No se trata de militares frente a civiles, sino de subsónicos frente a supersónicos

Nótese que los aviones militares subsónicos utilizan los mismos motores que los civiles, aunque sus nombres puedan ser diferentes.

• El KC-135 utilizaba inicialmente el J-57 que se llamaba JT-3C cuando se utilizaba en el Boeing 707-120. Ahora vuelan con el CFM-56, que se utiliza en el Boeing 737 y el A320.
• El C-5 Galaxy utiliza el GE TF39 que se convirtió en el CF6 cuando se monta en un Boeing 747-100 o en un DC-10.
• El Fairchild A-10 utiliza el GE TF34 que se llama CF34 cuando se monta en aviones civiles como el Bombardier Challenger.

No, las diferencias surgen sólo cuando el avión está diseñado para volar supersónico. Esto requiere un enfoque muy diferente para la integración del motor:

• Los motores de los aviones supersónicos se montan cerca de la línea central. Si es posible, se encuentran en línea recta detrás de las tomas de aire, por lo que el flujo de admisión no necesita cambiar de dirección. Las excepciones, como el SR-71, son raras.
• Las tomas supersónicas son más largas y tienen bordes afilados, a diferencia de las tomas cortas y romas de los aviones subsónicos. Además, la mayoría tienen una geometría variable para adaptarse a las muy diferentes condiciones de flujo a velocidad supersónica.
• Dado que la función de una toma es frenar el aire que entra en el motor, las tomas supersónicas no pueden tener una gran área de captura, o su resistencia al derrame en vuelo supersónico sería excesiva. Los motores supersónicos necesitan crear su empuje con mucha menos masa de aire que los motores puramente subsónicos. Olvídese del sigilo, esta es la verdadera razón de los diámetros más pequeños de los motores con capacidad supersónica.
• La tobera de un avión supersónico también es variable, en contraste con la tobera fija de los aviones subsónicos. Esto también ayuda a ajustarla a las condiciones de flujo, pero en este caso la mayor diferencia es entre el recalentamiento encendido y apagado. Los motores de postcombustión son capaces de alcanzar velocidades de salida mucho mayores para compensar su menor diámetro. Aceleran menos aire a una velocidad mayor para crear un empuje comparable.
• El último punto lo mencionó, pero merece un punto propio: Los motores supersónicos utilizan postcombustión para tener suficiente empuje para ir a supersónico en absoluto. Los gases de escape calientes tienen un volumen mucho mayor que el flujo de admisión fría que necesita ser acomodado mediante la ampliación de la boquilla.

Nótese que el Concorde civil utilizó también una admisión y boquilla variable y postcombustión. Tenía un motor que se utilizó antes en el BAC TSR-2, un avión militar supersónico.

La verdadera distinción no es entre civil y militar, sino entre puramente subsónico y con capacidad supersónica. Inicialmente, ambas cosas se conseguían con los mismos motores. El J-57 mencionado anteriormente también se utilizó en el avión militar supersónico F-100. Sólo en la década de 1960 esas líneas se separaron, y los aviones subsónicos aumentaron sus etapas de compresión de baja presión. Éstas volvieron a ser accionadas por los núcleos de alta presión que se utilizaban en los aviones supersónicos.

Antecedentes

El empuje es el flujo de masa de aire multiplicado por la diferencia de velocidad entre el vuelo y la velocidad de la tobera del motor. Para aumentar el empuje, los motores subsónicos tratan de maximizar el flujo de masa (aumentando la relación de derivación) mientras que los motores supersónicos se basan más en el aumento de la velocidad de la tobera (mediante el uso de postcombustión). Dado que el empuje neto sólo es posible cuando las velocidades de salida son superiores a la velocidad de vuelo, la velocidad de salida del motor tiene que aumentar con la velocidad de vuelo diseñada.

Los motores de núcleo no difieren mucho – después de todo, la admisión se asegurará de que el aire llegue al motor a una velocidad de Mach 0,4 a 0,5, independientemente de la velocidad de vuelo. El núcleo del General Electric F110 (instalado en los cazas F-15 y F-16, entre otros) se convirtió en el núcleo del turbofán CFM-56 que se utiliza en el Boeing 737 o el Airbus A320. La principal diferencia radica en su relación de derivación. Cuanto menor sea la velocidad de diseño, mayor será la relación de derivación. A muy baja velocidad, el ventilador sin engranajes y con carcasa se cambia por una hélice con engranajes y de giro libre, es decir, el avión se convierte en un turbohélice. Sin embargo, la aspiración y la tobera son muy diferentes.

La relación de derivación óptima cambia continuamente, pero dado que el coeficiente de resistencia cae después de cruzar Mach 1, los aviones se diseñan para un número de Mach máximo de 0,9 o menos, o de 1,6 y más. Actualmente, las relaciones de derivación correspondientes son de hasta 12 para los motores subsónicos y de menos de 1 para los supersónicos. Esto produce un límite brusco en la velocidad del sonido, y muchos motores militares diseñados para el vuelo supersónico perdieron sus postcombustión y fueron equipados con un gran ventilador para convertirse en los motores de los aviones de transporte subsónicos.

Las diferencias entre los motores subsónicos y supersónicos se hacen más grandes cuanto más se alejan de su núcleo. El compresor de alta presión, la cámara de combustión y la turbina de alta presión parecen y funcionan igual, pero el compresor de baja presión de los motores subsónicos traga mucho más aire y tiene un diámetro mucho mayor. Los motores supersónicos, a su vez, tienen sobre todo un postcombustión. La mayor diferencia, sin embargo, son las tomas (una gran toma pitot con labios romos para los subsónicos frente a las tomas de pico o rampa ajustables para los supersónicos) y la tobera (fija para los subsónicos frente a una compleja tobera convergente-divergente ajustable para los supersónicos). Esto se debe a las muy diferentes velocidades del aire y a las velocidades de salida mucho más altas requeridas para el vuelo supersónico.

Mira la sección de admisión del XB-70 fotografiado arriba (fuente). La zona de captación es bastante pequeña, y luego el tubo de admisión se ensancha para permitir la ralentización del flujo de aire. Las paredes laterales inclinadas de la sección de admisión causan mucha resistencia a Mach 3. Ahora piense que los seis GE YJ-93 son sustituidos por motores con un diámetro aún mayor. El aumento de la resistencia ondulatoria debido a la admisión aún más roma anularía todas las ventajas de una mayor relación de derivación.

Lo que es menos obvio es el hecho de que esta sección de admisión también crea quizás la mitad del empuje total del sistema de propulsión. Pero esta respuesta ya es demasiado larga, así que la dejo para otra respuesta.