Er is een alternatieve manier om je vraag te beantwoorden, en het heeft betrekking op de thermodynamica.
Denk aan het doel van een straalmotor. Het bestaat om ongecomprimeerde lucht te nemen, het samen te persen, het met brandstof te mengen, het efficiënt te verbranden en het vervolgens uit te breiden (hopelijk adiabatisch) om een grotere hoeveelheid gas te produceren bij hogere druk dan de inlaat. Het werk van de motor wordt beschreven door de Brayton-cyclus (Figuur 3.13 van http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node28.html ), en deze cyclus laat ons zien waar we theoretisch kunnen en kunnen hopen te bereiken efficiënte werking.
Als je de grafiek van de cyclus bekijkt in de bovenstaande referentie, zul je zien dat de compressie- en uitputingsgedeelten van de cyclus zijn waarin inefficiëntie (in de vorm van entropie) binnensluipt en voorkomt dat de cyclus perfect is. Als zodanig, zelfs als er voldoende zuurstof over was om te verbranden, zou het plaatsen van twee straalmotoren achter elkaar vreselijk inefficiënt zijn (omdat je de inefficiënte delen van elk twee keer herhaalt).
De betere oplossing is om te werken aan het verbeteren van de compressieratio's en het herstellen van meer werk door uitbreiding. Veel hiervan is de afgelopen 50 jaar gedaan en daarom zijn de efficiëntie van Brayton in het bereik van 0.6 tot 0.7 voor moderne straalmotoren (zie dezelfde website, figuur 3.19).
EDIT: Onthoud ook dat straalmotoren zijn ontworpen om te werken op lucht die "koud" is in vergelijking met hun uitlaat. Ze comprimeren hete gassen niet efficiënt. Je zou zeker een compressor kunnen ontwerpen om hete gassen efficiënt te comprimeren voor verbranding, maar straalmotorcompressorsecties zijn hier niet voor ontworpen, dus de compressie die door de tweede motor in je vraag wordt bereikt, zou VEEL lager zijn dan zijn ontwerp, wat zijn bijdrage verder zou verlagen van extra stuwkracht.