飛行機のプロペラよりもタービンの方が効果的なのはなぜですか？[閉まっている]
私はこの質問を読みました：
タービンエンジンが機能するのはなぜですか？
コンプレッサーは高圧で一定量の空気を発生させます。燃焼室では、この空気が加熱されます。これにより、はるかに大量の空気が発生します。タービンのセクションを見ると（コンプレッサーステージが燃焼ステージに近づくにつれて、より小さなセクションにテーパーが付けられています）、これにより、燃焼ステージへの高密度の質量流量がさらに促進されることがわかります。排気段階では、ファンブレードのピッチは、大きな圧力降下を引き起こすことなく、高速で移動する空気によって作業が行われるようになっています。言い換えれば、空気が後ろに出るのは「簡単」です。しかし、後方から出る空気の量がはるかに多いため（燃料を燃焼させることで大量の空気が追加されます）、途中で「それほど激しく」動作しないという速さは、エンジンの出力/推力の生成を停止しません。
これは、タービンが機能する理由の非常に良い説明です。
しかし、このサイトでは、飛行機のプロペラよりもタービンの方が効果的である理由についての説明は見つかりませんでした。私が理解しているように、（高速で飛行する）現代の飛行機のほとんどはプロペラの代わりにタービンを備えており、タービンがプロペラよりもどの程度優れているかさえわかりません。私が理解しているように、タービンはプロペラよりも多くのスロットルを与えますが、その理由はわかりません。または、使用済み燃料ごとに指定されたスロットルの方が効率的です。
私はこれを見つけました：
https://en.wikipedia.org/wiki/Turboprop
これは、プロペラとタービンを組み合わせたものです。しかし、タービンがプロペラよりも効果的である理由はまだ説明されていません（もしそうなら）。
質問：
- 飛行機のプロペラよりもタービンの方が効果的なのはなぜですか？
回答
タービンエンジンは、必ずしもプロペラよりも効率的または有用であるとは限りません。トピックは複雑です。ここで大きな問題を簡単にスケッチします。
遷音速または超音速にしたい場合、プロペラの先端は飛行機の他の部分よりも遷音速になるため、プロペラを使用することはできません。遷音速になると、推進効率が劇的に低下します。ジェットエンジンは、この運用体制に入る唯一の方法です。
小さな飛行機でゆっくりと進みたい場合、プロペラ（ピストンエンジンで駆動されます！）はジェットよりもはるかに効率的です。ジェットエンジンのサイズと推力を縮小すると、推進効率が急速に低下し、操作が非常に不経済になるためです。ピストン駆動のプロペラと比較して競争力がないこと。
非常に大きな飛行機を高く高速で飛行させたい場合、ピストンエンジンをスケールアップすると、内燃エンジンのすべての基本的な問題がスケールアップし、ジェットエンジンと比較して競争力がなくなるため、ピストン駆動のプロペラ推進は実用的ではありません。
ピストンエンジンを廃棄し、代わりにタービンエンジンを使用してプロペラを駆動することにより、小道具とタービンの利点を組み合わせることができます。これは、約450 MPHを超える必要がない限り、非常に効率的な推進手段です。
最後に、タービンエンジンのすぐ前にあるぴったりと合う環状シュラウドにプロペラを押し込むことで、プロペラ駆動タービンからさらに効率と性能を引き出すことができることに注意してください。これに必要なプロペラの直径が小さいことを補うために、「ファン」にブレードを追加すると、現在ジェット輸送事業を支配している高バイパスターボファンができあがります。
要約すると、遷音速および超音速飛行=プロペラなし、ジェットタービンのみ
高速亜音速飛行、大きな飛行機=高バイパスターボファン
低速で小さい飛行機=タービン、ピストン、支柱のみなし
中型飛行機、亜音速=ターボプロップ
性能、購入コスト、および運用コストの間のトレードオフが異なる特殊用途の飛行機（軍隊など）には例外があります。