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ジェットエンジンの仕組みを瞬足解説|動画面倒、長文が嫌な人向け

ジェットエンジンの仕組み

ジェットエンジンの仕組みを簡単解説。動画の視聴が面倒、長文が嫌いな人向けです。

 

ガスタービン(ジェットエンジン)の仕組み

ターボジェット

Turbojet operation-axial flow-enTurbojet_operation-_axial_flow.png: Emoscopes / *derivative work: M0tty, CC BY 2.5,

ガスタービンエンジンは、吸い込んだ空気を圧縮機によって圧縮し、燃料を吹きこんで燃焼させ、その排気(燃焼ガス)の一部で風車の役目をするタービンを回転させて駆動力を得る内燃機関(エンジン)。

その駆動力を使って、圧縮機を回転させることで自立運転が可能となる。

タービンを回した残りの排気ガスをそのまま高速で噴出させると、上図のような原始的なジェットエンジン(ターボジェット)となる。

 

F-4 ファントムに搭載されていた J79 アフターバーナー付きターボジェットエンジン

ターボファン・エンジン

Turbofan3 LabelledウィキペディアZephyrisさん, CC BY-SA 3.0,

現在主流のターボファン・エンジンは、先述のターボジェットの高速で噴出する排気エネルギーを、別に設けたタービンに吸収させ新たな回転力として取り出して大型のファンを駆動する方式。

ターボファンの場合、大量の空気を低速で噴出させて推力を得ることから静かで燃費の良いエンジンとして現代の旅客機ではほぼ全てがこの方式を採用している。

 

重量 300トンを超える機体も、2基のエンジンで飛行させることができる現代の高バイパス・ターボファン・エンジン

ターボプロップ・エンジン

Turboprop operation-enOriginal: Emoscopes Vector: M0tty, CC BY 2.5,

推力の8割をファン、2割をコアで発生していたターボファンに対して、排気エネルギーの9割をタービンに吸収させてプロペラの回転力として取り出すターボプロップ・エンジン。

巡航速度 500 km/h前後の中低速域で効率の良いターボプロップエンジンは、レシプロエンジンよりも小型軽量で高出力が得られることから、離島路線を結ぶ小型機や乗客50人規模のコミューター機に搭載されている。

エンジン重量 480㎏で2,880馬力を発生する PW127Cや、11,000馬力を発生するエアバス A400M用のTP400-D6 エンジン などタイプは幅広い。

 

離島路線を結ぶコミューター機 DHC-8-Q400:搭載されている PW150A エンジンは 5,071馬力でプロペラを回す。

ターボシャフト・エンジン

Turboshaft operation (multilanguage)Mliu92, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons ターボシャフト・エンジンの構造

排気(燃焼ガス)のほとんど100%をパワータービンに吸収させて、軸出力として取り出すターボシャフト・エンジン。

シャフトの先に回転翼(プロペラ)を接続すればヘリコプター用のエンジンとなり、電力や圧縮空気の供給源となる発電機・圧縮機を接続すれば補助動力装置(APU)となる。

この方式は多くの産業分野でも使われており、発電用ガスタービン、スクリューの駆動に使う船舶用、鉄道、戦車、石油プラントなど様々な場面で活用されている。

 

MV-22 オスプレイ:RR アリソン T406 ターボシャフト・エンジン(1基 6,150馬力)


B787に装備されているAPU「APS5000」も、B747と同じ1,100馬力の軸出力がある。

今回はジェットエンジンの仕組みと4つのタイプを簡単に紹介しました。

最低限の重要ポイントは含めて解説しましたが、もし物足りない部分がありましたらご自身でさらに深く調べてみてください。

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