也就是把几种不同的发动机技术整合到一套发动机上，然后在空中完成模式切换，任何一种发动机技术都有其对应的工作速度范围，没有这种发动机能实现从0到7倍音速的全覆盖。
在起飞的时候，空天发动机将使用发动机的涡轮通道，从0向3倍音速冲刺，但涡轮发动机有个问题，那就是当飞机推到2.5马赫后发动机就无法进一步加速，这是因为空气的进气速度实在太快，超过压气机的处理能力，就像小风可以助长火势，大风会导致火的温度被带走一样。
所以在进入2.5-3马赫后发动机必须切换到冲压模式，利用高速迎面气流进入发动机后减速空气增压升温，然后再加入燃料产生推力，这时发动机内部的引射火箭将开始工作，帮助飞机提速到3马赫进一步过渡到5马赫，达到高超音速水平。
通过不断加深，冲压发动机将来到一个质变点，发动机的进气速度会从亚音速转化到高超音速状态，在这个过程中发动机通过模态转换，完成从亚燃冲压发动机到超燃冲压发动机的转变，然后再关闭整个引射火箭。
这个过程，发动机会变得极不稳定，发动机的燃烧室内无论是流动的空气还是燃烧的空气都会以超音速的速度流动着，控制不好整个发动机就会毁了或者熄火，这也是整个过程中最难的一关。
如果成功了，最终空天飞机将在3.5万米的高空以7马赫的速度实现一二级分离，二级就是可回收航天器，它将继续使用火箭发动机飞向天空，任务结束后返回地面机场，一级也一样，进入检修和重新发射状态。
在一个小小的一级平台上，顶着超音速气流的高温高压进行这么多的模态转换难度之高完全可以想象。
绝密文件中显示，2018年实现了从涡轮模态向引射模态转换，以及引射到亚燃冲压模态的切换，2020年西安航天动力研究实现了组合动力发动机的首飞试验。
总师张蒙赋诗一首：
东方欲明贺兰横，无边戈壁起东风，
一道彩虹拔地起，组合动力长空鸣。
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