#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

ターボシャフトエンジン

技術要素
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この用語のポイント

・ガスタービンの回転によって、ヘリコプターのローターなどを回すエンジンだよ

簡単にいうと…

ターボシャフトエンジンとは

 吸気された空気流でガスタービンを回し、連動するローター(ヘリコプターのプロペラ)などを回転させる航空用エンジンな

技術個体です。

ここではヘリコプターを例にしてみてゆきます。

詳しくいうと…

ターボシャフトエンジンとは、ヘリコプターのローター(プロペラ)が回る仕組みです。

だいたい左図の形をしています(超ざっくり)。他のジェットエンジン同様、次の4行程を1サイクルとします:

行程①:吸気

行程②:圧縮

行程③:燃焼・膨張

行程④:排気

 

行程①:吸気

はじめに吸気の行程です。

ヘリ機体に設けられた吸気口から、飛行中に前方からやってくる空気流がエンジン内部へ流れ込んできます。

 

 

 

行程②:圧縮

次に圧縮の行程です。

圧縮機の回転翼にかけられて、空気流がぎゅっと圧縮します。

 

 

 

 

行程③:燃焼・膨張

そして燃焼・膨張の行程です。

ここがとくに大事なプロセスです。

燃焼室と呼ばれる空間内で、気化燃料点火プラグのスパークとによって、吸気された圧縮空気流が燃焼します。

そして燃え上がる空気流となって、勢いよくタービンに流れ込み、タービンを回転させます。

このときタービンは、シャフトを通じて圧縮機の回転翼や、その先の歯車も高速回転させます。

さらにその先にはローター(プロペラ)がつながっており、こうして燃焼ガスの吹き込む勢いによって、タービン・圧縮機・歯車・ローター(プロペラ)が一斉に回ることになります。

 

行程④:排気

最後に排気の行程です。

他のジェットエンジンとは異なり、ターボシャフトエンジンでは、排気ガスはそのまま大気中へ捨てられ、ヘリ機体の推進力としては利用されません。ヘリ機体の推進はあくまで燃焼行程時のローター(プロペラ)回転によって行われます。

 

 

以上の4行程が、たえず稼働しつづけることで、ヘリコプターのローター(プロペラ)が回り、機体が空を飛ぶことができるわけです。

・空気流を燃焼させた勢いでタービンを回し、ローター(プロペラ)も回転させるよ
・推進力はローター(プロペラ)が担い、排気ガスはそのまま捨てられるよ
・現在の主要なヘリコプター搭載エンジンだよ
 

さらに知りたいなら…

カラー図解でわかるジェットエンジンの科学(2013年)
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ジェットエンジンの構造や飛行する仕組みを説明する本です。

ターボシャフトエンジンについてはあまり記載がなさそうではありますが、ジェットエンジン全般を分かりやすく概覧したい場合に役立ちます。

 

つまり…

ターボシャフトエンジンとは

 吸気され燃焼されたガスの勢いでタービンやローター(プロペラ)を回転させるヘリコプター向けエンジンな

技術個体というわけです。

 

吸気口や排気口を含め、このエンジンはヘリの頭部分に搭載されておるから、今度ヘリを見る機会があればじっくり観察してみるとええのぉ。

歴史のツボっぽくいうと…

1947年 フランスのチュルボメカ社が、最初の実用的なターボシャフトエンジンを

     開発する。当初は航空機の補助動力装置として開発されたが、

     1950年代になってヘリコプターの動力として利用されはじめる。

 

 

<参考文献>(2019/09/8 visited)

ターボシャフトエンジン - Wikipedia
チュルボメカ アルトウステ - Wikipedia
何トンもの重さがある機体を空に飛ばす「ヘリコプターのエンジン」はどういう仕組みなのか?
ヘリコプターは、重さが数トンにもおよぶ機体をプロペラの回転だけで飛ばすことが可能です。そんなプロペラをパワフルに回すエンジン「ターボシャフトエンジン」がどのような構造になっているのかについて、複雑な技術をムービーで簡単に説明するYouTubeチャンネル「LearnEngineering日本語」が解説しています。
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