プラット・アンド・ホイットニー J58
インテークダクト最後部(エンジン本体直前)にある。
始動時とマッハ2.5以下での飛行時は閉じている。
マッハ2.5を超える飛行時には後方バイパスドアが開き、空気が過剰に供給されるのを防ぐ。
後方バイパスドアを経由した空気は衝撃波トラップブリード等を経由した空気と合流してバイパスエア (BYPASS AIR) となり、エンジン外周を経由してノズルへ送られる。
バイパスエアはアフターバーナーから噴射された排気ガスとノズル内部で混合して体積と流量を増大し推力を増すほか、エンジン冷却の機能も持つ。
AG330から伸びるドライブシャフトを機体下側からJ58に接続し、エンジンを回転数 3,200 rpm になるまで予回転させ、そこで燃料と燃焼助剤のトリエチルボラン (TEB) を供給して点火させる。点火時にはTEBの燃焼にともない特徴的な緑色の炎がでる。
高速飛行時に機体全体が空力加熱により高温になるため、また燃料そのものをエンジン冷却材として使用するため、低揮発性で熱安定性の高いJP-7燃料が開発された。熱安定性と引き換えにJP-7は着火し難いため、始動時と-5 °C以下の飛行時のアフターバーナー使用時には自己発火性物質であるトリエチルボランを添加して使用していた。両方のエンジンに不活性ガスの窒素で加圧された600 cmのTEBが16回分 の始動・再始動・アフターバーナー使用のために搭載された。SR-71の飛行においては空中給油後にも気をつける必要があった。
ショックコーンは高度30000フィート以上で最前方に固定された。それ以下の高度では自動的に位置が可変した。最後方から、マッハ1.6以上でマッハ0. 1ごとにおよそ1-5/8インチずつせり出しおよそ26インチ(最前方)までせり出す。
エンジンに送られるJP-7はエンジンそのものの冷却材としても使用された。
エンジンオイルにはシリコンをベースにしたグリースが使用された。常温では固体であるがエンジンにはオイルとして流体が要求されるため、エンジンの始動前に予熱して流動化する必要があった。
ショックコーンの最大断面積部の直後のインテークダクト壁面にある。始動時に開いてエンジン吸入空気量を増やす。このとき、前方バイパスドアの外から中に向かって空気が流れる。
亜音速飛行時には閉鎖される。
超音速飛行時には前方バイパスドアが開き、ダクト内の流量制御によって背圧を制御し衝撃波の位置を制御する。このとき、中から外に向かって空気が流れる。
マッハ3.2での巡航時には前方バイパスドアは再び閉鎖され、必要に応じて開いて衝撃波位置の制御を行う。
J58は32,000 lbf (142 kN) の推力を生み出す。アフターバーナーを長時間作動させることのできる初めてのエンジンであり、アメリカ空軍にとってマッハ3を出す初めてのエンジンである。J58の主な特徴はコニカルスパイクによる可変式吸気口で、コンピュータ制御で、飛行速度に応じてショックコーンがエンジンナセルに対し最適位置へ動く。そのため超音速飛行時でもエンジンに吸気される空気の流速が亜音速になるよう調整される。
J58は空気圧縮機の抽気をバイパス流に使用する可変サイクルエンジンである。バイパスジェットエンジンは当時知られていなかったが、ベン・リッチは後に「空気の離脱によるバイパスジェットエンジン」であると説明している。機体がマッハ3.2で飛行する時は、総推力の80 %はエンジン本体以外の空気吸入・圧縮系で出し、エンジン本体の推力は20 %である。このことがJ58がターボラムジェットであると言う主張に真実性を与えている。ただし、超音速飛行時にインテーク経路でも推力が発生する(推力分布がインテーク経路に及ぶ)ことはJ58に限らない。また、J58は圧縮機を通過せずに燃焼に使われる空気経路は持たないため、厳密にはラムジェットエンジンではない。
エンジンの始動には通常の航空機に使われる起動車ではなく、ビュイック・ワイルドキャットなどに使われる7L V8エンジン2基で構成された始動機を搭載した『AG330 始動機』が用いられた。