|
===================================== 〔語彙分解〕的な部分一致の検索結果は以下の通りです。 ・ 比 ： [ひ] 1. (n,n-suf) (1) ratio 2. proportion 3. (2) Philippines
ターボファンエンジン（Turbofan engine）は、ジェットエンジンの一種。コアとなるターボジェットエンジンにファンを追加したものである。ファンを用いることにより、ターボジェットと異なり、コアエンジン部を迂回したエアフローが設定されている。このエアフローにより、ジェットエンジン推力の増大および効率化が行われる。1960年代より実用化が行われ、現代のジェットエンジンの主流となっているものである。 == 概要 == ターボジェットエンジンは、燃焼室で燃焼した高熱排気をノズルより噴出させている。この高熱排気の噴流が、エンジンの推進力となる。しかしジェットエンジンにおける推進効率は、空気抵抗との関係により、排気の速度が飛行速度より若干速い程度の速度である場合に最も良いものとなる。このため、亜音速で飛行するジェット機の場合は、機体速度よりもジェット噴流がかなり高速になり、推進効率が悪くなる。 この問題を解決するために考えられたのが、タービンから得られる軸出力をコンプレッサーの駆動に用いるのみならず、プロペラの駆動にも用いるターボプロップエンジンである。ただしプロペラの速度が音速に達するあたりから衝撃波が発生し、効率が低下する（機体の速度が700km/hに達した前後から、プロペラの速度は音速に達し、効率が悪くなる）。よって高亜音速機にとっては効率的ではない。また全ての噴流がタービンに吸収される訳ではなく、一部はそのまま後方に噴射される。多少の推力向上にはなるものの、相変わらず高速の噴流は効率が悪い事に変わりは無い。 そのため、開発されたのがターボファンエンジンである。基本的な構造は、コアエンジンとなるターボジェットのコンプレッサーの前部にファンを追加したものである。ファンはコンプレッサーと同じく、タービンと同軸であり、タービン出力によって駆動される〔現代のターボファンエンジンの主流は、2軸式であり、高圧タービン部の出力で高圧コンプレッサーを、低圧タービン部の出力でファンと低圧コンプレッサーを駆動するものとなっている。また、ファン回転数を減速させるギヤードターボファンエンジンの開発も行われている。〕。つまりターボプロップエンジンのプロペラの直径を小さくして、ジェットエンジンに内蔵したようなものがターボファンだと捉えればわかりやすい〔総じてプロペラは、直径が大きいほど効率が良い。ターボファンのファンを「半径が小さいプロペラ」とみなせば、ターボプロップのほうが低速域では効率がよい。プロペラの外周の速度が音速に達するあたりから、ターボファンのほうが効率が上回る事になる。〕。 ターボプロップエンジンは、プロペラの回転によって得られた空気噴流は、全て推進力となる。しかしターボファンエンジンの場合は、空気噴流の一部（コンプレッサーの直径相当部分）はコンプレッサーに回されるが、一部（コンプレッサーの直径より大きくなっている部分）はコンプレッサーをバイパスする事となる。コンプレッサーを通った空気噴流は、コアエンジンとなるターボジェットを通して高温高速噴流となり、最終的にはコンプレッサーをバイパスした低温低速噴流と混ぜ合わさる事となり、噴流の速度が平均化される。これにより、その飛行機にとって最適な速度の噴流（ターボジェットの場合よりも低速、ターボプロップの場合よりも高速）が得られる。またターボジェットの場合よりも噴流の量も増加し、出力が向上する。 また、噴流速度の低下は副次的な作用として騒音の低下にもつながっている。 最初のターボファンエンジンはロールス・ロイス コンウェイであり、1950年代に実用化された。1960年代にはロールス・ロイス スペイがF-4戦闘機のイギリス仕様に採用され、超音速戦闘機においても盛んに用いられるようになり、1970年代以降の主流となった。超音速戦闘機といえど実際には超音速領域で使用する事があまりなく、亜音速領域での運用がほとんどであることが判明したからである。また、ターボファンエンジンは（コンプレッサーをバイパスした空気噴流は燃焼されないため、当然の話ではあるが）排気に含まれる酸素量が大きく、アフターバーナーによる出力増大効果が大きい。戦闘機はその運用上、頻繁な出力調整が必要であり、アフターバーナーはそのために（燃費効率が著しく悪いことを承知の上で）用いられる。出力増大効果が大きいということは、出力調整可能範囲が大きいことをも意味する。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「ターボファンエンジン」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Turbofan 」があります。 スポンサード リンク
|