【ジェット機】ターボファンエンジンの仕組み【飛行機】

[@NT-zf8dx]

23:20 23:50 下の式が推力だし二分の一が消えとる

[@メカのロマンを探究する会]

ご指摘ありがとうございます。

[@OutdoorOyaji]

ガスタービンの仕組み説明として素晴らしい動画ですね! 自分は若かりし頃にFJR710(STOL飛鳥のエンジン), RJ500, V2500とターボファンの開発に携わっていました。RJ500から国際共同開発でしたが、コンプレッサーはRR、ファンモジュールは日本が担当していました。テストランでエンジンストールした時には分厚いコンクリートのテストセルが揺れるほどの衝撃でしたよ、、。V2500のファンブレードは中空ハニカムのサンドイッチ構造のチタンブレードでした。すごく軽かったです。F100やXF3などのOHもやっていたので、とても貴重な体験ができました。面白いプロジェクトとして、橘花に搭載されたネ-20をOHして火を入れて回して見たこともありました。タービンディスクのクリスマスツリー部分がクラックだらけになってぶっ飛ぶ寸前でした、、、。この動画のおかげで懐かしい思い出に浸れました。ありがとうございました。長文失礼いたしました、、、、。

[@かぼちゃたろう-f3j]

いつも見ています。 火力発電所で働いている者ですが、蒸気条件によって効率が大きく異なるということについて説明することが結構難しいと思っていました。 カーボンニュートラルが話題となって　Ｓｕｂ－ＣやＳＣ、ＵＳＣさらにＡ－ＵＳＣ言葉は目にするのですが蒸気条件が良くなると効率が上昇することのわかりやすい説明ができないのが悩みです。

[@sugarngy6353]

エネルギーが 1/2mv^2 で運動量が mv だから v を減らす分より m が増える分 のほうが大きく同じエネルギーでも運動量が増すということですか。感心してしまいました😳

[@axxx0101]

エンジンが逆流しないための自分の理解としては、燃焼室周りの空間の圧力が一定とすると、コンプレッサーから燃焼室への入口の断面積は１，燃焼室から排気部分の断面積は30、ここに同じような圧力がかかっている。排気部分にタービンをおいて1以上のエネルギーを回収して、入口の断面積１に空気を送り込めば逆流はせず、差し引き29のエネルギーが推力に使われる、という解釈でした。

[@いあ158]

「速度が遅い方がエネルギー効率が良い＝消費エネルギーの総量が少ない」と言うのは直観的に理解できる話ではあると思います。正確性は欠きますが早く動きたいなら相応の余分なエネルギーを消費すると表現することもできましょう。 ターボジェットでは「燃焼爆発で得られるガス速度、排気速度」が「実現したい飛行速度」より速すぎるので、その速度を上手く遅くしてその分の消費エネルギーを減らして高効率にする仕組みがターボファンということですね。

[@micfmv9883]

とても楽しい。わかりやすいし少し専門的な域に入ってさらに興味が湧きます。もっとお願いします。

[@hiyokokun]

3:38 メリットを生かせるから気動車に積もうとしたらしいW 7:54 確かに結構気になる 12:10 魔改造W 13:26 オイオイ() 14:01 ポッキリ折れそうな気がするんだがW 17:30 こすり合う音が酷そう() 19:27 超でっかいW 23:53 すっごい()

[@ufo19991]

ブレイトンサイクルのPV図眺めるたびに頭では分かっているつもりなのだけど、燃焼行程で膨張しても圧力が上がらない状態が安定していることが奇跡に想えてしかたない。 高圧タービンを回す圧力より、そのタービンの力で回る高圧コンプレッサーの方が、より高い圧力を発生するという空圧のてこのような仕組みをタービンとコンプレッサーのブレードの数を調整して形成しているのがみそなのだけど。そうは思っても最初にこれを思いついた人、やっぱり天才。

[@suzunonene]

こういう理屈の根本から分かりやすく解説してくれる動画は貴重です。 これからも分かりやすい動画を期待しています。 個人的には最近漁業船の魚探などの機器が超高度化しているのが気になっています。 情報が余りないかも知れませんが、可能なら気長に待ってますのでよろしくお願いします。

[@ddef-gf1zm]

みんな大好き！ガスタービン

[@UAI-rw6ol]

ジェットエンジンについては何回か解説してますが、軸流式と遠心式の利点や欠点など比較解説していただけると嬉しいです

[@nightflyer1100]

空港の近くに住んでいますが、ターボファンエンジンは驚くほど底騒音ですね。昔ながらのターボジェットエンジンと比べるととても静かです。

[@Ambivalenz0x]

このまえ外のカウルが無いターボファン・エンジンを実験してましたよね　 燃費はいいけど煩いみたいので実現はしなさそうだけど

[@takisan0000]

ファンの先端速度は超音速なので衝撃波を押え込むためにもファンカウルは必須なのです。80年代頃からカウルのないアンダクテッドファン(UDF)は研究試作はされていますがファン先端速度を音速以下に抑える必要があり結局ターボプロップと同等の飛行速度性能しか得られないことなどからなかなか実用化に至っていないです。

[@595submarine8]

船に関する動画を作っていただけると嬉しいです 車と船のエンジンの違い、SCRシステム、無線の仕組み(公用回線・秘匿回線) 毎度、クオリティの高い動画ありがとうございます

[@マルコラミウス]

解説動画、ありがとうございます。ラムジェットエンジンの動画の次にこのターボファンエンジンの動画を視聴しています。エンジン主要部の解説の一部で、コンプレッサー(圧縮器)に付いて触れていましたが、「末広がりで圧縮する」原理が理解出来ません。思考の巡りの悪い私にも納得させる事ができる様な、やさしい解説をして下さいますと有り難く思います。

[@彰一郎坂本]

ターボファンエンジンはターボジェットエンジンとターボプロップエンジンのいいとこ取りみたいな感じですね。かつターボプロップと違い空気を圧縮して推進力にしますから効率にも優れてますね。更にバイパス空気による冷却効果もあるのでしょう。 あとジェットエンジンと言えばガスタービンエンジンなんてのもありますね。ヘリコプターやアメリカのＭＢＴエイブラムス戦車で使用されてますがヘリコプターはともかく戦車にガスタービンはレスポンス的に扱い難いでしょうねw

[@あふろべなとる]

個人的には「高バイアス比のターボファンエンジンはプロペラ機への回帰」ってフレーズが大好き♪ 大雑把にターボプロップエンジンのエンジンをプロペラと同軸にしてカバー付ければターボファンエンジン（笑）

[@hakuinano]

結局なぜ燃焼時に圧力が上がらないのか、いまいち理解できなかった。以前からなぜ逆流にならないのかたくさんyoutube見たけど納得出来てない

[@takisan0000]

ピストンエンジンのような閉じ込められた容積型では燃焼で温度が上がると等積ゆえに圧力にしか行き場がなくなり圧力が上がるのですが、ジェットエンジンの燃焼室は閉じていないので燃焼で温度が上がると容積が増えてそれは圧力ではなく容積の増大⇒流れの速度上昇に費やされます。燃焼室からタービン入口へはいちど断面積を絞っているのがミソでベルヌーイの法則に従い、速度が上がる一方静圧は下がります。逆に燃焼室の手前のディフューザは断面積を広げることで速度を下げて静圧を上げています。ディフューザからタービン入口さらにタービン内まで圧が徐々に下がるように設計することで逆流しないようになっています。でもこれは結構繊細な状態で成り立っていて、ちょっとした異常で逆流が発生してエンジンが損傷するようなことが初期ジェットエンジンにはよくありました。

[@hakuinano]

@@takisan0000 ありがとうございます。今まで見た説明の中で一番理解できました！

[@畠山晋一-w3g]

17:56ワイドコード化したブレードは外周付近7割くらいのところで折れたように向きが変わってますが、何の理由があるのですか？ 騒音が抑制されるのでしょうか？

[@k3wh121]

F-4ファントムのエンジン音は「空気を引き裂く」でしたね

[@niseamaguri]

しばらく前のことですが、飛行場のそばに住んでいる知人に「最近プロペラ機は減ったねぇ」と言われた際に一緒に居た父が「大半の旅客機はほぼプロペラ機みたいなもんだよ。ジェットエンジンの先にプロペラがついてる。」と返していました。聞いていた私は「そういう見方もあるか」と思いましたが返された知人は「???」でした。 コンピュータ解析の結果、複雑な三次元形状のファンブレードによって効率は桁違いによくなり、ブレードの幅が増える代わりに枚数は減り、近年ではギヤードターボファンなる物も登場しファンの回転数は遅くなってますますターボプロップとの差が小さくなってますね。 ターボファンが低騒音である理由としてわずかに加圧された空気の層が甲高い音を立てるタービンセクションを包むためだそうです。 ターボファンの美味しい点は燃費・低騒音に限らずリバーススラストもあります。かつてはコアエンジン流まで弾き返さなければ効果が薄かったうえにエンジン出力も上げなければならなかったのですが、現代の高バイパス比エンジンは推力の大半がファン由来。エンジン出力はアイドルのままリバースモードにするだけで大きな効果が得られるそうです。(もうコアエンジン側のリバーススラスターが無いほど…。) 最後になりますが解説ありがとうございます。

[@3YM30]

よかったら解説していただきたい事、駐機中に(多分自然風で)ファンが逆回転していますが、軸数によってはタービンも逆回転していますか？

[@foogef3504]

ダクテッドファンの効率や圧縮空気下でのマッハ数にも触れてほしかった。

[@quantativefm9118]

プロペラの場合、速度が速くなるとプロペラの先端が音速を超えて振動が大きくなりすぎる・効率低下するのでプロペラ機では音速超えられないってのは有名な話ですが、ターボファンの場合はターボプロップにケーシング付けたモノとも乱暴に言えますし、777のような口径の大きいエンジンでは計算すると先端速度は音速超えていますが、プロペラの先端が音速超える問題は発生しないのはなぜでしょうかね? ケーシングがあるからとか、色々理由はありそうですが、なんとなく納得できる理由がわからず。。。

[@メカのロマンを探究する会]

ファンブレードは超音速機の主翼と同様に断面を薄くして衝撃波の悪影響を低減しています。 あとはケースによる吸音とか気流の流れの適正化が効いているんだと思います。

[@axxx0101]

ケーシングで円周方向に圧力が抜けないので音速が上がるからですね。ちょっと前に見た本では、1気圧のマッハ1.4相当までファンが回っているそうです。空気が円周方向に抜けないように内側に掻き込むような翼型をしたプロップファンなんてのもありましたが、ブレードが耐えられないのか最近は聞きませんね。

[@mititdoll_sugarland]

そのうちタービンによる超圧縮大気プラズマだけで飛ぶような飛行機も出るのかなぁ？どのみち発電に化学燃料使いそうだし原子力航空機の方が先か

[@蓮の葉-x7p]

軍用機でもターボファンエンジンは使われてる。ルーデル閣下が開発に携わったGAU-8アヴェンジャーを搭載するあいつだね

[@KMRナオキ]

むしろ軍用機でも今のモデルはほとんどがターボファン搭載 F-22やユーロファイターもめちゃくちゃバイパス比が低いターボファン 現役でターボジェットを搭載しているのはSu-24やMiG-21みたいな旧ソ連製の生き残りくらい

[@永山和樹-m6q]

なぜターボファンのファンは部分的に超音速なのに、効率低下が問題にならないんですか？

[@mrrazyc]

その計算法で、バイパス比10の場合の計算をしてみて下さい、バイパス比1の場合より推力が下がる事になりますよ。

[@j-kenny]

零戦にはプロペラのピッチを変える仕組みがありましたがターボファンのファンピッチをかえる仕組みは無いのはなぜですか？

[@コウダイ-r1v]

一言で言えば「必要ないから」でしょうね。 おそらく推力を燃焼によってコントロール出来ることが大きいと思う。 さらに高負化にさらされるため強度的に大変な物を作っても効果と割が合わないなどは考えられます。

[@j-kenny]

@@コウダイ-r1v いずれはピッチ可変のターボファンエンジンが出て来ますよ! まだ技術、材料が整わないだけですよ～ ＩＨＩあたりが出して来ますよ～

[@コウダイ-r1v]

@@j-kenny 未来の車はエアカーになるなどと言われてましたが、未だにタイヤで走ってるように、必要ないものを作るかどうかは疑問ですね(笑)

[@TH-ll2ep]

第五世代戦闘機に必要とされるスーパークルーズって、普通のエンジンと何か仕組みが違うのでしょうか？

[@メカのロマンを探究する会]

基本は同じです。

[@須磨保太郎-s2y]

燃焼ガスがなぜ逆流しないのかずっと疑問だったけどこれで分かる！と思ったけど、コンプレッサーの後ろが一番圧力が高いですという状況説明だけで理解は進まなかった。何がどう作用してその圧力分布を生んでるのかという仕組みは分からなかった。なぜ逆回転しないのか…

[@メカのロマンを探究する会]

そういう設計になっているから、というのが答えですかね🤔 例えばライターやファンヒーターは火を使っていますが、圧力が高まりません。 いくら激しい燃焼があっても密閉空間で燃焼を行っていないので、圧力が高くなりようがありません。これと同じです。

[@須磨保太郎-s2y]

​@@メカのロマンを探究する会 ありがとうございます。そうなるように作ってるからそうなるんですよねｗ たぶん何時間か図解をまじえた質疑応答を経ないと理解できないと思うので、ここで文字だけのやり取りでなんとかするのは諦めます。

[@lovedr.pepper]

亜音速の旅客機はターボプロップでいいじゃん、Tu-95みたいに、というわけにはいかないんですか

[@lovedr.pepper]

と思ったけどTu-95の解説を見て、そうならない理由を理解しました。

[@UETCHIGSXR]

合金鋼とかどのくらい進んでるのか知りたいっす。地味だけどロケット、軍用、F1でも使われているし以外にスゴイのあったり？無かったり？(。´･ω･)?

[@熊澤典子-h2v]

こんにちは😊

[@Time-Lapse-Buff]

なるほど|˙꒳​˙)全然分からん けど素人でも面白い！！

[@taromomo768]

TFエンジン搭載機は、ある意味「究極のプロペラ機」・・・・

[@kahomare]

バイパス比の上昇は、送電電圧の上昇と同じ仕組みなわけですねぇ。 数学が極端に苦手だと理解できない数字のマジック(笑

[@TheYanamoni]

爆音黒煙ジェット戻ってこい