装置示意图
不过以上全部科技都不如SR-71的J58引擎亮眼。作为全世界唯一一款涡轮冲压引擎，J58是SR-71一切的根基。
J58引擎，注意侧面的三根巨大管子，下文中会特别提及
与最近出现的变循环引擎类似，J58可以调整引擎内气体的流动，但与变循环引擎的多重组合不同，J58更像是一个双向开关。J58的主要构造与一般涡轮喷气引擎无异，使用前部涡轮对空气进行增压以供燃烧，由于燃烧后炽热的气体要通过尾部叶片，为避免尾部叶片熔化引擎燃烧室温度不能过高，导致部分氧气无法充分燃烧。
J58引擎2.2马赫以下示意图
为了能更好利用剩余氧气，几乎所有喷气引擎都在尾部叶片后设有加力燃烧室，通过剩余氧气与燃料的再混合燃烧，以高油耗低燃烧效率为代价提供更多推力，2.2马赫以下的J58引擎亦如此。但在2.2马赫以上，J58引擎两侧的六个导气管道会打开，将绝大部分进气从涡轮叶片第四级直接导入加力燃烧室。
J58引擎2.2马赫以上示意图
由于2.2马赫以上SR-71向前飞行的运动对空气的加压比例已优于涡轮叶片的比例，直接将加压空气送入加力燃烧室能让燃烧效率大幅度提高。此时的J58引擎更像是冲压引擎，及不经过涡轮加压而是利用引擎前向运动来压缩空气的喷气式引擎。同时兼顾两种引擎特点的J58也因此被命名为涡轮冲压引擎。
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