衝壓噴氣發動機實際上是一種氣動熱力涵道。它沒有任何主要旋轉零件,只包含一個擴張形進氣涵道和一個收斂形或者收斂-擴張形出口。當由外部能源強迫其向前運動時,空氣被迫進入進氣道。當它流過這一擴散形涵道時,其速度或動能降低,而壓力能增加。爾後,靠燃油的燃燒來增加其總能量,膨脹的燃氣通過出口涵道高速排入大氣。衝壓噴氣發動機常作為飛彈和靶機的動力裝置,但單純的衝壓噴氣發動機不適於作為普通飛機動力裝置,因為在它產生推力前,要求向它施加向前的運動。
衝壓發動機本身沒有活動的部分,氣流從前端進氣口進入發動機之後,利用涵道截面積的變化,讓高速氣流降低,並且提高氣體壓力。壓縮過後的氣體進入燃燒室,與燃料混合之後燃燒。由於衝壓發動機維持運作的一個重要條件就是高速氣流源源不絕的從前方進入,因此發動機無法在低速或者是靜止下繼續運作,只能在一定的速度以上才可以產生推力。為了讓衝壓發動機加速到適合的工作速度,必須有其他的輔助動力系統自靜止或者是低速下提高飛行速度,然後才點燃衝壓發動機。
由於沒有活動組件,衝壓發動機與一般噴氣發動機比較起來,重量較低,結構也比較簡單,不過衝壓發動機在低速時的氣體壓縮效果有限,因此低速時效率比較差。
衝壓發動機適合的工作環境是在2馬赫與以上的速度,最低啟動也大約是此界線,隨著速度逐漸增加,氣體的衝壓效應在3馬赫時效率會大幅壓過渦輪噴氣發動機,而此時的渦輪噴氣發動機受限於超溫往往已經無法運作了,但是衝壓發動機在燃燒的階段,進氣氣流的速度仍然需要經過激波減速在音速以下,否則燃燒過程將無法維持。新一代的衝壓發動機稱為超音速燃燒衝壓發動機,這種發動機的氣流在燃燒階段還是維持在音速以上的速度,在技術難度上更高,也是發動機公司發展的對象。
衝壓噴氣發動機是一種利用迎面氣流進入發動機後減速,使空氣提高靜壓的一種空氣噴氣發動機。它通常由進氣道(又稱擴壓器)、燃燒室、推進噴管三部組成。衝壓發動機沒有壓氣機(也就不需要燃氣渦輪),所以又稱為不帶壓氣機的空氣噴氣發動機。
這種發動機壓縮空氣的方法,是靠飛行器高速飛行時的相對氣流進入發動機進氣道中減速,將動能轉變成壓力能(例如進氣速度為3倍音速時,理論上可使空氣壓力提高37倍)。衝壓發動機的工作時,高速氣流迎面向發動機吹來,在進氣道內擴張減速,氣壓和溫度升高後進入燃燒室與燃油(一般為煤油)混合燃燒,將溫度提高到2000一2200℃甚至更高,高溫燃氣隨後經推進噴管膨脹加速,由噴口高速排出而產生推力。衝壓發動機的推力與進氣速度有關,如進氣速度為3倍音速時,在地面產生的靜推力可以超過2OO千牛。
衝壓發動機的構造簡單、重量輕、推重比大、成本低。但因沒有壓氣機,不能在靜止的條件下起動,所以不宜作為普通飛機的動力裝置,而常與別的發動機配合使用,成為組合式動力裝置。如衝壓發動機與火箭發動機組合,衝壓發動機與渦噴發動機或渦扇發動機組合等。安裝組合式動力裝置的飛行器,在起飛時開動火箭發動機、渦噴或渦扇發動機,待飛行速度足夠使衝壓發動機正常工作的時,再使用衝壓發動機而關閉與之配合工作的發動機;在著陸階段,當飛行器的飛行速度降低至衝壓發動機不能正常工作時,又重新起動與之配合的發動機。如果衝壓發動機作為飛行器的動力裝置單獨使用時,則這種飛行器必須由其他飛行器攜帶至空中並具有一定速度時,才能將衝壓發動機起動後投放。