バードストライク、FOD・4 [├雑談]
たった一羽の鳥を吸い込んでしまったためにエンジンが火を噴き、
緊急着陸を余儀なくされてしまうことがあるわけですが、
どうしてこんなに大事になってしまうのか最後に書こうと思いました。
そのためにはジェットエンジンの仕組みを説明しなければならないのですが、
こちら↓に図がありますので興味のある方はご覧くださいませ。
Wiki:ジェット･エンジンの動作原理
原理は非常に単純です。
車やバイクのエンジンとまったく同じで、
「燃料の混ざった圧縮空気に火を点けると激しく爆発する。その爆発力を利用する」。
というものです。
言葉で上手く説明する自信がないのですが、もう少し詳しくやってみますと－
車やバイクのエンジンの場合、
「吸気」→「圧縮」→「爆発」→「排気」→（繰り返し）
と、四つの行程を同じ１つの部屋で順番に行うのに対し、
ジェットエンジンの場合はそれぞれ専用の部屋があって、
流れ作業で連続して行うのが大きな違いです。
通路があって、そこに入ったが最後、強制的にどんどん奥に進まないといけなくなってて、
進むごとに圧縮されて、燃料ぶっ掛けられて、火をつけられて、燃やされて、すごい勢いで追い出されるという、
そんな感じです。
踏んだり蹴ったりですね。
って、こんな説明で分かりますかね。
却ってわからないですね。
詳しくは上のリンクの図や分かり易い説明を他で探していただくとして、先に進みます(酷
吸い込まれた空気は圧縮されるわけですが、
車用ガソリンエンジンの場合、空気を大体7～10分の1に圧縮します。
面倒なのでこの先、「圧縮比 7～10」みたいに書くことにします。
ちなみにバイクの場合、圧縮比9～13だそうです（風さん情報）。
そしてディーゼルエンジンが20前後。
一方最近のジェットエンジンは圧縮比30程で、30を超えるものも登場しています。
かなりの高圧縮ですね。
圧縮比が高い方がより大きなエネルギーを取り出せるのですが、
ガソリンの場合ノッキングの問題があるので、いたずらに圧縮比を上げられないのだそうです。
具体的にどうやって圧縮するかなのですが、上のリンクの図を見ていただくと分かるのですが、
高速で回転する羽根車?が何列も並んでいて、空気は奥へ奥へと強力に吸い込まれるようになってます。
そして空気の通り道はどんどん狭くなっていきます。
そんな感じで圧縮します。
さて、このものすごく圧縮された空気は次に燃焼室に送り出されます。
ココで燃料を噴射して激しく燃焼。
この爆発的な燃焼ガスを後方に噴出し、その反動で推力を得ます。
車やバイクの場合、爆発を回転運動に変えてタイヤを回すので、
燃焼後のガスは文字通り「排気」。廃棄処分で用済み(ターボ?知りませんよそんなもの)。
後はマフラーを通して静かに出て行ってもらえば良いのですが、
あ、脱線しますけどマフラー外したことありますか?
オイラはあります。
といっても小心者なので、ツッパッテわざと外したんじゃなくて、 錆びて根本から取れちゃったんですけどね。
50ccのスクーターですらマフラー外すと、もうどうしようかと思うくらいすんごい音出ますよ(ﾟДﾟ;≡;ﾟДﾟ)
話を戻します。
ジェットエンジンの場合はこの排気こそ推力の源なので、自動車みたいなマフラーをつけるわけにはいきません。
そのまま噴出します。
ジェット機の間近にいる人は、原付スクーターなんて及びもつかない規模の爆発音を聞かされていることになります。
ジェットエンジンがなんであんなにヤカマシイのか、これで分かりますよね。
以上がジェットの原理です。
ところで、エンジンの筒の中でぐるぐる回る巨大なファンや、
圧縮するためのたくさんの羽根の回転力はどこから得ているのでしょうか?
特に現在のジェットエンジンの場合、推力の大半は巨大なファンで生み出します。
ものすごいパワーが必要です。
で、どこからそのパワーを持ってくるかといいますと、
お待たせしました。今回の主役、タービンです。
このタービンなのですが、
…おっと。
記事が長くなってしまったので途中ですが次回に続きます。
今回でこのシリーズきれいに終るはずだったのですが。
すいません。
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こうやって詳しくわかりやすく説明して暮れうのでありがたいです。
ボチボチと頑張って、いやっ！頑張らなくていいです（笑）お気楽に・・・
ジェットエンジンの仕組み、復習できました。サンクス！
by アスランマリオ (2009-02-14 08:13)
ある程度は知っていたつもりですが、圧縮比の数字の比較は面白いですね。
おおざっぱな比較ではわからないイメージが浮かびますね。
by 春分 (2009-02-14 08:35)
４サイクルエンジンと比較して書いていただいてるのでとてもわかりやすく拝見しております。
あれ？４サイクルは中学校で習ったから、大学くらいでジェットエンジンも習ったかな？（睡眠学習中だったかも(-_-)zzz）
続きお待ちしております。
by Super_dolphin (2009-02-14 09:36)
科学博物館で実物を見てもよくわからなったジェットエンジンの仕組みがこの機会を得て少しわかりかけました、それも、とっても読みやすくわかりやすくで、うれしい。
by いっぷく (2009-02-14 10:20)
ジェットの原理わかりました。
もう少し静かに飛んで欲しいと思ってましたが
無理なんですね。
by masa (2009-02-14 18:53)
ここまでのところちゃんと理解できました。
続きをお待ちしています。
by miffy (2009-02-14 20:15)
えっ、もうおわりっ!!
by hiro78 (2009-02-14 21:09)
こんにちは。
初めてジェットエンジンについて学ぶことができるので興味津々です。
続きが待ち遠しいですねえ。
by OILMAN (2009-02-15 00:08)
こんばんは＾＾
ここ最近、"ＦＯＤ"などという、
とっても芳ばしい香りが漂ってまいりますので
ついうっかり足を踏み入れてしまいました＾＾
誰も止めに入りませんので
思いっきし語り尽くして喋り倒して下さい＾＾
by まさ (2009-02-15 00:22)
何とか、私の頭でもついていけました。ほっ…。
by pica (2009-02-15 03:57)
皆様 コメント、nice! ありがとうございます。
■アスランマリオさん
了解です。お気楽にいきます^^
■春分さん
ありがとうございます。
オイラもキチンと調べたことなかったので勉強になりました。
■Super_dolphinさん
「わかりやすい」といっていだいてホッとしました。
ありがとうございます^^
■ぴーすけ君さん
nice! ありがとうございます。
■xml_xslさん
nice! ありがとうございます。
■nyancoさん
nice! ありがとうございます。
■kakasisannpoさん
nice! ありがとうございます。
■いっぷくさん
予備知識があった上で見る実物に勝る物はないと思いますが、逆は厳しいと思います＾＾；
■masaさん
＞もう少し静かに
それが実現したらどんなにいいかと思いますけどね～。
一応少しでも騒音を減らす工夫はいろいろしているんですが、構造的に無理なんです。
■miffyさん
こんな説明でも皆さん意外と大丈夫みたいですね。安心しました^^
■hiro78さん
続きます～。多分水曜日に・・・。
■OILMANさん こんにちは。
ありがとうございます。
本職の方から見て間違いがありましたら是非ツッコミをお願い致しますm(_ _)m
■まささん こんばんは＾＾
了解です。次で思いっきり濃くなります。
遠くから生暖かく見てやってくださいまし(o￣∇￣o)ﾆﾔ
■picaさん
こんな説明でわかるかな～？と心配でしたので安心しました^^
by とり (2009-02-15 06:44)
＞進むごとに圧縮されて～すごい勢いで追い出される
なるほどこれはわかりやすいです。
詳しくなかったんで、こういう説明はありがたいです＾＾
＞ツッパッテわざと外した いやいや、わざとでしょ？って勘ぐってしまいましたｗ
記事の分量はこれぐらいで僕はちょうどです。
知らないことなので、一度にタービンまで説明されるとジェットエンジンの部分が飛んでしまいそうなので、いい量です☆
nice!×1
by コスト (2009-02-15 10:54)
ぐゎー！ すっげー続きが気になります。
こういった話しはオイラ興味津々です！ (≧∀≦)b
このシリーズ、メカ的な事は勿論なのですが、雑学的にも大変興味をそそられ、大変楽しく読ませてもらってます。
さて、一つ質問してもよろしいでしょか？
これは、もう昔から疑問に思っていた事なのですが、ジェットエンジンの推進力が排気であるというのは何となく理解していましたし、とりさんの説明にもそうあります。
でも、何となくは解るのですが、心底理解できないというか、納得できない点があるのです。
排気による推進力というのは、その排気の勢いで大気を押しているという事なのでしょうか？
それならそれで推進力となるのだと思いますが、では、ロケットはどのような理屈で推進力を得るのでしょう？
ジェットエンジンもロケットエンジンも、吸気のシステムこそ違いがあれど、その他の機構は基本同じだと聞いたことがあります。（そもそもこれが思い違いなのかも知れないのですけど）
打ち上げの時は、排気が大地を押し、続いて大気を押し、どんどん進むというイメージはできるのですが、宇宙空間、すなわち真空（厳密には真空では無いらしいですけど）の宇宙で進む、曲がる、止まる、の原理が理解できません。
自分で調べれば良いのでしょうが、すっかりと忘れていたこの疑問を思い出させてしまったこの記事を書いたとりさんに責任とってもらっちゃおうかなーとか思ったりして (ｏ￣∇￣)
意地悪ですか？
by くず (2009-02-15 19:40)
仕組みは理解しているものの
改めて読むと復習になって良いですね＾＾
by ハイマン (2009-02-15 22:29)
写真の件了解です！遠慮なくお使い下さい。光栄です。
by アスランマリオ (2009-02-15 23:45)
■コストさん
＞わざとでしょ？
あれ～？ わかっちゃいました～？
な～んて・・・(o￣∇￣o)ﾆﾔ
■くずさん
そんなに喜んでもらえると嬉しいです^^
じゃ、じゃあ頑張って責任とりますので＾＾；
＞基本同じ
ジェットもロケットも「燃料と酸素を混ぜて燃焼させ、その噴射で推力を得る」という原理は同じです。くずさん仰るとおり、ロケットは酸素を自前で持っているため吸気システムが不要なのがジェットとの違いです。
＞宇宙で進む
確かに宇宙空間でロケット噴射しても、押す対象がなくて空回りしそうですよね。分かります。
キーワードは「反動」です。銃を撃つと反動がきますよね。撃ったことなくてもそういうシーンは見たことがあって想像つくのではないでしょうか。
この時、打ち出された弾の運動エネルギー（弾丸の質量×速度）と同等の力が銃とは反対方向に生じます。例えばくずさんが台車に乗って、機関銃を一方向に連射したならば、台車は動き出す。というの、想像つきますよね？
ヒコーキやロケットが飛ぶのもこれとまったく同じ理屈です。すごい勢いで燃焼ガスを噴き出すと、「反動」で反対方向に押す力が生じます。「作用と反作用」と言い換えることもできます。噴射により、自分自身を押している。という感じでしょうか。
というわけで空気があろうがなかろうが、ロケット噴射の「反動」のおかげで進む、曲がる、止まる、が可能です。
こんな感じでいかがでしょう？＾＾；
■shinさん
nice! ありがとうございます。
■takemoviesさん
nice! ありがとうございます。
■gyaroさん いらっしゃいませ～ヽ(*´ヮ｀)ﾉ
nice! ありがとうございます。
■cheeさん
nice! ありがとうございます。
■Qooさん
nice! ありがとうございます。
■momo_chanさん
nice! ありがとうございます。
■ハイマンさん
どうもありがとうございます^^
■warkoさん
nice! ありがとうございます。
■アスランマリオさん
ありがとうございます。感謝です～！m(_ _)m
水曜日アップ予定の記事で使わせて頂きます。
by とり (2009-02-16 07:09)
あっ、次に引っ張られちゃったｗｗ
でも、興味深くて、おもしろくて読んでます♪
by koume (2009-02-16 14:51)
引き込まれたところで終わっちゃいました（＞＜）
続き、楽しみです（＾＾
by sak (2009-02-16 21:17)
■koumeさん
ありがとうございます。
嬉しいです～^^
■sakさん
ありがとうございます。
只今作ってますφ（．． ）ｶｷｶｷ
■夢空さん
nice! ありがとうございます。
■こけもも：さん
nice! ありがとうございます。
■そらまめさん
nice! ありがとうございます。
■くらいふさん
nice! ありがとうございます。
by とり (2009-02-18 06:34)
車のエンジンの説明を学校で受けたことがあるので
なんとな〜くわかる気がします。
マフラー…
昔、前を走っていた車がカラン！と音をたてて落としたのを
見たことがあります。その後ヤン車状態で走っていました。
免許を取る前の子供だった私には結構印象強かったです。
落とされた方も一生忘れられないでしょうね〜
by まめ助の母 (2009-02-18 12:27)
丁寧な解答、ありがとうございます。
お礼が遅くなってしまい申し訳ありません m(_ _)m
なるほど、反作用ですか！ (言われてみれば、昔そんな事を聞いたような記憶があるような、ないような ^^;)
機関銃の例え、とても解りやすかったです。
博学な上に説明上手！ もうニクイぞ、このヤロー ヾ(≧∇≦*)ゝ
(よいしょっと)
by くず (2009-02-18 12:42)
■フェイリンさん
nice! ありがとうございます。
■まめ助の母さん
＞カラン！
すごい場面を目撃しましたね！(＠Д＠)
さぞかしうるさかったと思います。
■くずさん
＞(よいしょっと)
・・・オチがナイスです。(o￣∇￣o)ﾆﾔ
■m6324さん いらっしゃいませ～ヽ(*´ヮ｀)ﾉ
nice! ありがとうございます。
by とり (2009-02-19 06:50)
■おすぷれい２６さん
nice! ありがとうございます。
by とり (2009-02-20 07:05)
■赤と青さん
nice! ありがとうございます。
by とり (2009-02-23 07:16)