冲压发动机使用开放的 布雷顿循环。在上图中,显示了一个 二维超音速进气道,其下游是一个扩散亚音速扩散器。
扩散器中的温度升高与自由流马赫数 M 0 {\displaystyle M_{0}} 相关。
T 2 T 0 = 1 + γ − 1 2 M 0 2 {\displaystyle {\frac {T_{2}}{T_{0}}}=1+{\frac {\gamma -1}{2}}M_{0}^{2}}
如果燃烧室中的温度升高较小,则可以达到最大效率。
η = [ ( γ − 1 ) / 2 ] M 0 2 1 + [ ( γ − 1 ) / 2 ] M 0 2 {\displaystyle \eta ={\frac {[(\gamma -1)/2]M_{0}^{2}}{1+[(\gamma -1)/2]M_{0}^{2}}}}
其中 γ = c p / c v ≈ 1.4 {\displaystyle \gamma =c_{p}/c_{v}\approx 1.4} 是空气的比热容比。
冲压发动机在 亚音速 速度下效率低下,并且它们的效率在超音速速度下提高。
在 高超音速 速度下,压缩和解离过程使得完全扩散变得不吸引人,并且正在研究超音速燃烧。 超燃冲压发动机 将空气减速到低超音速,然后燃烧高火焰速度燃料,例如氢气或甲烷,以尝试获得净推力。