محرك الحرق فوق الصوتي هو النظام الرئيسي لدفع الطائرات الأسرع من الصوت الحالي. تتطلب الطائرات الأسرع من الصوت حماية حرارية عالية للمحرك واستهلاك كهرباء واضح أثناء الطيران المطول عند سرعات ماخ العالية. بناءً على نوع معين من محركات الحرق فوق الصوتي، تم تصميم نظام تكاملي للتبريد وتوليد الطاقة يعتمد على دورة بروتون بشرائط ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة؛ تم تطوير نموذج لوصف مصدر الحرارة لجدار المحرك، وتم دراسة تأثير المعلمات التصميمية الرئيسية مثل ضغط الامتصاص، ودرجة حرارة مدخل التوربين، وضغط الإطلاق، ومدى إعادة التسخين على الأداء الديناميكي الحراري للنظام والعلاقات الترابطية بين المعلمات؛ تم استخدام طريقة تحسين التوافق بين عدة معلمات للحصول على أفضل تصميم وأداء للنظام التكامل للتبريد وتوليد الطاقة، وتم مقارنة الأداء الحراري مع الدورة التقليدية البسيطة كمرجع لتقييم مزايا هذا الحل. أظهرت النتائج أن كفاءة توليد الطاقة القصوى للنظام التكامل يمكن أن تصل إلى 15.9%، مع توفير مستمر للطاقة الكهربائية قدره 206.2 كيلووات، مما يعكس إمكانية تطبيق جيدة؛ كلما كان فرق درجة الحرارة عند نقطة التقاء امتصاص الحرارة على جدار المحرك أصغر، كانت مزايا الأداء الحراري لهذا الحل مقارنةً بالحل المرجعي أكثر وضوحًا، ويمكن أن يصل أعلى تحسن نسبي في كفاءة التوليد إلى 9.3%.

محرك الحرق فوق الصوتي; الحماية الحرارية; ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج; دورة بروتون; توليد الطاقة الحرارية