ジェットエンジンのファンの役割とは？全推力の75％を生み出すバイパス比の仕組み【眠れなくなるほど面白い 図解 飛行機の話】

巨大ファンが生む推力 少ない燃焼で得られる圧倒的なパワー

ファンの大きな役割

ただの空気を噴出して大きな力を発揮

ノーズ・カウルから流入した空気は、すべてエンジン内部に入るわけではありません。例えばＣＦ6エンジンでは、約16％がエンジン内部に入り、約83％以上は燃焼されずに、ファンが空気をそのまま後方に噴出します。

このようにエンジンが吸い込む全体の空気のうち、ファンが噴出した空気がエンジン内部に入らずにバイパス（通過）する割合をバイパス比と呼び、ターボファン・エンジンの性能を比較するものさしの一つになっています。ＣＦ6エンジンの場合には、83÷16≒５から、バイパス比は5となっています。

ファンで加速された大量の空気を比較的遅い速度で噴出して、実に全推力の75％はこのファンによるものです。吸い込んだ空気の16％で大きなファンを回しているため、ターボファン・エンジンは効率がよいエンジンといえるでしょう。

なお、ファンが大きくなるにしたがって、ファンの回転速度は遅くなる傾向にあります。

例えば、初期のターボファン・エンジンであるJT8Dエンジンのファンの直径は約1メートル、バイパス比1.1で、最大回転速度は毎分8600回転と高速です。そして直径は約2.4メートルのＣＦ6エンジンでは、毎分3600回転。さらに直径3･25ｍメートルと大きいGE90-115Bエンジンは、最大でも毎分2355回転と非常に遅くなっています。

ファンの回転速度が遅くなったとしても、推力の大きさとしてはJT8Dエンジンが約6.4トンであるのに対して、GE90-115Bエンジンは約52.3トンで、遅い速度で大量の空気を噴出していることがわかります。

ファンの大きな役割

【出典】『眠れなくなるほど面白い 図解 飛行機の話』著：中村 寛治