Não é militar vs civil, mas subsónico vs supersónico

Nota que os aviões militares subsónicos usam os mesmos motores que os aviões civis, mesmo que os seus nomes possam ser diferentes.

• O KC-135 usou inicialmente o J-57 que se chamava JT-3C quando usado no Boeing 707-120. Agora eles pilotam o CFM-56, que é usado no Boeing 737 e no A320.
• O C-5 Galaxy usa o GE TF39 que se tornou o CF6 quando montado num Boeing 747-100 ou num DC-10.
• O Fairchild A-10 usa o GE TF34 que é chamado CF34 quando montado em aviões civis como o Bombardier Challenger.

Não, as diferenças surgem apenas quando o avião é projetado para voar supersônico. Isto requer uma abordagem muito diferente para a integração do motor:

• Os motores de aviões supersónicos são montados perto da linha central. Se possível, eles estão diretamente atrás das entradas, portanto o fluxo de entrada não precisa mudar de direção. Exceções como o SR-71 são raras.
• As entradas supersônicas são mais longas e têm bordas afiadas ao contrário das entradas curtas e contundentes de aeronaves subsônicas. Além disso, a maioria tem uma geometria variável para se adaptar às condições de fluxo muito diferentes à velocidade supersônica.
• Desde que é a função de uma entrada para diminuir a velocidade do ar que entra no motor, as entradas supersônicas não podem ter uma grande área de captura, ou o seu arrastamento de derramamento em vôo supersônico seria excessivo. Os motores supersónicos precisam de criar a sua propulsão com muito menos massa de ar do que os motores puramente subsónicos. Esqueça a furtividade, esta é a verdadeira razão para os diâmetros menores dos motores supersônicos.
• O bico de uma aeronave supersônica também é variável, ao contrário do bico fixo de uma aeronave subsônica. Isto mais uma vez ajuda a ajustá-lo às condições de fluxo, mas neste caso a maior diferença é entre reaquecer ligado e desligado. Os motores pós-combustão são capazes de velocidades de saída muito mais elevadas para compensar o seu diâmetro menor. Eles aceleram menos ar a uma velocidade maior para criar um impulso comparável.
• O último ponto mencionado, mas merece uma bala própria: Os motores supersónicos usam pós-combustões para ter impulso suficiente para se tornarem supersónicos. Os gases de escape quentes têm um volume muito maior do que o fluxo de admissão frio que precisa ser acomodado através do alargamento do bico.

Nota que o Concorde civil também utilizou uma admissão variável e bico e pós-combustão. Ele tinha um motor que era usado no BAC TSR-2 antes, um avião militar supersônico.

A verdadeira distinção não é entre civil e militar, mas entre puramente subsônico e supersônico-capaz. Inicialmente, ambos foram alcançados com os mesmos motores. O J-57 mencionado acima também foi utilizado no jacto militar supersónico F-100. Somente nos anos 60 é que essas linhas divergiram, e as aeronaves subsônicas cresceram cada vez mais nos estágios de compressão de baixa pressão. Estes foram novamente impulsionados pelos núcleos de alta pressão que eram usados nas aeronaves supersônicas.

Fundo

Impulso é o fluxo de massa de ar multiplicado pela diferença de velocidade entre o vôo e a velocidade do bico do motor. Para aumentar o impulso, motores subsônicos tentam maximizar o fluxo de massa (aumentando a taxa de desvio) enquanto motores supersônicos dependem mais do aumento da velocidade do bico (usando pós-combustão). Uma vez que o impulso líquido só é possível quando as velocidades de saída são superiores à velocidade de vôo, a velocidade de saída do motor precisa aumentar com a velocidade de vôo de projeto.

Os motores centrais não diferem muito – afinal de contas, a admissão garantirá que o ar atinja o motor a uma velocidade de Mach 0,4 a 0,5, independentemente da velocidade de vôo. O núcleo do General Electric F110 (instalado nos caças F-15 e F-16, entre outros) tornou-se o núcleo do turbofan CFM-56 que é utilizado no Boeing 737 ou no Airbus A320. A principal diferença está na sua relação de desvio. Quanto mais lenta for a velocidade de projecto, maior poderá ser a taxa de desvio. A uma velocidade muito baixa, o ventilador sem cobertura é trocado por uma hélice de rotação livre, ou seja, o jacto muda para um turbopropulsor. A admissão e o bico, no entanto, são muito diferentes de fato.

A relação de desvio ótima muda continuamente, mas como o coeficiente de arraste cai após atravessar Mach 1, os aviões são projetados para um número máximo de Mach de 0,9 ou menos, ou 1,6 e acima. As relações de desvio correspondentes são hoje em dia até 12 para motores subsónicos, e menos de 1 para motores supersónicos. Isto produz um limite agudo à velocidade do som, e muitos motores militares concebidos para voos supersónicos perderam os seus afterburners e foram equipados com um grande ventilador para se tornarem os motores para aviões de transporte subsónico.

As diferenças entre motores sub e supersónicos crescem quanto mais se afasta do seu núcleo. O compressor de alta pressão, a câmara de combustão e a turbina de alta pressão parecem e funcionam da mesma maneira, mas o compressor de baixa pressão dos motores subsônicos engole muito mais ar e tem um diâmetro muito maior. Os motores supersónicos, por sua vez, têm sobretudo um pós-combustão. A maior diferença, no entanto, são as entradas (grande entrada de pitot com lábios rombos para aeronaves subsônicas versus entradas de rampa ajustáveis para vôo supersônico) e o bocal (fixo para vôo subsônico versus um bocal de conversão-divergente complexo e ajustável para vôo supersônico). Isto é devido às velocidades do ar muito diferentes e às velocidades de saída muito mais elevadas necessárias para o voo supersónico.

Loja na secção de entrada do XB-70 acima ilustrada (fonte). A área de captura é bastante pequena, e então o tubo de entrada se alarga para permitir a diminuição da velocidade do fluxo de ar. As paredes laterais inclinadas da seção de entrada causam muito arrasto em Mach 3. Agora pense que os seis GE YJ-93s são substituídos por motores com um diâmetro ainda maior. O aumento do arrasto das ondas devido à entrada ainda mais embotada anularia todas as vantagens de uma maior taxa de desvio.

O que é menos óbvio é o facto de esta secção de entrada também criar talvez metade do impulso total do sistema de propulsão. Mas esta resposta já é muito longa, por isso guardo isto para outra resposta.