MVP ARCHIVE | History of Flight Special 03 : How a Jet Engine Works / ジェットエンジンの仕組み

空気を押すのではなく、噴き出す

プロペラ機は、 プロペラで空気を後ろへ押し出すことで前へ進む。
一方、ジェットエンジンは、 空気を取り込み、 圧縮し、 燃焼させ、 高温・高速のガスとして後方へ噴き出す。
その反作用によって、 航空機は前へ進む。
ジェットエンジンは、 航空機の速度と高度を大きく変えた技術だった。

1. 吸入

まず、エンジン前方から大量の空気を取り込む。
飛行機が前進することで空気が流れ込み、 ファンや圧縮機へ送られていく。
この空気が、 ジェットエンジンの働きの出発点となる。

2. 圧縮

取り込まれた空気は、 圧縮機によって強く圧縮される。
空気を圧縮すると、 圧力と温度が上がる。
高圧になった空気は、 次の燃焼工程で大きなエネルギーを生み出す準備を整える。

3. 燃焼

圧縮された空気に燃料を噴射し、 燃焼室で燃やす。
燃焼によって空気は急激に膨張し、 高温・高圧のガスとなる。
このエネルギーが、 ジェットエンジンの推力の源である。

4. タービン

高温のガスは、 後方へ流れながらタービンを回転させる。
タービンは軸を通じて圧縮機とつながっており、 圧縮機を回すための力を供給する。
つまりジェットエンジンは、 燃焼ガスの一部を使って、 自分自身を動かし続けている。

5. 排気

最後に、 残った高温・高速のガスがノズルから後方へ噴射される。
この強い排気によって、 エンジンは前方への推力を得る。
吸入 → 圧縮 → 燃焼 → 排気
この連続した流れが、 ジェットエンジンの基本である。

ターボジェットからターボファンへ

初期のジェット機では、 ターボジェットエンジンが使われた。
ターボジェットは高速飛行に適していたが、 燃費や騒音には課題があった。
現代の旅客機では、 大きなファンを持つ ターボファンエンジンが主流となっている。
ターボファンでは、 エンジン内部を通る空気だけでなく、 ファンによって外側を流れる大量の空気も推力に利用する。
これにより、 燃費、静粛性、効率が大きく向上した。

Legacy

ジェットエンジンは、 航空機を単に速くしただけではない。
高高度飛行・長距離飛行・大型旅客機・超音速機。
宇宙開発への橋渡し。
それらの基盤となったのが、 空気を取り込み、 燃やし、 噴き出すという単純で強力な仕組みだった。
プロペラの時代を越え、 航空機はジェットによって新しい空へ到達した。