协同吸气式火箭发动机(SABRE)主要由圆环形超音速进气锥(Supersonic air intake cone)、机舱(Nacelle)、预冷器(Pre-cooler)、压缩机(Compressor)、涡轮(Turbine)、火箭发动机(Rocket engine)、喷嘴(Nozzle)、冲压发动机(Ramjet)等部分组成;液体火箭发动机从超音速进气口进入的空气,首先通过预冷器(其功能相当于第一级压缩机)冷却提高空气密度,涡轮带动压缩机旋转压缩送入的空气,压缩后的空气进入燃烧室,与从喷嘴喷出煤油混合后燃烧,最后从火箭发动机的尾喷管喷出产生推力;20个小型冲压发动机设置在火箭发动机尾喷管周围,在飞行速度超过M3后,从超音速进气道进入的空气被压缩,进入冲压发动机的燃烧室与从喷嘴喷出煤油混合后燃烧,产生高温燃气从20个小型尾喷管喷出,两者共同推动飞行器速度达到M5且能持续飞行
由于飞行器速度达到M5且持续飞行,旋转式多级轴流压气机完全不能满足压缩吸入空气的需求,协同吸气式火箭发动机(SABRE)的一个重大创新就是采用无旋转部件、冷却空气实现第一级空气压缩。在高超音速飞行时,进入协同吸气式火箭发动机(SABRE)的空气温度高达1000℃,该温度的空气密度很小,需要提高空气密度与煤油燃烧。为解决这个问题,采用由数以千计、壁厚比头发丝还薄、阿基米德螺旋线形薄壁管和在其中流动的冷却液组成预冷器,将进入预冷器的1000℃高温空气在50ms内降温——相当于实现了空气压缩,再用传统的压缩机进行第二次压缩后送火箭发动机燃烧室,可支持高超音速飞行器与M5速度连续飞行。
协同吸气式火箭发动机(SABRE)是航空航天技术的一个主要突破(A MAJOR BREAKTHROUGH IN AEROSPACE TECHNOLOGY),其重大创新——空气预冷器压缩机,1000℃高温热空气(Hot Air)在阿基米德螺旋线形薄壁管栅格中被流动的冷却剂(Coolant Flow)冷却,进入中间气路即为冷空气(Cold Air),极大降低了对火箭发动机涡轮驱动压缩机的要求,再用传统的压缩机进行第二次压缩后送火箭发动机燃烧室即可