ギヤードターボファンエンジン

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ギヤードターボファンエンジン
1.ファン
2.減速機構(遊星ギヤ)
ボンバルディア チャレンジャー 600に搭載されたALF 502ギヤードターボファン

ギヤードターボファンエンジン(Geared Turbo Fan Engine、 GTF)とは、ジェットエンジンの一種。従来のターボファンエンジンの発展形であり、従来と異なるのは、ファンを減速して駆動するために遊星歯車機構を採用する点である。

概要[編集]

(比較)ターボファンエンジンの構造
ファンの軸に減速機構が無い

一般にターボファンエンジンは、ファンの直径をより大きくする、すなわちバイパス比を大きくすることで燃費を改善することができる。バイパス比を大きくする事は、すなわちファンと低圧タービンの直径の比が増える事を意味するが、ファンの回転数を変更せずに極端に大径化すると、ファンブレードの先端が音速に達してしまい、造波抗力によって極めて大きな損失を生じてしまう。一方、従来のターボファンエンジンにおいてはファンと直結している低圧コンプレッサ及び低圧タービンは、回転数をある程度より下げると圧縮効率が著しく低下してしまう。したがって、ファンの回転数を下げるにも限界があった。

仮にファンの回転数をファンブレードにとって最適な速度で回転させようとすると低圧コンプレッサ及び低圧タービンの回転数は下がり、その為、ファン及び低圧コンプレッサを回転する為に必要なエネルギーを取り出す為に低圧タービンの段数を増やさなければならないというジレンマが生じる。ここで遊星歯車による減速機構を導入し、低圧圧縮機軸とファン軸の間のギア比を変えることでファンと低圧タービンをそれぞれにとって最適な回転数で運転することが可能になる、と言うのがギヤードターボファンエンジンの基本的なコンセプトである。ファンと低圧コンプレッサが自身にとってより高効率な回転数で回転できる事により、エンジンの圧縮機段数と部品点数を減らす事が出来る。

ファンとコンプレッサの間に減速ギアボックスを挿入したスタイルを持つGTFの構造は、本質的にターボプロップエンジンプロペラをタービンと同軸のダクテッドファンとしたものといえる。

このような仕様のエンジンとしては、長年使用されているハネウェル TFE731ハネウェル ALF 502/507や、最近のプラット・アンド・ホイットニー PW1000Gがある。

ギヤード・ターボファンでは、一般的なハイバイパス比ターボファンエンジンと同様、減速ギアボックスを通じて駆動されるファンが大半の推力を生み出し、その他の推力はエンジン排気から直接生み出される。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]