている。以下同じ。)はマッハ2.5までは前進状態にあり、コーン先端で発生する斜め衝撃波は吸気口の縁よりも前方にある。すなわちインテークはサブクリティカル状態にある。
マッハ2.5以上ではショックコーンが後退し、マッハ3.2では最後退位置となる。このとき、コーン先端で発生する斜め衝撃波は吸気口の縁に一致し、吸気口周辺は理想動作状態であるクリティカル状態となる。ただし背圧が適正でない場合にはクリティカル状態を保てない。
参考文献にて抽気および抽気された空気の扱いについて説明されている。
抽気を行わないときにはエンジンに吸入された空気"コア-フロー"エアは、9段の圧縮機を経て燃焼室に供給される。 このときにはJ58は9段圧縮機を持つターボジェットとして動作する。
高速飛行時には抽気経路が開き、一部の空気は4段の圧縮機を経たのみで後段5段を経ずに抽出され、燃焼室外周に設けられた6本のバイパスダクトを通過しタービンを経ずにアフターバーナーへ送られ、燃焼に用いられる。 参考文献3ページ右上に示された特許文書の抜粋図がその説明である。
この抽気を用いた燃焼系統は圧縮機から供給された空気を燃焼に用い、かつ燃焼ガスでタービンを駆動しないため一種のモータージェットであるが、圧縮機を経由した空気を使っているためにラムジェットではない。
参考文献にて開発者が抽気を行う理由を記述している。
とあるのが言及箇所である。