ジェットエンジンが推力を生み出す仕組みと原理

鳥は翼だけで推力と前進する力両方を生み出しますが、飛行機は、翼で揚力、エンジンで前進する力を生み出しており、役割分担を徹底することによって、どんな時でも飛ぶことができるのです。

仮に船の後方に向けて大きな扇風機を装備するとします。そしてその扇風機のスイッチを入れるとその船は前進を始めるでしょう。留まっていた空気が扇風機によって後方へ追いやられる反作用で、前進する力が生まれるのです。扇風機の送風量を多くするか、扇風機自体をさらに大型化すれば、前進する力もそれだけ強くなります。

飛行機のジェットエンジンはそれと同じ原理を使って推力を生み出しています。ただし扇風機と違い、ジェットエンジンの羽根は何段にもなっていますし、羽根を回しているのは電動モーターではなく、熱エネルギーを使用するタービンです。

取り込んだ空気を、何段にもおよぶ羽根で圧縮、そしてタービンを回しながら圧縮した空気を後方へ勢いよく噴射することで、推力を発生させています。噴射の英訳がジェットですので、そこからジェットエンジンという呼称になりました。

扇風機と同様に、推力の大きさは空気を外へ噴出するスピードと量によって決まります。超音速機の場合でしたら、超音速で噴射しないと推力が生み出せません。しかし音速の8割程度で飛行する通常の旅客機の場合は、噴出スピードよりも空気の量を増加させることで推力を大きくしていくことになります。そのエンジンがいわゆるターボファンエンジンで、燃費が良く騒音が比較的小さいので、旅客機に最適な性能をもっています。

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