さまざまな種類の航空機エンジンは 1 分間に何回転しますか?

飛行機に乗ったことがある人、または飛行機の近くにいた人なら誰でも、特に離陸推力が最大になったときのジェットエンジンのゴロゴロ音に気づくでしょう。ファンの速度が増加すると、空気がエンジンに引き込まれてブレードを通過する際の速度により、高音のノイズが発生します。しかし、それらの巨大なファンはどのくらいの速さで回転するのでしょうか?

ジェット エンジンは、数千の可動部品と固定部品で構成されています。現在のジェット エンジンは通常、航空機の翼に取り付けられていますが、一部の飛行機では尾翼にエンジンが取り付けられている場合があります。場所に関係なく、エンジンは航空機を地面から持ち上げるのに十分なパワー (推力) を生成する必要があります。最新の大型旅客機では、ジェット エンジンのファンの速度は 2,200 ～ 4,500 回転/分 (RPM) です。ただし、すべてのエンジン部品が同じ速度で回転するわけではありません。

N1 および N2 速度

典型的な 2 スプール エンジン	速度
N1シャフト	2,200 – 4,500 RPM
N2シャフト	10,000 – 15,000 RPM
N2シャフト（専用エンジン）	最大 30,000 RPM

エンジン部品は、N1 および N2 と呼ばれる同じ回転速度にグループ化されます。 N1 は、低圧 (LP) システム (ファン、LP コンプレッサー、LP タービン) の回転速度です。 N2 は、高圧 (HP) システム (HP コンプレッサーおよび HP タービン) の回転速度です。 N1 と N2 は両方とも、最大許容回転速度 (RPM) のパーセンテージとして表されます。

N1 速度は、エンジンが取り込む空気の量を示します。N2 速度は、エンジン駆動システムが受け取るパワーの量を示します。油圧、燃料、電気システムは通常、エンジンの N2 システムから電力を受け取ります。コックピットのエンジン ディスプレイには、N1 と N2 の両方の値がパイロットに表示されます。これらの値は航空機を安全に飛行させるために不可欠です。

一般的なターボファン エンジンの一般的な N1 速度は 2,200 ～ 4,500 RPM の範囲です。一般的な N2 速度は 10,000 ～ 15,000 RPM の間です。特に、特殊用途 (軍事、監視など) エンジンの N2 速度は 30,000 RPM にも達することがあります。

特に、ロールスロイス トレント 1000 などの 3 スプール エンジンでは、N2 速度は中圧 (IP) システムを表し、N3 は HP システムを表します。

典型的な 3 スプール エンジン	速度
N1シャフト	2,200 – 4,500 RPM
N2シャフト	6,000 – 8,000 RPM
N3シャフト	10,000 – 15,000 RPM

ナローボディエンジン

ボーイング 737 型機に搭載されている CFM International CFM56 エンジンのファン RPM (N1) は 3,200 です。エンジンの N2 回転数は 13,000 RPM にも達します。エアバス A320 ファミリー航空機に搭載されているインターナショナル エアロ エンジン (IAE) V2500 の N1 速度は 3,500 RPM、N2 速度は 11,000 RPM です。

写真：ジョー・クンズラー |シンプルな飛行

エアバス A320neo ファミリー (LEAP 1-A) およびボーイング 737 MAX (LEAP 1-B) に搭載されている CFM LEAP エンジンは、N1 速度が 4,600 RPM に近づき、N2 速度は最大 20,000 RPM になります。特に、エンジンが小さいほど、必要なブレード先端速度を達成するための RPM が高くなります。ブレード先端の速度によって、タービンとコンプレッサーが得られる最大圧力比が決まります。したがって、大型エンジンの最大 N1 および N2 速度は比較的低くなります。

ワイドボディエンジン

ボーイング 747 および 767 に搭載されているゼネラル エレクトリック CF6-80 エンジンの N1 速度は 3,300 RPM、N2 速度は 10,500 RPM です。ボーイング 777 用の GE90 は、N1 では最大 2,850 RPM、N2 では最大 10,850 RPM で回転します。 777 用のもう 1 つのエンジン オプションは、同様の速度を持つロールスロイス トレント 800 エンジンです。トレント 800 エンジンの N1 回転数は 3,300 RPM、N2 回転数は 7,000 RPM、N3 回転数は 10,600 RPM です。

写真：レビウス |シャッターストック

ボーイング 787 に搭載されているロールスロイス トレント 1000 の N1 速度は 2,700 RPM、N2 速度は 8,400 RPM、N3 速度は 13,300 RPM です。エアバス A350 に搭載されているトレント XWB エンジンの N1 速度は 2,700 RPM、N2 速度は 8,200 RPM、N3 速度は 12,600 RPM です。

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エアバスA330neoに搭載されているロールスロイス・トレント7000のN1速度は2,900RPM、N2速度は8,900RPM、N3速度は13,400RPMです。エンジンの最大 RPM は設計パラメータですが、RPM は通常、エンジンの損傷を防ぐために飛行中に航空機の電子エンジン制御によって制限されることに注意してください。

世界最大の商用エンジン（未就航）であるゼネラル・エレクトリック社のGE9Xがボーイング777Xに搭載されています。 N1 速度は 2,355 RPM、N2 速度は 9,561 RPM です。によるとボーイング,

「GE9Xは、これまでに製造された中で最大かつ最も強力な民間航空機エンジンであり、より少ない排出ガスでより効率的で静かな飛行を可能にする高度な技術を組み込んでいます。」