Введение

Сверхзвуковой атмосферный прямоточный реактивный двигатель

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) – это тип воздушно-реактивного двигателя, которому необходимо поступательное движение для обеспечения подачи воздуха в камеру сгорания. ПВРД наиболее эффективно работают на сверхзвуковых скоростях и могут функционировать до . ПВРД особенно подходят для применений, требующих небольшого и простого механизма для высокоскоростного использования, например, в ракетах. В 1960-х годах США, Канада и Великобритания приняли на вооружение системы противоракетной обороны, оснащенные ПВРД, такие как CIM-10 Bomarc и Bloodhound. Конструкторы вооружений изучают технологию ПВРД для использования в артиллерийских снарядах с целью увеличения дальности; считается, что 120-мм минометный снаряд с ПВРД может пролететь до 35 км (22 мили). Они успешно, хотя и неэффективно, использовались в качестве концевых сопел на лопастях вертолетных роторов.

Сирано де Бержерак

L'Autre Monde: ou les États et Empires de la Lune (Комическая история государств и империй Луны) (1657) – первый из трех сатирических романов, написанных Сирано де Бержераком, которые считаются одними из первых произведений научной фантастики. Артур Кларк отмечал, что в этой книге впервые была предложена концепция прямоточного воздушно-реактивного двигателя, а также впервые в художественной литературе описан космический полет с использованием ракетного двигателя.

Рене Лорин

В 1913 году французский изобретатель Рене Лорин разработал прямоточный воздушно-реактивный двигатель, на который он получил патент (FR290356). Попытки построить прототип оказались неудачными из-за несовершенства материалов того времени. В его патенте описывался поршневой двигатель внутреннего сгорания с дополнительными "раструбами", использованными в качестве выхлопных сопел.

Альберт Фона

В 1915 году венгерский изобретатель Альберт Фону предложил решение для увеличения дальности артиллерии, состоящее из снаряда, запускаемого из орудия, и объединенного с воздушно-реактивным двигателем, что обеспечивало большую дальность при относительно низкой начальной скорости, позволяя стрелять тяжелыми снарядами из относительно легких орудий. Фону представил свое изобретение австро-венгерской армии, но предложение было отклонено. После Первой мировой войны Фону вновь обратился к этой теме. В мае 1928 года в немецкой патентной заявке он описал "воздушно-реактивный двигатель", который, по его словам, подходил для высоковысотных сверхзвуковых самолетов. В дополнительной патентной заявке он адаптировал двигатель для дозвуковых скоростей. Патент был выдан в 1932 году (Германский патент № 554 906, 2 ноября 1932 года).

Советский Союз

В Советском Союзе теория сверхзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) была представлена в 1928 году Борисом Стечкиным. Юрий Победоносцев, начальник 3-й бригады ГИРД, проводил исследования. Первый двигатель, GIRD 04, был спроектирован И. А. Меркуловым и испытан в апреле 1933 года. Для имитации сверхзвукового полета он питался воздухом, сжатым до 200 бар, и использовал водород в качестве топлива. ПВРД GIRD 08, работающий на фосфоре, был испытан путем запуска из артиллерийской пушки. Эти снаряды, возможно, были первыми реактивными снарядами, преодолевшими скорость звука. В 1939 году Меркулов провел дальнейшие испытания ПВРД с использованием двухступенчатой ракеты Р-3. Он разработал первый ПВРД для использования в качестве вспомогательного двигателя самолета – DM 1. Первый в мире полет самолета с ПВРД состоялся в декабре 1940 года, с использованием двух двигателей DM 2 на модифицированном Polikarpov I-15. Меркулов разработал в 1941 году проект ПВРД-истребителя "Самолет Д", который так и не был завершен. Два его двигателя DM 4 были установлены на истребителях Як-7ПВРД во время Второй мировой войны. В 1940 году был разработан экспериментальный самолет Костикова 302, использующий ракету на жидком топливе для взлета и ПВРД для полета. Этот проект был отменен в 1944 году. В 1947 году Мстислав Келдыш предложил создать антиподальный бомбардировщик большой дальности, аналогичный бомбардировщику Sänger Bredt, но с ПВРД вместо ракетного двигателя. В 1954 году НПО Лавочкин и Институт Келдыша начали разработку крылатой ракеты "Буря" с ПВРД, способной развивать скорость 3 Маха. Этот проект конкурировал с межконтинентальной баллистической ракетой (МБР) Р-7, разработанной Сергеем Королевым, но был отменен в 1957 году.

Япония

Несколько воздушно-реактивных двигателей прямоточного типа были спроектированы, построены и наземно испытаны на предприятии Kawasaki Aircraft Company в Гифу во время Второй мировой войны. В декабре 1945 года представители компании утверждали, что эти отечественные разработки не были подвержены влиянию параллельных немецких разработок. В одной из послевоенных разведывательных оценок США центробежный распылитель топлива реактивного двигателя Кавасаки был назван "самым выдающимся достижением компании, позволившим исключить значительную часть системы впрыска топлива, обычно используемой". Из-за сильной вибрации двигатель предназначался исключительно для использования в ракетах или самолетах-беспилотниках, запускаемых с помощью катапульты. Подготовка к летным испытаниям была прекращена с капитуляцией Японии в августе 1945 года.

Германия

В 1936 году Хеллмут Вальтер построил опытный двигатель, работающий на природном газе. Теоретические работы проводились в BMW, Junkers и DFL. В 1941 году Эйген Зенгер из DFL предложил прямоточный воздушно-реактивный двигатель с высокой температурой камеры сгорания. Он построил большие прямоточные трубы диаметром и провел испытания на сгорание на грузовиках и на специальном испытательном стенде, установленном на Dornier Do 17Z при скоростях полета до 400 км/ч. Позже, в связи с дефицитом бензина в Германии, были проведены испытания с использованием брикетов прессованной угольной пыли в качестве топлива (см., например, Lippisch P.13a), которые оказались неудачными из-за медленного горения.

Соединенные Штаты

Stovepipe (летающий/пламенный/сверхзвуковой) было популярным названием для прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) в 1950-х годах в специализированных журналах, таких как Aviation Week & Space Technology и других изданиях, таких как The Cornell Engineer. Простота, подразумеваемая этим названием, возникла из сравнения с турбореактивным двигателем, который использует относительно сложную и дорогую вращающуюся турбомашину. ВМС США разработали серию ракет "воздух-воздух" под названием "Горгон", использующих различные типы двигателей, включая ПВРД на ракете Gorgon IV. ПВРД Gorgon IV, изготовленный компанией Glenn Martin, был испытан в 1948 и 1949 годах на военно-морской авиабазе Point Mugu. ПВРД был разработан в Университете Южной Калифорнии и произведен компанией Marquardt Aircraft Company. Двигатель имел длину 7 футов (2 м) и был расположен под ракетой. В начале 1950-х годов США разработали ПВРД, способный развивать скорость более Mach 4, в рамках программы Lockheed X-7. На его основе был создан разведывательный беспилотник Lockheed AQM-60 Kingfisher. Дальнейшая разработка привела к созданию разведывательного дрона Lockheed D-21. В конце 1950-х годов ВМС США приняли на вооружение систему RIM-8 Talos – зенитную ракету большой дальности, запускаемую с кораблей. Она успешно сбивала вражеские истребители во время войны во Вьетнаме и стала первой ракетой, запущенной с корабля, уничтожившей вражеский самолет в бою. 23 мая 1968 года ракета Talos, выпущенная с USS Long Beach, сбила вьетнамский МиГ на расстоянии около 100 км. Она также использовалась как оружие для поражения наземных целей и была модифицирована для уничтожения наземных радаров. Используя технологии, отработанные на AQM-60, в конце 1950-х и начале 1960-х годов США создали широкомасштабную систему обороны CIM-10 Bomarc, оснащенную сотнями ПВРД-ракет с ядерными боеголовками и дальностью в несколько сотен миль. Эти ракеты использовали те же двигатели, что и AQM-60, но с улучшенными материалами для обеспечения более длительного времени полета. Система была снята с вооружения в 1970-х годах, когда угроза со стороны стратегических бомбардировщиков уменьшилась.

ТОР-ЭР

В апреле 2020 года Министерство обороны США и Министерство обороны Норвегии совместно объявили о партнерстве для разработки передовых технологий, применимых к оружию большой дальности, обладающему высокой и гиперзвуковой скоростью. Программа "Тактический высокоскоростной наступательный прямоточный воздушно-реактивный двигатель увеличенной дальности" (THOR ER) завершила испытания аппарата на твердом ракетном топливе (SFRJ) в августе 2022 года.

Великобритания

В конце 1950-х, 1960-х и начале 1970-х годов Великобритания разработала несколько ракет с прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Проект "Blue Envoy" предполагал оснащение страны дальнобойной системой противовоздушной обороны против бомбардировщиков, но система была отменена. Ей на смену пришла система ракет с меньшей дальностью, получившая название "Bloodhound". Система была разработана как вторая линия обороны на случай, если атакующим удастся обойти флот истребителей English Electric Lightning. В 1960-х годах Королевский флот разработал и развернул зенитную ракету для кораблей с прямоточным воздушно-реактивным двигателем под названием Sea Dart. Дальность ее действия составляла, а скорость – 3 Маха. Она успешно применялась в боевых условиях против различных типов самолетов во время Фолклендской войны.

Фриц Цвикки

Известный швейцарский астрофизик Фриц Цвикки был директором по исследованиям в Aerojet и имеет множество патентов в области реактивных двигателей. Патенты касаются ускорителей с объемным питанием (рам-ускорителей). ВМС США не разрешили Цвикки публично обсуждать его изобретение, а патент относится к подводному реактивному двигателю – рам-реактивному двигателю, работающему в жидкой среде. Журнал Time опубликовал статью о работе Цвикки.

Франция

Во Франции примечательны были работы Рене Ледука. Модель Ледука, Leduc 0.10, стал одним из первых самолетов, приводимых в движение прямоточным воздушно-реактивным двигателем, совершившим полет в 1949 году. Nord 1500 Griffon достиг высоких результатов в 1958 году.

Дизайн

Первая часть прямоточного воздушно-реактивного двигателя – это его диффузор (компрессор), в котором поступательное движение двигателя используется для повышения давления рабочего тела (воздуха), необходимого для сгорания. Воздух сжимается, нагревается в камере сгорания и расширяется в термодинамическом цикле, известном как цикл Брэйтона. Затем он проходит через сопло для разгона до сверхзвуковой скорости. Это ускорение создает тягу. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель значительно проще турбореактивного, поскольку состоит только из воздухозаборника, камеры сгорания и сопла. В отличие от турбореактивного двигателя, он не имеет движущихся частей, за исключением топливного насоса (для жидкого топлива). Двигатели на твердом топливе еще проще, поскольку не требуют топливной системы. Для сравнения, турбореактивный двигатель использует компрессор, приводимый в действие турбиной. Он создает тягу даже в неподвижном состоянии, поскольку высокоскоростной воздушный поток, необходимый для сжатия воздуха (то есть набегающий поток в прямоточном двигателе), создается вращающимися лопатками компрессора.

Диффузор

Диффузор преобразует высокую скорость воздуха, приближающегося к воздухозаборнику, в высокое (статическое) давление, необходимое для сгорания. Высокое давление в камере сгорания минимизирует потери тепловой энергии, проявляющиеся в выхлопных газах (за счет уменьшения увеличения энтропии при подводе тепла). Подзвуковые и низкосверхзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели используют воздухозаборник типа Пито. За ним следует расширяющийся внутренний канал (субсонический диффузор) для достижения более низкой подзвуковой скорости, необходимой для камеры сгорания. При низких сверхзвуковых скоростях перед воздухозаборником формируется нормальная (плоская) ударная волна. При более высоких сверхзвуковых скоростях потеря давления при прохождении через ударную волну становится недопустимой, и для создания наклонных ударных волн перед окончательной нормальной ударной волной, возникающей на кромке воздухозаборника, используется выступающий шип или конус. В этом случае диффузор состоит из двух частей: сверхзвукового диффузора с ударными волнами вне воздухозаборника и внутреннего субсонического диффузора. При еще более высоких скоростях часть сверхзвуковой диффузии должна происходить внутри, что требует внешних и внутренних наклонных ударных волн. Окончательная нормальная ударная волна должна формироваться вблизи сечения минимальной площади потока, известного как горло, за которым следует субсонический диффузор.

Сжигатель

Как и в других реактивных двигателях, камера сгорания повышает температуру воздуха за счет сжигания топлива. Это происходит с незначительной потерей давления. Скорость воздуха, поступающего в камеру сгорания, должна быть достаточно низкой, чтобы обеспечить непрерывное горение в защищенных зонах, создаваемых стабилизаторами пламени. Камера сгорания прямоточного воздушно-реактивного двигателя может безопасно работать при стехиометрических соотношениях топлива и воздуха. Это подразумевает температуру полного торможения на выходе из камеры сгорания порядка для керосина. Обычно камера сгорания должна быть способна работать в широком диапазоне регулировок дроссельной заслонки, соответствующих скоростям и высотам полета. Как правило, защищенная область начального горения обеспечивает продолжение горения при больших углах рыскания и тангажа во время маневрирования. Другие методы стабилизации пламени используют стабилизаторы пламени, конструкция которых варьируется от камер сгорания до плоских пластин, для защиты пламени и улучшения смешивания топлива. Избыточное поступление топлива в камеру сгорания может привести к смещению конечной (нормальной) ударной волны в диффузоре вперед за кромку воздухозаборника, что вызовет существенное снижение расхода воздуха и тяги.

Дюзы

Сопло является критически важной частью конструкции прямоточного воздушно-реактивного двигателя, поскольку оно ускоряет поток выхлопных газов для создания тяги. В прямоточных двигателях дозвукового типа поток выхлопных газов ускоряется с помощью сопла. Для сверхзвукового полета обычно требуется конвергентно-дивергентное сопло.

Производительность и контроль

Хотя прямоточные воздушно-реактивные двигатели испытывались на скоростях, начиная с , ниже примерно они дают небольшую тягу и крайне неэффективны из-за низкого коэффициента повышения давления. Выше этой скорости, при достаточной начальной скорости полета, двигатель становится самоподдерживающимся. Если аэродинамическое сопротивление аппарата не чрезмерно велико, комбинация двигателя и планера стремится к разгону до все более высоких скоростей полета, значительно повышая температуру воздуха на входе. Поскольку это может повредить двигатель и/или конструкцию аппарата, система управления подачей топлива должна уменьшить расход топлива для стабилизации скорости и, следовательно, температуры воздуха на входе. Благодаря стехиометрической температуре сгорания, эффективность обычно высока на высоких скоростях (около ), в то время как на низких скоростях относительно низкое давление означает, что прямоточные двигатели уступают турбореактивным двигателям и ракетам.

Контроль

Воздушно-реактивные двигатели могут классифицироваться по типу используемого топлива – жидкому или твердому; а также по типу разгонного блока.

Жидкое топливо

В жидкостном прямоточном воздушно-реактивном двигателе (LFRJ) углеводородное топливо (обычно) впрыскивается в камеру сгорания перед стабилизатором пламени. Стабилизатор пламени удерживает пламя, используя сжатый воздух из воздухозаборников. Для подачи топлива в прямоточную камеру сгорания требуется система наддува и подачи, что может быть сложной и дорогостоящей задачей. Компания Aérospatiale Celerg разработала LFRJ, в котором топливо подается в инжекторы за счет эластомерного баллона, который последовательно надувается по всей длине топливного бака. Изначально баллон плотно облегает баллон со сжатым воздухом, от которого он и надувается, который установлен вдоль бака. Это обеспечивает более экономичное решение по сравнению с LFRJ с регулируемой подачей, требующим насосной системы для подачи топлива.

Полет

Реактивный двигатель не создает статической тяги и требует ускорителя для достижения скорости, достаточной для эффективной работы воздухозаборника. Первые ракеты с прямоточными воздушно-реактивными двигателями использовали внешние ускорители, как правило, твердотопливные ракеты, либо в тандемной схеме, когда ускоритель устанавливается непосредственно позади двигателя, например, Sea Dart, либо в кольцевой, когда несколько ускорителей крепятся вокруг корпуса двигателя, например, 2K11 Krug. Выбор схемы расположения ускорителя обычно определяется размером пусковой установки. Тандемный ускоритель увеличивает длину системы, а кольцевые – диаметр. Кольцевые ускорители обычно создают большее аэродинамическое сопротивление, чем тандемные. Интегрированные ускорители обеспечивают более компактное решение, поскольку топливо ускорителя заливается внутрь камеры сгорания, которая в противном случае была бы пустой. Этот подход применялся в твердотопливных прямоточных воздушно-реактивных двигателях (SFRJ), например, 2K12 Kub, жидкостных, например, ASMP, и ракетных двигателях с воздуховодом, например, Meteor. Интегрированные конструкции усложняются различными требованиями к соплам на этапах разгона и прямолинейного полета. Из-за более высокой тяги ускорителя для достижения оптимальной эффективности требуется сопло иной формы, чем для поддерживающего двигателя с меньшей тягой. Обычно этого достигают с помощью отдельного сопла, которое сбрасывается после выгорания ускорителя. Однако в конструкциях, таких как Meteor, используются ускорители без сопла. Это дает преимущества в виде устранения опасности для летательного аппарата от обломков ускорителя, простоты, надежности, а также снижения массы и стоимости, хотя это достигается за счет некоторого снижения эффективности специализированного сопла ускорителя.

Ракета с интегральным реактором/ракета с канализацией

Небольшое изменение конструкции прямоточного воздушно-реактивного двигателя использует сверхзвуковой выхлоп от процесса горения ракеты для сжатия и смешения с поступающим воздухом в основной камере сгорания. Это дает преимущество в виде создания тяги даже при нулевой скорости. В комбинированном ракетном прямоточном двигателе с твердым топливом (SFIRR) твердое топливо заливается вдоль внешней стенки прямоточной камеры сгорания. В этом случае подача топлива осуществляется за счет абляции топлива горячим сжатым воздухом из воздухозаборников. Для повышения эффективности сгорания может использоваться задний смеситель. SFIRR предпочтительнее жидкостных прямоточных ракетных двигателей (LFRJ) для некоторых применений благодаря простоте подачи топлива, но только при минимальных требованиях к регулированию тяги, то есть при ограниченных изменениях высоты или скорости. В канальном ракетном двигателе газогенератор на твердом топливе производит горячий топливосодержащий газ, который сжигается в прямоточной камере сгорания с сжатым воздухом, подаваемым воздухозаборниками. Поток газа улучшает смешивание топлива и воздуха и повышает общее восстановление давления. В регулируемом канальном ракетном двигателе, также известном как канальный ракетный двигатель с переменным расходом, клапан позволяет регулировать выхлоп газогенератора, обеспечивая управление тягой. В отличие от LFRJ, твердотопливные прямоточные двигатели не могут погаснуть. Канальный ракетный двигатель занимает промежуточное положение между простотой SFRJ и неограниченным управлением скоростью LFRJ.

Скорость полета

Рамовые реактивные двигатели обычно дают мало или вообще не дают тяги на скоростях ниже половины скорости звука, и они неэффективны (удельный импульс менее 600 секунд), пока скорость воздушного потока не превысит определенное значение из-за низких коэффициентов сжатия. Даже при превышении минимальной скорости, широкий диапазон условий полета – от низких до высоких скоростей и высот – может потребовать значительных конструктивных компромиссов, и они, как правило, наиболее эффективно работают при оптимизации для конкретной скорости и высоты (точечные проекты). Однако, рамджеты обычно превосходят газотурбинные реактивные двигатели и демонстрируют наилучшие характеристики на сверхзвуковых скоростях (Мах 2–4). Несмотря на неэффективность на более низких скоростях, они более экономичны по расходу топлива, чем ракеты, во всем диапазоне их полезной работы, по крайней мере до… Производительность обычных рамджетов снижается при скоростях выше Маха 6 из-за диссоциации и потерь давления, вызванных ударными волнами при замедлении входящего воздуха до дозвуковых скоростей для горения. Кроме того, температура на входе в камеру сгорания возрастает до очень высоких значений, приближаясь к пределу диссоциации при определенном предельном числе Маха.

Сверхзвуковые реактивные реакторы сжигания (скрамджеты)

Диффузоры прямоточных воздушно-реактивных двигателей замедляют входящий поток воздуха до дозвуковой скорости перед поступлением в камеру сгорания. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели со сверхзвуковым сгоранием (скамджеты) аналогичны прямоточным воздушно-реактивным двигателям, но воздух проходит через камеру сгорания со сверхзвуковой скоростью. Это повышает восстановление давления из набегающего потока воздуха и увеличивает суммарную тягу. Термическое дросселирование выхлопных газов предотвращается за счет относительно высокой сверхзвуковой скорости воздуха на входе в камеру сгорания. Впрыск топлива часто осуществляется в защищенную область, расположенную ниже ступеньки на стенке камеры сгорания. Boeing X-43 был небольшим экспериментальным прямоточным воздушно-реактивным двигателем, который достиг работы в течение 200 секунд на летательном аппарате X-51A Waverider.

Двигатели с предварительной охлаждением

Вариантом прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) является двигатель "комбинированного цикла", предназначенный для преодоления ограничений ПВРД. Одним из примеров является двигатель SABRE, который использует предварительный охладитель, за которым располагаются ПВРД и турбомашины. Двигатель ATREX, разработанный в Японии, представляет собой экспериментальную реализацию этой концепции. Он использует жидкий водород в качестве топлива в одной вентиляторной схеме. Жидкое топливо прокачивается через теплообменник во входном устройстве, одновременно нагревая топливо и охлаждая поступающий воздух. Это охлаждение критически важно для эффективной работы. Затем водород продолжает двигаться через второй теплообменник, расположенный после камеры сгорания, где горячие выхлопные газы используются для дальнейшего нагрева водорода, превращая его в газ высокого давления. Этот газ затем подается к концам лопаток вентилятора, обеспечивая его вращение на дозвуковых скоростях. После смешивания с воздухом он сжигается в камере сгорания. Двигатель Scimitar был предложен для гиперзвукового авиалайнера LAPCAT, а двигатель SABRE – для космического самолета Skylon компании Reaction Engines.

Соединенные Штаты

Во время Холодной войны Соединенные Штаты разработали и наземно испытали ядерный прямоточный воздушно-реактивный двигатель под названием "Проект Плутон". Эта система, предназначенная для использования в крылатой ракете, не использовала горения: высокотемпературный, неэкранированный ядерный реактор нагревал воздух. Предполагалось, что прямоточный воздушно-реактивный двигатель сможет летать на сверхзвуковой скорости в течение нескольких месяцев. Поскольку реактор был неэкранированным, он представлял опасность для всех, кто находился на траектории полета или рядом с аппаратом (хотя его выхлоп не был радиоактивным). Проект был в конечном итоге отменен, так как межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) казались более эффективным решением. Этот тип двигателя мог бы быть использован для исследования атмосфер планет, таких как атмосфера Юпитера.

Россия

1 марта 2018 года президент Владимир Путин объявил о разработке ядерного ракетного крылатого комплекса большой дальности. Он получил обозначение 9М730 "Буревестник" (Petrel) и кодификацию НАТО SSC X 9 "Skyfall". 9 августа 2019 года на Государственном центральном морском полигоне испытаний был зафиксирован взрыв и выброс радиоактивных веществ. Велись работы по подъему опытного образца, упавшего в Белое море во время испытаний в 2018 году, когда произошла детонация ядерного источника питания ракеты, в результате чего погибли 5 сотрудников-исследователей.

Ионосферный реактивный реактор

Верхние слои атмосферы на высоте около содержат моноатомный кислород, образующийся под воздействием солнечного света в результате фотохимических реакций. NASA разработала концепцию рекомбинации этого (разреженного) газа обратно в двухатомные молекулы на орбитальных скоростях для работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя.

Режим "Ramjet" для турбореактивного двигателя с последующим сгоранием

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой или турбовентиляторный двигатель можно описать как переходящий от турбореактивного к прямоточному реактивному режиму, если он способен достичь скорости полета, при которой отношение давлений двигателя (epr) падает до единицы. В этом случае турбоподогреватель функционирует как прямоточный подогреватель. Давление набегающего потока присутствует на входе в форсажную камеру, но больше не усиливается повышением давления от турбомашины. Дальнейшее увеличение скорости приводит к потерям давления из-за наличия турбомашины, поскольку epr опускается ниже единицы. Ярким примером является двигательная установка самолета Lockheed SR-71 Blackbird, у которого epr = 0,9 при числе Маха 3,2. Необходимая тяга, расход воздуха и температура выхлопных газов для достижения этой скорости обеспечивались стандартным методом увеличения расхода воздуха через компрессор, работающий на низких относительных скоростях, продувкой компрессора и возможностью повышения температуры в форсажной камере за счет охлаждения воздуховода и сопла воздухом, отбираемым от компрессора, а не обычным, гораздо более горячим, выхлопным газом турбины.