ターボジェットエンジン、ターボファンエンジン

ターボジェットエンジンは、運転中に内燃サイクルを行う吸気式ガスタービンエンジンである。また、航空機用推進エンジンのリアクションエンジンタイプに含まれる。実用的なエンジンのコンセプトは、1930年代後半にイギリスのフランク・ウィトル卿とドイツのハンス・フォン・オハインが独自に開発したものだが、ジェットエンジンが広く普及したのは、第二次世界大戦後である。

ターボジェットエンジンは、効率や騒音など、亜音速域での性能に多くの欠点があるため、これらの問題を最小限に抑えるために、ターボジェットエンジン**をベースにした先進のバリエーションが開発されています。ターボファンは1940年代には開発されていたが、効率が悪いため、1960年代にロールス・ロイス社のRB.80コンベアーが最初の量産型ターボファンエンジンとなるまで使われることはなかった。

ターボジェットエンジンについて詳しくはこちら

吸入口から入った冷たい空気は、軸流圧縮機の連続した段で高圧に圧縮される。通常のジェットエンジンでは、気流はいくつかの圧縮段階を経て、それぞれの段階でより高い圧力まで上昇する。最新のターボジェットエンジンは、空気力学的な改良と各段で最適な圧縮を行うための可変圧縮機形状を備えた高度な圧縮機段の設計により、最大20：1の圧力比を生み出すことができます。

また、空気が加圧されることで温度が上昇し、燃料と混ざると可燃性ガスの混合ガスが発生する。このガスが燃焼することで圧力と温度が非常に高くなり（1200℃、1000kPa）、ガスはタービンブレードを通過する。タービン部では、ガスがタービンブレードに力を加えてタービン軸を回転させ、通常のジェットエンジンでは、この軸の働きでエンジンのコンプレッサーを駆動する。

そのガスをノズルから噴射することで、大きな推力を発生させ、航空機の駆動に利用することができる。排気口では、ガスは音速をはるかに超える速度で移動することができます。ジェットエンジンは、ブライトンサイクルの理想的なモデルとして機能しています。

また、ターボジェットエンジンは騒音が大きいという欠点もあります。しかし、製造が簡単で速度が遅いため、現在でも中距離巡航ミサイルに使用されている。

ターボファンエンジンについて詳しくはこちら

ターボファンエンジンは、ターボジェットエンジンを発展させたもので、シャフトを利用してファンを駆動し、大量の空気を取り込んで圧縮し、直接排気を通過させて推力を発生させるというものである。入口の一部はコア内のジェットエンジンの駆動に使われ、他の部分は燃焼を経ずに一連のコンプレッサーを通り、ノズルから個別に導かれる。この工夫により、ターボファンエンジンはより静かで、より大きな推力を得ることができるようになったのです。

ハイバイパスエンジン

空気のバイパス率とは、ファンを駆動して推力を生み出すための機械的エネルギーを発生させるために、ファンディスクを通して吸い込まれる空気（燃焼せずにエンジンコアをバイパスする）の質量流量とエンジンコア（燃焼に関与する）を通る質量流量の比率のことである。高バイパス設計では、推力のほとんどはバイパス流から得られ、低バイパスでは、エンジンコアを通る流から得られる。高バイパスエンジンは、低騒音・低燃費のため、一般に商用に使用され、低バイパスエンジンは、軍用戦闘機など高い出力重量比が求められる場合に使用されます。

ターボジェットエンジンとターボファンエンジンの違いは何ですか？

-ターボジェットエンジンは、航空機に初めて搭載された吸気式ガスタービン・エンジンであり、ターボファンはターボジェットエンジンを発展させたもので、ジェットエンジンを使ってファンを駆動し推力を発生させる（ターボファンの心臓部はガスタービンである）。

-ターボジェットエンジンは高速（超音速）に有効で騒音が大きいのに対し、ターボファンエンジンは亜音速と遷音速の両方に有効で騒音が小さいという特徴があります。

-ターボジェットエンジンは現在、特定の軍事用途に使用されていますが、ターボファンは現在でも軍用機や民間機の推進力として最適な選択肢です。

-ターボジェットエンジンはガスタービンの排気だけで推力を発生させるが、ターボファンエンジンはバイパスの流れで推力の一部を発生させる。

グラフの出典

http://en.*****.org/wiki/File:jet_engine.svg