Diary of Susan Carvin

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zoom RSS ターボファンは音速を越えられるか。

<<   作成日時 : 2013/02/18 23:10   >>

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ロシアの隕石で、衝撃波が話題んあったので、
飛行機のエンジンについて考えてみた。
あまり自信ないが。 写真はターボファンの、川崎XP-1。
画像

@プロペラ機
プロペラ機が音速を越えるには、プロペラの先端が音速に」近づく位
プロペラを回す必要があるらしいが、プロペラ端が音速に近づくと、
プロペラ端からに発生する衝撃波の抵抗が大きくなり、
いくらプロペラを回しても、推進力につながらない。
よって、プロペラ機は、音速を越えられない。
と考えている。

Aターボジェット
ターボジェットの、タービン端は音速を超えるらしいから、
ここでも効率が落ちる。
その場合、ジェットエンジンは、バイパス比を大きく変えて、
ラムジェットに近い動作をさせるらしい。
つまりロケットに近づくので、ターボジェットは音速を越えられる。
タービン端も音速を越えるのであるが、プロペラと違って、
ダクトファン構造は、プロペラより効率良さそうに思う。
つまり、圧縮機のような機能になるのではないか。

Bターボファン
それでは、ターボファンはどうか。
ターボファンは、タービン軸に付けられたファンで
プロペラ機の様に、空気をかいて得た、推進力も利用するから、
亜音速では、高効率、低燃費になる。
しかし音速になると、やはりファンの衝撃波が抵抗となり、
音速を越えるのは苦しいのではないか。

P&W社ターボファンを積んだ、三菱MRジェットの様に、タービンとファン
の速度が異なると、 亜音速でも効率のいいい領域があるかもしれない。

ターボファンでも、バイパス比を大きく取れば、音速を越えられる
かもしれないが、ファンの部分は抵抗になるだけに思える。
それなら、音速を目指すなら、最初から、ターボジェットで設計した方がよい。
B52は未だに、ターボジェットを採用している。
(2013.2記)

リンク)
・レシプロ: (こちら)
・ターボジェット: (こちら)
・ターボファン: (こちら)
・MRJのP&W 「PW1200G」エンジン: (こちら)
・ターボファンエンジンのファンと、プロペラの違い: (こちら)

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