6. เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

รูปเครื่องบินโบอิ้ง-747 ที่ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปเครื่องยนต์ทางทหาร ซี-17 ที่ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

รูปเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

รูปภาคตัดขวางเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

      เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีส่วนประกอบหลัก ๆ ดังนี้ ช่องอากาศเข้า, ใบพัดลม, เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท, และหัวฉีด แผนผังแสดงเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแสดงในรูป

แผนผังแสดงส่วนบายพาสอัตราส่วนสูงของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

จากรูป   

      Inlet = ทางเข้าอากาศ

        Fan = ใบพัด

        Bypass nozzle = หัวฉีดบายพาส

        Low- pressure compressor = เครื่องอัดความดันต่ำ

        High- pressure compressor = เครื่องอัดความดันสูง

        Combustor = ห้องเผาไหม้

        HPT = เทอร์ไบน์ความดันสูง

        LPT = เทอร์ไบน์ความดันต่ำ

        Nozzle = หัวฉีด

      ในเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน จะมีเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ททำงาน จ่ายกำลังงานไปหมุนใบพัดเพื่อขับดันเครื่องบินเป็นหลัก ถ้าเทียบกันภายในกราฟขีดความสามารถของการบิน เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีความประหยัดมากกว่า, การระบายความร้อนที่ตัวเครื่องยนต์ทำได้ดีกว่า และให้ประสิทธิภาพสูงกว่า การเผาผลาญเชื้อเพลิงจำเพาะเพื่อใช้ในการขับดัน ((Thrust Specific Fuel Consumption: TSFC) หมายถึงมวลอัตราการไปเชื้อเพลิงต่อหน่วยการขับดัน) ที่มีค่าที่ต่ำกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนก็สามารถทำอัตราเร่งได้เช่นกัน แม้ว่าความเร็วของมวลอากาศจะต่ำกว่าของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท พื้นที่หน้าตัดของปากทางเข้าของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีขนาดค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท ด้วยเหตุผลนี้เองทำให้มีผลก่อให้เกิดแรงฉุด และต้องใช้แรงในการทะยานขึ้นบินที่มากกว่า

      ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดลมก่อให้เกิดขีดจำกัดทางอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamically) ที่เกิดจากการอัดตัวของอากาศที่มีแรงดันสูงผ่านช่องทางบายพาส (Bypass) มากกว่าการไหลผ่านภายในเครื่องยนต์ การไหลผ่านช่องบายพาสอาจมีมากกว่า 75 เปอร์เซ็นต์ มีเพียง 25 เปอร์เซ็นต์ที่ไหลผ่านไปเป็นแก๊สร้อน แน่นอนการบินจะบินได้ช้ากว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนนี้ มักจะนำไปใช้ในเครื่องบินที่มีความเร็วต่ำกว่าความเร็วเสียง (Subsonic aircraft) ที่แสดงในรูปด้านล่าง

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน แพรท และวิทธ์นี (Pratt & Whitney) รหัส JT9D2

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน แพรท และวิทธ์นี รหัสPW40001

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน แพรท และวิทธ์นี รหัสPW40002

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนของเจเนรัลอิเล็กทริก (General Electric: GE) รหัส CF6

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนของโรลซ์-รอยซ์ (Rolls-Royce) รหัส RB-211-524G/H

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนของ สเน็คม่า (SNECMA) รหัส CFM56

วิดีโอการทำงานของเครื่องยนต์เจ็ทประเภทเทอร์โบแฟน

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่มีอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน ที่ติดตั้งอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์

จากรูป   

                Free stream = กระแสอากาศไหลเข้า

                Fan = ใบพัด

                High- pressure compressor = เครื่องอัดความดันสูง

                Combustor = ห้องเผาไหม้

                Turbine = เทอร์ไบน์

                Afterburner = อาฟเตอร์เบิร์นเนอร์

      เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่มีอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ แสดงในรูป ในเครื่องยนต์นี้ อากาศที่ไหลผ่านช่องบายพาสจะไปผสมกันกับแก๊สร้อนที่ไหลออกมาจากเทอร์ไบน์ แล้วก็พากันไหลไปในส่วนอุปกรณ์อาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ด้านล่าง แสดงรูปเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนของแพรท และวิทธ์นี รหัส F100 และเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนของ GE รหัส F110 ตามลำดับ เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ติดตั้งอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์จะให้สมรรถนะที่สูง ซึ่งถูกใช้ในเครื่องบินรบ F15 อีเกิล เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ติดตั้งอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์สามารถทำความเร็วในการบินไปถึงความเร็วเหนือเสียง (Supersonic)

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ ของแพรท และวิทธ์นี รหัส F100-PW2291

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ ของแพรท และวิทธ์นี รหัส F100-PW229 2

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ของ GE รหัส F110-GE-129

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์ของ GE รหัส F110-GE-129

วิดีโอทดสอบเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ติดตั้งอาฟเตอร์เบิร์นเนอร์

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ถ้าก้าวพลาดไปหนึ่งก้าวจะเป็นไร
เพราะยังมีก้าวใหม่ที่มั่นคง”