El prototipo X-43A se asemeja a un avión elegante y de bajo perfil:una nave de 3,7 m (12 pies) de largo y 1,5 m (5 pies) de envergadura que pesa 1270 kg (2800 lb). Su atributo más notable, sin embargo, es el motor scramjet que lo impulsa.
Para comprender el motor del X‑43A, resulta útil compararlo con un cohete convencional. Un motor de cohete típico genera empuje al quemar un oxidante líquido con combustible de hidrógeno en una cámara de combustión.
Los gases calientes a alta presión y alta velocidad fluyen a través de una boquilla, acelerando a velocidades de 5000 a 10 000 mph (8000 a 16 000 kph) y produciendo empuje.
El inconveniente de los cohetes convencionales es la enorme necesidad de oxígeno a bordo. Por ejemplo, el transbordador espacial transportaba 143.000 galones (541.314 litros) de oxígeno líquido y pesaba 1.359.000 libras (616.432 kg). Sin ese oxígeno, el transbordador pesaría sólo 165.000 libras (74.842 kg).
Los motores que respiran aire eliminan la necesidad de oxígeno a bordo al absorber oxígeno atmosférico durante el vuelo. Para las misiones entre la Tierra y la órbita, el vehículo transportaría oxígeno adicional, pero mucho menos que un transbordador espacial.
El motor scramjet tiene un diseño notablemente simple sin partes móviles. El propio X‑43A funciona como parte del sistema del motor:la parte delantera actúa como entrada y la parte trasera sirve como boquilla que acelera el aire de escape.
La combustión en un scramjet se produce sólo a velocidades supersónicas, porque el aire debe fluir lo suficientemente rápido para ser comprimido.
En lugar de un compresor giratorio como un turborreactor, la velocidad de avance y la forma aerodinámica del vehículo comprimen el aire entrante. Luego se inyecta hidrógeno en esta corriente y los gases calientes en expansión de la combustión aceleran el escape para crear un tremendo empuje.
