航空機エンジンは、航空エンジンとも呼ばれ、航空機 推進システムの動力部品です。動力部品を使用する航空機は、動力飛行と呼ばれます。[1]ほとんどの航空機エンジンはピストンエンジンまたはガスタービンですが、少数はロケット動力であり、近年では多くの小型UAVが電気モーターを使用しています。
製造業
民間航空におけるターボファンエンジンの主要西側メーカーは、プラット・アンド・ホイットニー(レイセオン・テクノロジーズの子会社)、ゼネラル・エレクトリック、ロールス・ロイス、CFMインターナショナル(サフラン・エアクラフト・エンジンズとゼネラル・エレクトリックの合弁会社)である。ロシアのメーカーには、ユナイテッド・エンジン・コーポレーション、アビアドビガテル、クリモフなどがある。中国航空エンジン株式会社は、 2016年にいくつかの小規模企業の合併により設立された。[要出典]
一般航空用ターボプロップエンジンの最大手メーカーはプラット・アンド・ホイットニーである。[2]ゼネラル・エレクトリックは2015年に市場参入を発表した。[2]
開発の歴史

- 1848年:ジョン・ストリングフェローは、翼幅10フィートの模型飛行機用の蒸気エンジンを製作し、積載量はわずかであったものの、初の動力飛行を達成しました。
- 1903年:チャーリー・テイラーがライトフライヤー号用に主にアルミニウム製の直列エンジン(12馬力)を製作。
- 1903年:マンリー・バルツァーエンジンがその後の星型エンジンの基準を確立した。[3]
- 1906年:レオン・ルヴァヴァッサーが航空機用水冷式V8エンジンを成功裏に製造。
- 1908年:ルネ・ロランがラムジェットエンジンの設計の特許を取得。
- 1908年:ルイ・セガンは、世界初の量産ロータリーエンジンであるノーム・オメガを設計しました。1909年、ノームを搭載したファルマンIII航空機が、ランス・グラン・セマンヌ・ダビエーションで最長距離無着陸飛行賞を受賞し、180キロメートル(110マイル)の耐久性の世界記録を樹立しました。
- 1910年:パリ航空サロンで展示された、ピストンエンジンを搭載したダクトファン航空機、コアンダ1910。この航空機は飛行することはなかったが、排気ガスをダクトに送り込んで推力を増強する特許が申請された。[4] [5] [6] [7]
- 1914年:オーギュスト・ラトーは、高高度性能を向上させるために排気動力式コンプレッサー(ターボチャージャー)の使用を提案したが[3]、テスト後に受け入れられなかった[8]。
- 1915 年: メルセデス D.VI (18 気筒液冷式W-18 型航空機エンジン) (517 馬力/380 kW) は、第一次世界大戦中最も強力なエンジンでした。
- 1917-18年:ドイツ帝国航空戦闘団のツェッペリン・シュターケンR.VI重爆撃機のIdflieg番号付きR.30/16が、飛行した最古のスーパーチャージャー装備航空機として知られ、中央胴体のメルセデスD.II直列6気筒エンジンが、R.30/16の4基のメルセデスD.IVaエンジン用のブラウン・ボベリ機械式スーパーチャージャーを駆動しました。
- 1918年:サンフォード・アレクサンダー・モスがラトーのアイデアを引き継ぎ、最初の成功したターボチャージャーを開発した[3] [9]
- 1926年:アームストロング・シドレー・ジャガーIV(S)、航空機用として初めて量産された過給エンジン。[10] [注1]ギア駆動の遠心式過給機を備えた2列星型。
- 1930年:フランク・ホイットルがターボジェットエンジンに関する最初の特許を申請した。
- 1939 年 6 月:ハインケル He 176が、液体燃料ロケット エンジンのみで飛行することに成功した最初の航空機となりました。
- 1939 年 8 月:ハインケル HeS 3ターボジェット エンジンが、ドイツの先駆的航空機であるハインケル He 178を推進します。
- 1940年:ジェンドラシク Cs-1、世界初のターボプロップエンジン搭載機。運用には投入されなかった。
- 1943年ダイムラーベンツDB670、初のターボファンエンジンが稼働
- 1944年:世界初のロケット推進戦闘機、メッサーシュミットMe163Bコメットが配備されました。
- 1945年:ロールスロイス トレントエンジン 2 基を搭載した改造グロスター ミーティアによる初のターボプロップ機が飛行。
- 1947年:ベルX-1ロケット推進航空機が音速を超える。
- 1948年:航空機に初めて適用されたターボシャフトエンジンである100 shp 782。 1950年に、より大型の280 shp (210 kW) Turbomeca Artousteの開発に使用。
- 1949年:世界初のラムジェットエンジン搭載航空機、ルデューク010が飛行。
- 1950年:世界初の量産ターボファンであるロールス・ロイス コンウェイが就航。
- 1968年:ゼネラル・エレクトリック TF39 高バイパス ターボファンが運用を開始し、より大きな推力と大幅に向上した効率を実現。
- 2002年: HyShot スクラムジェットが急降下飛行した。
- 2004年:高度を維持する最初のスクラムジェット、NASA X-43 。
- 2020年:ピピストレルE-811は、 EASAから型式証明を取得した最初の電動航空機エンジンです。このエンジンは、EASA型式証明を取得した最初の完全電動航空機であるピピストレル・ヴェリス・エレクトロに搭載されています。 [11]
シャフトエンジン
往復動型(ピストン)エンジン
直列エンジン

このセクションでは、明確にするために、「直列エンジン」という用語は、自動車用語で使用されるように、シリンダーが1列に並んだエンジンのみを指しますが、航空用語では、「直列エンジン」という語句は、V型エンジンと対向エンジン(以下で説明)もカバーし、シリンダーが1列に並んだエンジンに限定されません。これは通常、星型エンジンと区別するためです。
直列エンジンは通常、シリンダーの数が偶数ですが、3 気筒や 5 気筒のエンジンもあります。直列エンジンの最大の利点は、航空機の前面面積を低くして抗力を最小限に抑えられることです。エンジンのクランクシャフトがシリンダーの上にある場合、倒立直列エンジンと呼ばれます。これにより、プロペラを高い位置に取り付けて地上高を上げ、着陸装置を短くすることができます。直列エンジンの欠点は、クランクケースとクランクシャフトが長くて重いため、パワーウェイトレシオが悪いことです。直列エンジンは空冷式と液冷式のどちらでもかまいませんが、後部シリンダーを直接冷却するのに十分な空気の流れを得るのが難しいため、液冷式の方が一般的です。
直列エンジンは初期の航空機では一般的で、最初の制御された動力飛行を行ったライトフライヤー号にも使用されていました。しかし、すぐにその設計に固有の欠点が明らかになり、直列設計は放棄され、現代の航空業界では珍しいものとなりました。
X エンジン、U エンジン、H エンジンなど、航空直列エンジンのその他の構成については、 「直列エンジン (航空)」を参照してください。
V型エンジン

このエンジンのシリンダーは直列に2列に配置され、通常は互いに60~90度傾けられ、共通のクランクシャフトを駆動します。V型エンジンの大部分は水冷式です。V型設計は直列エンジンよりも高いパワーウェイトレシオを提供しながら、前面面積は小さくなっています。おそらくこの設計の最も有名な例は、伝説的なロールスロイス マーリンエンジンでしょう。これは、バトル オブ ブリテンで重要な役割を果たしたスピットファイアなどに使用された、27リットル (1649 in 3 ) の60° V12エンジンです。
水平対向エンジン

水平対向エンジンはフラットエンジンまたはボクサーエンジンとも呼ばれ、中央のクランクケースの反対側に 2 列のシリンダーがあります。エンジンは空冷式または液冷式ですが、空冷式が主流です。対向エンジンは、飛行機ではクランクシャフトが水平になるように搭載されますが、ヘリコプターではクランクシャフトが垂直になるように搭載されることがあります。シリンダーのレイアウトにより、往復力が打ち消される傾向があり、エンジンの動作がスムーズになります。対向型エンジンは、比較的小型で軽量なクランクケースを備えているため、パワーウェイトレシオが高くなります。さらに、コンパクトなシリンダー配置により、エンジンの前面面積が減り、空気抵抗を最小限に抑える流線型の設置が可能になります。これらのエンジンのシリンダー数は常に偶数です。これは、クランクケースの片側のシリンダーが反対側のシリンダーに「対向」するためです。
対向空冷式 4 気筒および 6 気筒ピストン エンジンは、1 基あたり最大 400 馬力 (300 kW) を必要とする小型一般航空機で使用される最も一般的なエンジンです。1 基あたり 400 馬力 (300 kW) を超える出力を必要とする航空機は、タービン エンジンで駆動される傾向があります。
H構成エンジン
H 構成エンジンは、基本的に 2 つのクランクシャフトが連動して配置された、水平対向エンジンのペアです。
星型エンジン

このタイプのエンジンは、中央のクランクケースの周りに 1 列以上のシリンダーが配置されています。各列には通常、スムーズな動作を実現するために奇数のシリンダーがあります。星型エンジンは、1 列あたりのクランクスローが1 つだけで、クランクケースが比較的小さいため、パワーウェイトレシオが良好です。シリンダー配置により、エンジンの熱放射面の大部分が空気にさらされ、往復力が打ち消される傾向があるため、星型エンジンは均等に冷却され、スムーズに動作する傾向があります。エンジンを長時間停止すると、クランクケースの下にある下側のシリンダーにオイルが溜まることがあります。エンジンを始動する前にこのオイルをシリンダーから除去しないと、静水圧ロックによる重大な損傷が発生する可能性があります。
ほとんどの星型エンジンでは、シリンダーがクランクシャフトの周りに均等に配置されていますが、セミラジアルまたはファン構成エンジンと呼ばれる初期のエンジンの中には、不均等に配置されているものもあります。このタイプのエンジンで最もよく知られているのは、 1909 年にイギリス海峡を初めて横断した飛行に使用されたBleriot XIに搭載された Anzani エンジンです。この配置には、クランクシャフトに重いカウンターバランスが必要になるという欠点がありましたが、スパークプラグの油上がりを防ぐために使用されました。
軍用機の設計では、エンジンの大きな前面領域はパイロットの装甲層として機能しました。また、脆弱なラジエーターのない空冷エンジンは、戦闘による損傷を受けにくく、1 つ以上のシリンダーが撃ち落とされてもエンジンが動き続けることがありました。しかし、前面領域が大きいため、航空機の前面領域が空気力学的に非効率な増加という結果にもなりました。
ロータリーエンジン

ロータリーエンジンは、星型エンジンと同様に、クランクケースの周囲にシリンダーが円形に配置されているが(上記参照)、クランクシャフトは機体に固定され、プロペラはエンジンケースに固定されているため、クランクケースとシリンダーが回転する。この配置の利点は、低速でも冷却空気の流れが十分に確保され、従来の空冷エンジンの大きな欠点の1つがなく、重量の利点とシンプルさを維持できることである。最初の実用的なロータリーエンジンは、セガン兄弟が設計し、1909年に初飛行したノームオメガである。その相対的な信頼性と優れた出力重量比は、航空を劇的に変えました。[12] 第一次世界大戦前、ほとんどの速度記録はノームエンジン搭載の航空機によって達成され、戦争の初期には、速度と機敏性が何よりも重要視されるタイプの航空機ではロータリーエンジンが主流でした。出力を高めるために、2列のシリンダーを持つエンジンが製造されました。
しかし、重く回転するエンジンのジャイロ効果により、航空機の操縦に問題が生じ、また、エンジンは全損失潤滑を使用していたため、大量のオイルを消費しました。オイルは燃料と混合され、排気ガスとともに排出されました。潤滑にはヒマシ油が使用されましたが、これはガソリンに溶けず、その結果生じる煙がパイロットの気分を悪くしたためです。エンジン設計者は、ロータリー エンジンの多くの制限を常に認識していたため、静的スタイルのエンジンがより信頼性が高くなり、比重と燃費が改善されると、ロータリー エンジンの時代は終わりました。
ヴァンケルエンジン

ヴァンケルはロータリーエンジンの一種です。ヴァンケルエンジンは、同等の出力を持つ従来の4ストロークサイクル ピストンエンジンに比べて重量とサイズが約半分で、複雑さもはるかに軽減されています。航空機への応用では、出力対重量比が非常に重要であるため、ヴァンケルエンジンは適切な選択肢となります。エンジンは通常、アルミニウムのハウジングと鋼鉄のローターで構成されており、アルミニウムは加熱されると鋼鉄よりも膨張するため、ピストンエンジンとは異なり、ヴァンケルエンジンは過熱しても焼き付きません。これは、航空機での使用において重要な安全要因です。これらの設計の大幅な開発は第二次世界大戦後に始まりましたが、当時の航空機業界はタービンエンジンの使用を好んでいました。ターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジンは、最大の設計から最小の設計まで、すべての航空機に動力を与えることができると信じられていました。ヴァンケルエンジンは航空機ではあまり使用されませんでしたが、マツダの人気スポーツカーシリーズに使用されました。フランスのシトロエン社は1970年代にヴァンケルエンジンを搭載したRE-2 ヘリコプターを開発した。 [13]
現代では、ヴァンケルエンジンは、コンパクトさ、軽量さ、滑らかさが非常に重要となるモーターグライダーに使用されています。 [14]
現在は倒産したスタバートンを拠点とするミッドウェスト社は、シングルローターおよびツインローターの航空エンジン、ミッドウェストAEシリーズを設計・製造した。これらのエンジンは、ノートンクラシック バイクのモーターから開発された。ツインローターバージョンは、ARVスーパー2とルタンクイッキーに搭載された。シングルローターエンジンは、シェブロンモーターグライダーとシュライヒャーASHモーターグライダーに搭載された。ミッドウェスト社の倒産後、すべての権利はダイヤモンドオブオーストリア社に売却され、同社はその後、このエンジンのMkIIバージョンを開発した。
認定航空機エンジンの費用対効果の高い代替品として、自動車から取り外されて航空用に改造されたヴァンケルエンジンが、自家製の実験用航空機に搭載されている。出力が100馬力(75kW)から300馬力(220kW)のマツダ製ユニットは、従来のエンジンの数分の1のコストで済む。このような改造は1970年代初頭に初めて行われ、[要出典]、2006年12月10日現在、国家運輸安全委員会にはマツダ製エンジンを搭載した航空機に関連する事故の報告が7件しかなく、そのいずれも設計や製造上の欠陥による故障ではない。
燃焼サイクル
航空エンジンの最も一般的な燃焼サイクルは、火花点火による 4 ストロークです。小型エンジンでは 2 ストローク火花点火も使用されていますが、圧縮点火ディーゼル エンジンはほとんど使用されていません。
1930 年代から、実用的な航空機用ディーゼル エンジンを生産する試みがなされてきました。一般に、ディーゼル エンジンは信頼性が高く、中程度の出力設定で長時間稼働するのに適しています。1930 年代の軽量合金は、ディーゼル エンジンのはるかに高い圧縮比に対応できなかったため、一般にパワーウェイトレシオが悪く、その理由で一般的ではありませんでしたが、Clerget 14F ディーゼル星型エンジン (1939 年) は、ガソリン星型と同じパワーウェイトレシオを実現しています。自動車のディーゼル技術の向上 (パワーウェイトレシオが大幅に向上)、ディーゼルの燃費効率が大幅に向上したこと、および欧州では Jet A1 に比べて AVGAS に高い相対的課税が課せられたことから、航空機でのディーゼル使用への関心が再び高まっています。Thielert Aircraft Engines は、Mercedes Diesel 自動車エンジンを改造して航空機用として認証財政問題がティエラートを悩ませていたため、ダイアモンドの関連会社であるオーストロエンジンは、やはりメルセデスのエンジンをベースにした新しいAE300ターボディーゼルを開発した。 [15]競合する新しいディーゼルエンジンは、小型飛行機に燃費と鉛フリーの排出をもたらす可能性があり、これは数十年で軽飛行機エンジンにおける最大の変化を表すものである。
発電タービン
ターボプロップ

軍用戦闘機は非常に高速である必要がありますが、多くの民間航空機ではそうではありません。それでも、民間航空機の設計者は、ガスタービンエンジンが提供する高出力と低メンテナンスのメリットを利用したいと考えました。こうして、タービン エンジンを従来のプロペラに結合するというアイデアが生まれました。ガスタービンは高速で最適に回転するため、ターボプロップには、プロペラの先端が超音速に達しないようにシャフトの速度を下げるギアボックスが備わっています。多くの場合、プロペラを駆動するタービンは、独自の最高速度で回転できるように、他の回転部品から分離されています (フリー タービン エンジンと呼ばれます)。ターボプロップは、設計された巡航速度の範囲内で動作する場合、非常に効率的です。巡航速度は通常 200 ~ 400 mph (320 ~ 640 km/h) です。
ターボシャフト
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ターボシャフト エンジンは、主にヘリコプターや補助動力装置に使用されます。ターボシャフト エンジンは原理的にはターボプロップ エンジンに似ていますが、ターボプロップではプロペラがエンジンによって支えられ、エンジンは機体にボルトで固定されています。一方、ターボシャフトでは、エンジンはヘリコプターのローターを直接物理的に支えません。ローターは機体にボルトで固定されたトランスミッションに接続されており、ターボシャフト エンジンがトランスミッションを駆動します。航空機会社によっては、ターボプロップ エンジンとターボシャフト エンジンの両方を同じ設計に基づいて製造している場合もあるため、この区別は曖昧であると考える人もいます。
電力
1960年代以降、QinetiQ Zephyrなどの多くの電気飛行機が設計されてきました。 [16] [17]いくつかは軍用ドローンとして使用されています。[18]フランスでは、2007年後半にリチウムポリマー電池を使用した18kWの電気モーターで駆動する従来の軽飛行機が50キロメートル(31マイル)以上飛行し、耐空証明を取得した最初の電気飛行機となりました。[16]
2020年5月18日、ピピストレルE-811は、一般航空での使用のためにEASAから型式証明を取得した最初の電気航空機エンジンとなりました。E-811はピピストレル・ヴェリス・エレクトロに搭載されています。[19] [11]
太陽電気推進に関する限定的な実験が行われており、特に有人のソーラーチャレンジャーとソーラーインパルス、および無人のNASAパスファインダー航空機が有名です。
シーメンスなどの大企業の多くは、航空機用の高性能電気エンジンを開発しており、SAEは、より効率の高い純銅コア電気モーターなどの要素における新しい開発を示しています。緊急時のバックアップや離陸時の追加パワーとしてハイブリッドシステムを、スペインのマドリードにあるAxter Aerospaceが販売しています。[20]
小型マルチコプターUAV は、ほとんどの場合、電気モーターで駆動されます。
反動エンジン
反動エンジンは、エンジンから排気ガスを高速で排出することで航空機を推進する推力を生み出し、その結果生じる反動で航空機を前進させます。飛行する最も一般的な反動推進エンジンは、ターボジェット、ターボファン、ロケットです。パルスジェット、ラムジェット、スクラムジェット、パルスデトネーションエンジンなどの他のタイプも飛行しています。ジェットエンジンでは、燃料の燃焼に必要な酸素は空気から供給されますが、ロケットは燃料負荷の一部として酸化剤(通常は何らかの形の酸素)を搭載し、宇宙での使用を可能にしています。
ジェットタービン
ターボジェット

ターボジェットは、もともと第二次世界大戦中に軍の戦闘機用に開発されたガスタービンエンジンの一種です。ターボジェットは、航空機用ガスタービンの中で最も単純なものです。空気を吸い込んで圧縮するコンプレッサー、燃料を追加して点火する燃焼部、膨張する排気ガスから動力を取り出してコンプレッサーを駆動する 1 つ以上のタービン、エンジンの後ろから排気ガスを加速して推力を生み出す排気ノズルで構成されています。ターボジェットが導入されたとき、ターボジェットを搭載した戦闘機の最高速度は、競合するピストン駆動の航空機よりも少なくとも時速 100 マイル高速でした。戦後数年で、ターボジェットの欠点が徐々に明らかになりました。マッハ 2 未満では、ターボジェットは燃料効率が非常に悪く、大量の騒音を発生します。初期の設計では出力変更に対する応答も非常に遅く、この事実により、ジェットへの移行を試みた多くの経験豊富なパイロットが死亡しました。これらの欠点により、純粋なターボジェットは最終的に衰退し、現在でも生産されているのはほんの一握りのタイプだけです。ターボジェットを使用した最後の旅客機はコンコルドで、マッハ 2 の対気速度によりエンジンの効率が非常に高くなりました。
ターボファン

ターボファン エンジンはターボジェットとほとんど同じですが、前部の大型ファンがダクト付きプロペラとほぼ同じように推力を生み出すため、燃料効率が向上します。ファンはプロペラのように推力を生み出しますが、周囲のダクトにより、プロペラの性能を制限する多くの制約から解放されます。この動作は、単にジェット ノズルだけを使用するよりも効率的に推力を生み出す方法であり、ターボファンは航空機の速度の遷音速範囲ではプロペラよりも効率的であり、超音速領域で動作できます。ターボファンには通常、ファンを回転させるための追加のタービン ステージがあります。ターボファンは、変化する電力要件にエンジンがより迅速に対応できるように、複数のスプール(独自の速度で自由に回転する同心シャフト) を使用した最初のエンジンの 1 つです。ターボファンは、低バイパスと高バイパスのカテゴリに大まかに分類されます。バイパス エアはファンを通過しますが、ジェット コアの周りを流れ、燃料と混ざって燃焼することはありません。この空気とエンジンコアを流れる空気の量の比率がバイパス比です。低バイパスエンジンは推力重量比が高いため戦闘機などの軍事用途に好まれ、高バイパスエンジンは燃料効率が良く騒音が少ないため民間用途に好まれます。高バイパスターボファンは通常、航空機が時速 500 ~ 550 マイル (時速 800 ~ 890 キロメートル) で移動しているときに最も効率的です。これはほとんどの大型旅客機の巡航速度です。低バイパスターボファンは超音速に達することができますが、通常はアフターバーナーを装備している場合に限られます。
先進技術エンジン
先端技術エンジンという用語は、現代のジェットエンジンを指します。[21]原理は、タービンエンジンは、さまざまなタービンセットが同じ速度ではなく、それぞれ最適な速度で回転できれば、より効率的に機能するというものです。真の先端技術エンジンはトリプルスプールを備えており、1つのドライブシャフトではなく3つのドライブシャフトがあり、3組のブレードが異なる速度で回転します。中間の状態はツインスプールエンジンで、タービンに2つの異なる速度のみを許可します。
パルスジェット
パルスジェットは機械的に単純な装置で、エンジン前部の逆止弁から空気を吸入して燃焼室に送り込み、これを繰り返して点火する。燃焼により排気ガスがエンジン後部から排出される。一定の出力ではなく、一連のパルスとして動力を生み出すため、この名前が付けられた。このタイプのエンジンが使用されたのは、第二次世界大戦のドイツの無人飛行爆弾 V1のみである。同じエンジンが模擬戦闘機にも実験的に使用されたが、エンジンが発する非常に大きな騒音が機体に機械的損傷を与え、このアイデアは実行不可能となった。
グルハレフ圧力ジェット
グルハレフ プレッシャー ジェット (またはチップ ジェット) は、バルブレス パルスジェットと同様に可動部品のないジェット エンジンの一種です。可動部品のないこのエンジンは、燃焼室内にコイル状のパイプを配置し、燃料 (プロパン) を過熱してから空気燃料入口に噴射することで機能します。燃焼室内で、燃料と空気の混合気が点火して燃焼し、排気管から排出されるときに推力を生み出します。燃料と空気の混合気の吸入と圧縮は、噴射されるプロパンの圧力と、吸気スタックに作用する燃焼によって生じる音波の両方によって行われます。このエンジンは、個人用ヘリコプターやマイクロライトなどの小型航空機の動力装置として設計されました。
ロケット

数機の航空機では、主推力や姿勢制御にロケット エンジンが使用されています。特にベル X-1とノースアメリカン X-15 が有名です。ロケット エンジンは、エネルギーと推進剤の効率が非常に悪いため、ほとんどの航空機には使用されていませんが、短時間の加速や離陸に使用されています。燃料/推進剤の効率がそれほど重要でない場合は、ロケット エンジンは、非常に大きな推力を生み出し、重量が非常に軽いため、役立ちます。
ロケットタービンエンジン
ロケットタービンエンジンは、液体燃料ロケットとタービンジェットエンジンの2種類の推進エンジンを組み合わせたものです。その出力重量比は通常のジェットエンジンよりも少し高く、より高い高度で動作します。[22]
予冷ジェットエンジン
超音速/極超音速の非常に高い飛行速度の場合、水素ジェットエンジンの空気ダクトに冷却システムを挿入すると、高速時により多くの燃料を噴射できるようになり、ダクトを耐火性材料や能動的に冷却する材料で作る必要がなくなります。これにより、高速時のエンジンの推力/重量比が大幅に向上します。
このエンジンの設計は、マッハ 5 での対蹠飛行に十分な性能を発揮できると考えられており、単段式軌道投入機の実用化も可能になる。ハイブリッド空気吸入式SABRE ロケット エンジンは、開発中の予冷エンジンである。
ピストンターボファンハイブリッド
2018年4月のILAベルリン航空ショーで、ミュンヘンを拠点とする研究機関de:Bauhaus Luftfahrtは、ギアードターボファンとピストンエンジンコアを組み合わせた、2050年に向けた高効率複合サイクルエンジンを発表しました。直径2.87メートル、16ブレードファンは33.7の超高バイパス比を実現し、ギアード低圧タービンで駆動しますが、高圧コンプレッサーの駆動は高圧タービンのない2つの10ピストンバンクを備えたピストンエンジンで行われ、非定常等容積-等圧燃焼によりピーク圧力と温度を高めて効率を高めます。11,200ポンド(49.7 kN)のエンジンは、50席のリージョナルジェット機に動力を与えることができます。[23]
巡航TSFCは11.5 g/kN/s(0.406 lb/lbf/hr)、エンジン全体の効率は48.2%、バーナー温度は1,700 K(1,430 °C)、全体圧力比は38、ピーク圧力は30 MPa(300 bar)となる。[24] エンジン重量は30%増加するが、航空機の燃料消費量は15%削減される。[25]欧州委員会のFramework 7プロジェクトLEMCOTEC、Bauhaus Luftfahrt、MTU Aero Engines、GKN Aerospace が2015年にこのコンセプトを発表し、エンジン全体の圧力比を100以上に引き上げ、2025年のエンジンと比較して燃料燃焼を15.2%削減した。[26]
エンジン位置番号

多発エンジン機では、エンジンの位置はパイロットの前方から見た左から右に番号が付けられており、例えばボーイング747のような4発エンジン機では、エンジンNo.1は胴体から最も遠い左側にあり、エンジンNo.3は胴体に最も近い右側にあります。[27]
双発機のイングリッシュ・エレクトリック・ライトニングの場合、胴体にジェットエンジンが2基上下に搭載されており、エンジン1はエンジン2の下前方、エンジン2は上後方に配置されている。[28]
プッシュプル双発飛行機であるセスナ 337 スカイマスターでは、エンジン No. 1 は胴体の前部にあり、エンジン No. 2 は客室の後部にあります。
燃料
航空機の往復動型(ピストン)エンジンは、通常、航空ガソリンで作動するように設計されています。航空ガソリンは自動車用ガソリンよりもオクタン価が高く、高高度での圧縮比、出力、効率を高めています。現在最も一般的な航空ガソリンは 100LL です。これは、オクタン価(100 オクタン)と鉛含有量(LL = 規制前の航空ガソリンの歴史的な鉛レベルと比較して低い鉛)を示しています。[引用が必要]
製油所では、高オクタン価を達成するために航空ガソリンにテトラエチル鉛(TEL)を混合しているが、政府はもはや道路車両用のガソリンにはこの方法を許可していない。TELの供給量が減少し、環境法でその使用が禁止される可能性があるため、パイロット団体は一般航空機用の代替燃料の探索を優先課題としている。[29]
タービンエンジンと航空機のディーゼルエンジンは、さまざまなグレードのジェット燃料を燃焼します。ジェット燃料は、灯油をベースにした比較的揮発性の低い石油誘導体ですが、厳しい航空基準を満たし、追加の添加剤が加えられています。[引用が必要]
模型飛行機は、通常、グロー燃料(メタノール、ニトロメタン、潤滑油の混合物)で駆動するニトロエンジン(グロープラグを使用するため「グローエンジン」とも呼ばれる)を使用する。電動模型飛行機[30]やヘリコプターも市販されている。小型のマルチコプターUAVはほとんどの場合電気で駆動されるが[31] [32]、より大型のガソリン駆動の設計が開発中である。[33] [34] [35]
参照
注記
参考文献
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外部リンク
- 航空機エンジンと航空機エンジン理論(図へのリンクを含む)
- 航空機エンジン歴史協会
- ジェットエンジン仕様データベース
- 航空機エンジン効率: 逆回転式と軸流式航空機低圧タービンの比較
- 航空機動力装置の歴史を簡単に振り返る:「1馬力あたり7ポンド」の時代から今日の「1馬力あたり1ポンド」まで
- 「権力の探求」ビル・ガンストンによる1954 年のFlight の記事
- 「エンジンディレクトリ」。フライトインターナショナル。1997年9月24日。
