AIR, LAND AND SEA WITH TURBO JET ENGINE

มนุษย์มีการพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้งเพื่อการเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งด้วยกำลังของเครื่องยนต์ชนิดต่างๆที่คิดค้นขึ้นมาเป็นเวลานานแล้ว การถือกำเนิดขึ้นมาของเครื่องยนต์ชนิดลูกสูบในรุ่นแรกๆเมื่อกว่า 100 ปีก่อนก็ได้ทำให้เกิดการคิดค้นเครื่องยนต์ให้มีประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นตามมา โดยจุดประสงค์เพื่อต้องการเครื่องยนต์ที่ให้พลังงานสูงขึ้น สามารถบรรทุกน้ำหนักได้เพิ่มขึ้นและช่วยลดระยะเวลาการเดินทางให้สั้นลง เครื่องยนต์ที่ผลิตได้ออกมาอีกแบบหนึ่งหลังจากยุคของเครื่องยนต์แบบลูกสูบ เป็นเครื่องยนต์ที่สามารถผลิตพลังงานในการขับเคลื่อนได้อย่างมหาศาล โดยใช้หลักของการอัดอากาศเข้าไปในเครื่องยนต์ เราเรียกเครื่องยนต์ชนิดนี้ว่า“เครื่องยนต์ไอพ่น”หรือ "เครื่องยนต์เจ็ท" (JET) เครื่องยนต์ไอพ่นมีลักษณะคล้ายกับเครื่องยนต์ลูกสูบอย่างหนึ่งคือเป็น เครื่องยนต์แบบสันดาปภายใน แต่จะต่างกันตรงที่ความต่อเนื่องของการสันดาป เครื่องยนต์ลูกสูบจะมีการสันดาปเป็นจังหวะ แต่เครื่องยนต์ไอพ่นมีการสันดาปอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาโดยไม่มีจังหวะใดๆ ทั้งสิ้นจึงทำให้เกิดพลังงานอย่างต่อเนื่อง เครื่องยนต์เดินเรียบไม่มีการกระตุกเป็นจังหวะเหมือนเครื่องยนต์ลูกสูบ



ประวัติศาสตร์และการถือกำเนิดขึ้นของเครื่องยนต์แบบเทอร์โบเจ็ทหรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเครื่องยนต์แบบแก็ซเทอร์ไบน์นั้นเกิดขึ้นครั้งแรกจากมันสมองและการคิดค้นของนักบินสัญชาติอังกฤษชื่อ Frank Whittle โดยนักบินผู้นี้ได้ทำการสร้างเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทจนสำเร็จในปี คศ 1930 แต่ก็ยังไม่มีความสมบูรณ์มากนัก และตามมาด้วยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Dr.Hans Von Ohain ที่สามารถคิดค้นเครื่องยนต์แบบแก็ซเทอร์ไบน์ได้ในปี คศ 1936 โดยนำเครื่องยนต์ไปติดตั้งกับเครื่องบินรบแบบ Heinkel He178 ของกองทัพอากาศเยอรมัน เครื่องยนต์แก็ซเทอร์ไบน์หรือแก็ซเจเนอร์เรเตอร์ เกิดขึ้นจากแนวคิดในการสร้างแรงขับเคลื่อนของนิวตันที่กล่าวไว้ว่า "ทุกแรงกริยามีค่าเท่ากันกับแรงปฏิกริยาเสมอ" เปรียบเหมือนกับว่าถ้าหากเรายิงปืนและลูกกระสุนปืนพุ่งตรงไปยังเป้าหมายที่ เราเล็งไว้ ตัวปืนก็จะมีแรงสะท้อนถอยหลังผลักเราไปข้างหลังด้วยเช่นเดียวกันกับเครื่องยนต์ไอพ่นแบบแก็ซเทอร์ไบน์ โดยเครื่องยนต์จะปลดปล่อยแก็ซร้อนความเร็วสูงที่เกิดจากการสันดาปออกสู่บริเวณท่อท้ายเครื่อง (Nozzle) และจากแรงขับดันดังกล่าวทำให้อากาศยานที่ใช้เครื่องยนต์แบบนี้มีความเร็วสูงมาก ลักษณะการทำงานของเครื่องยนต์ไอพ่นเกิดจากอากาศภายนอกถูกดูดเข้ามาในห้องสันดาปด้วยกลีบใบของใบพัดคอมเพรสเซอร์ โดยอากาศที่ไหลผ่านเข้ามาจะถูกแบ่งแยกออกเป็นสองส่วน ส่วนหนึ่งจะตรงเข้าสู่เครื่องยนต์ (Engine Core) อีกส่วนหนึ่งจะไหลผ่านรอบเครื่องยนต์ไปออกยังบริเวณท่อท้ายเครื่อง ซึ่งเราเรียกอากาศในส่วนนี้ว่า Bypass Air เพื่อสร้างแรงขับดันโดยแรงขับที่มาจากกลีบใบพัดนั้นจะมีค่าประมาณ 75% ของแรงขับทั้งหมดที่ได้จากตัวเครื่องยนต์ อากาศส่วนแรกนั้นจะถูกคอมเพรสเซอร์บีบอัดจนมีความดัน อุณหภูมิและความเร็วสูง หลังจากผ่าน Stage นี้ไปแล้วอากาศที่ถูกบีบอัดด้วยคอมเพรสเซอร์จะถูกเรียงให้เป็นระเบียบเพื่อเข้าสู่ห้องเผาไหม้(สันดาป)หรือ Combustor เมื่อขบวนการเผาไหม้เริ่มต้นขึ้นแล้วจะเกิดแก็ซร้อนความเร็วสูงออกมาหมุนชุด Turbine และผ่านอออกมายังท่อท้าย โดยจะมีชุด Mixture ซึ่งทำหน้าที่ผสม Bypass Air กับอากาศร้อน (Exhaust) ที่ออกมาจากเครื่องยนต์เพื่อการลดทอนปริมาตรความดังของเสียงที่เกิดจากการทำงานของเครื่องยนต์ เมื่อชุด Turbine ไปหมุนชุด Compressor กลีบใบพัด (Fan) ก็จะหมุนพร้อมกันทั้งหมดเนื่องจากชุด Turbine จะมีแกนที่ต่อไปยัง Compressor และ Fan ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องยนต์ติดแล้ว กระบวนการทำงานจะเป็นไปอย่างต่อเนื่อง (Self Sustention) จนกว่าน้ำมันเชื้อเพลิงจะหมดลงหรือมีการสั่งการให้ระบบจ่ายเชื้อเพลิงหยุด ทำงาน



เครื่องยนต์ไอพ่นแบ่งออกเป็น 4 แบบด้วยกันคือ
1.เครื่องยนต์ไอพ่น แบบเทอร์โบเจ็ท [Turbo Jet]
2.เครื่องยนต์ไอพ่น แบบเทอร์โบแฟน [Turbo Fan]
3.เครื่องยนต์ไอพ่นแบบเทอร์โบพร็อบ [Turbo prop]
4.เครื่องยนต์ไอพ่นแบบเทอร์โบชาร์ป [Turbo Shaft]



เครื่องยนต์ แบบเทอร์โบเจ็ทและเทอร์โบแฟน มีการทำงานที่เหมือนกันเพียงแต่เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน มีลักษณะของครีบที่ใช้ในการตัดอากาศใหญ่กว่าและมีลักษณะคล้ายกับใบพัดของพัดลมขนาดใหญ่ ส่วนเครื่องยนต์แบบเทอร์โบเจ็ทจะมีครีบเล็กๆจำนวนมากเรียงรายกันอย่างถี่ๆ ส่วนมากเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนจะได้รับความนิยมในการใช้งานในปัจจุบันมากกว่า เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท ส่วนลักษณะของเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นขนาดเล็ก แต่จะใช้ใบพัดมาต่อกับแกนกลางที่ขับเครื่องยนต์ เพื่อใช้ในการขับเคลื่อนแทนการใช้อากาศผลักเครื่องยนต์ไปทางด้านหน้าและนิยม ใช้กับอากาศยานขนาดเล็กถึงขนาดกลาง โดยเครื่องยนต์ชนิดนี้จะมีหน่วยของพลังงานที่ได้และประสิทธิภาพของกำลังมากกว่าเครื่องยนต์แบบลูกสูบ เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์ปเป็นเครื่องยนต์ขนาดเล็กอีกชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับ จ่ายกระแสไฟฟ้าและอุปกรณ์เพิ่มแรงดันชนิดอื่นๆเช่นปั้มไฮโดรลิคและปั้มลมแบบต่างๆโดยอาจติดตั้งที่ด้านท้ายของเครื่องบินซึ่งมีชื่อเรียกว่า APU และหากอยู่บนพื้นหรือบนรถจะเรียกว่า GPU เพื่อทำหน่้าที่ผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายให้กับระบบไฟและระบบปรับอากาศของเครื่องบินในระหว่างที่กำลังจอดอยู่กับที่ ส่วนประกอบที่สำคัญต่างๆในเครื่องยนต์ไอพ่นจะประกอบไปด้วย

1.ชุดอัดอากาศแรงดันต่ำ (Low pressure Compressor Section)
2.ชุดอัดอากาศแรงดันสูง (High pressure Compressor Section)
3.ห้องเผาไหม้ ( Combustion Section)
4.ชุดเทอร์ไบน์ ( Turbine Section)
5.ชุดต่อพ่วงอื่นๆ (Accessory Section)



ระบบการอัดอากาศ
เครื่องยนต์ไอพ่น ต้องอาศัยอากาศมาทำการอัดให้เกิดแรงดันสูงส่งไปด้านหลังเพื่อทำให้เครื่องบินเคลื่อนที่ไปทางด้านหน้า ในส่วนของชุดอัดอากาศจะอยู่บริเวณด้านหน้าของเครื่องยนต์สังเกตจะเห็นเป็นลักษณะครีบเหมือนใบพัดเรียงกันอย่างถี่ๆ ซึ่งมีครีบซ้อนกันเป็นหลายๆชุดเพื่อให้เกิดการอัดอากาศและมีแรงดันที่สูง เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในส่วนด้านหน้าจะเป็นชุดอัดอากาศแรงดันต่ำซึ่งจะทำการอัดอากาศที่เข้ามาปะทะกับครีบอัดอากาศ (Blade) ให้เพิ่มแรงดันให้สูงกว่าอากาศด้านนอกแล้วจึงส่งมายังชุดอัดอากาศแรงดันสูง ที่อยู่ถัดเข้ามาด้านในโดยจะทำการเพิ่มแรงดันอากาศให้มากกว่าชุดแรก ในช่วงนี้ความดันของอากาศจะสูงมากและพร้อมที่จะส่งไปยังห้องสันดาปต่อไป



สำหรับชุดอัดอากาศ มีการแบ่งระบบการอัดเป็น 2 แบบคือ
1.แบบอากาศไหลออกจากแรงเหวี่ยงจุดศูนย์กลาง ( Centrifugal Flow Compressor)
มีลักษณะเป็นครีบ ขนาดเล็กเรียงกันเป็นวง และต่ออยู่ในแกนกลางเดียวกัน เป็นชุดๆ ใช้ในเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทและเทอร์โบแฟน
2.แบบอากาศไหลผ่านแกนกลาง ( Axial Flow Compressor)
มี ลักษณะเป็นเหมือนครีบในถังของเครื่องซักผ้า (Impeller) โดยตัวครีบมีขนาดใหญ่และตั้งขึ้น ซึ่งนิยมใช้กันมากในเครื่องเทอร์โบพร็อบ และเฮลิคอปเตอร์

ระบบการสันดาป
ภายในห้องเผาไหม้หรือสันดาป จะมีช่องให้อากาศที่ได้รับการอัดอากาศแรงดันสูงแล้วเข้ามาในห้องเผาไหม้ และจะมีหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและหัวจุดระเบิด (Ignition Plug) ซึ่งจะใช้ในการจุดเพื่อให้เกิดการเผาไหม้ในช่วงแรกของการสตารท์เท่านั้น ส่วนท้ายของห้องเผาไหม้ก็จะมีช่องทางให้อากาศที่เผาไหม้ออกเพื่อส่งไปยังส่วนของเทอร์ไบน์ต่อไป

ระบบเทอร์ไบน์
ระบบนี้จะคล้ายกับระบบอากาศไหลผ่านแกนกลาง ซึ่งเมื่ออากาศร้อนที่มาจากการเผาไหม้ส่งออกมาปะทะกับครีบดังกล่าวก็จะทำให้เกิดการหมุนขึ้นจากอากาศร้อน และครีบของเทอร์ไบน์กับครีบในส่วนของระบบอัดอากาศติดตั้งอยู่ในแกนหมุนเเกนเดียวกัน กล่าวคือ หากระบบอัดอากาศหมุน ระบบเทอร์ไบน์ก็จะหมุนตามไปด้วยด้วย หรือหากเทอร์ไบน์หมุนระบบอัดอากาศก็หมุนตามเช่นกัน



ระบบต่อเพิ่มเติมในส่วนอื่นๆ
ระบบ นี้จะมีการทำงานที่เชื่อมต่อกับการให้พลังงานในการหมุนของระบบเทอร์ไบน์ เพื่อนำการหมุนที่ได้มาขับเพื่อให้อุปกรณ์ต่างๆ ทำงานเช่น ปั้มน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันไฮดรอลิค แล้วส่งทอดกำลังไปหมุนเจนเนอร์เรเตอร์ (Generator) เพื่อผลิตกระแสไฟสำหรับจ่ายให้กับอุปกรณ์ภายในเครื่องบิน

ลักษณะการทำงานของเครื่องยนต์แบบเทอร์โบเจ็ท (Turbo Jet)
ในการสตาร์ทเครื่องยนต์เจ็ทนั้นวิศวกรการบินผู้คิดค้นเครื่องยนต์ชนิดนี้จะใช้กระแสไฟฟ้าหรือปั้มลมอัดอากาศแรงดันสูงซึ่งอาจจะใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือใช้ทั้งสองอย่างแล้วแต่แบบของเครื่องยนต์ วิศวกรการบินเรียกเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า-ปั้มลมอัดอากาศแรงดันสูงนี้ว่า GPU (Ground Power Unit) หรือถ้าเป็นเครื่องบินขนาดใหญ่ก็จะมีเครื่องกำเนิดพลังงานที่ใช้สำหรับการ สตาร์ทเครื่องยนต์นี้อยู่ภายในเครื่องบินบริเวณส่วนท้ายของตัวเครื่อง ซึ่งเราเรียกว่า APU (Auxiliary Power Unit) เมื่อกดสวิชต์สตาร์ทจากห้องนักบิน มอเตอร์สตาร์ทเตอร์ก็จะทำการหมุนชุดเทอร์ไบน์ หรืออาจจะปล่อยลมที่มาจากปั้มลมให้มาหมุนเทอร์ไบน์ (ขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์แต่ละชนิด) เพื่อทำให้เกิดการหมุนแกนกลางทั้งแกนซึ่งหมายความว่าชุดอัดอากาศในส่วนหน้า ก็จะหมุนตามไปด้วย และเริ่มต้นอัดอากาศเพื่อส่งเข้ามายังห้องเผาไหม้อย่างต่อเนื่องและเมื่อหมุนได้ความเร็วในรอบที่เหมาะสมในการจุดระเบิดแล้วนักบินจะกดปุ่มจุดระเบิด (Ignition sw) เพื่อให้ระบบจุดระเบิดทำงานและจะเกิดประกายไฟขึ้น ขณะเดียวกันนักบินจะทำการตรวจสอบอัตราการอัดอากาศไปด้วย ขั้นต่อไปนักบินจะทำการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ และช่วงเวลานี้เองก็จะเกิดการสันดาปขึ้น ทำให้เกิดการเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง นักบินจะปิดสวิชต์ระบบการจุดระเบิด เพราะเครื่องยนต์จะทำการเผาไหม้เองตลอดเวลาและต่อเนื่องโดยไม่มีจังหวะการ เผาไหม้ที่ไม่ราบเรียบแบบเครื่องยนต์ลูกสูบ อากาศที่เผาไหม้แล้วก็จะส่งผ่านออกมายังชุดเทอร์ไบน์ เพื่อนำพลังงานจากการหมุนส่วนหนึ่งไปขับเคลื่อนในระบบของอุปกรณ์ต่อพ่วงใน ส่วนอื่นๆและส่งผ่านออกไปยังปลายท่อไอเสีย (Tail Cone) ทำให้เกิดแรงขับดันมหาศาลไปทางด้านหลังเครื่องบินจึงขับเคลื่อนไปทางด้าน หน้าได้ การทำงานของเครื่องยนต์เจ็ทที่มีความต่อเนื่องราบเรียบไม่มีอาการสะดุดและ เนื่องจากเครื่องยนต์มีขนาดใหญ่กว่ามาก ทำให้เกิดพลังงานในการขับเคลื่อนที่ออกมายังบริเวณท่อท้ายของตัวเครื่องยนต์ สูงกว่าเครื่องยนต์ชนิดอื่นๆมาก



ระบบน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท
ในส่วนของเครื่องยนต์อัดอากาศจะใช้เชื้อเพลิงที่ให้อัตราการเผาไหม้ที่สูงมาก เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดนี้เรียกว่า เจ็ทเอวัน (JET A-1) ซึ่งมีลักษณะใสไม่มีสีเหมือนน้ำ ราคาต่อลิตรของน้ำมันเชื้อเพลิงแบบเจ็ทเอวันอยู่ที่ประมาณ 11 บาทต่อลิตรซึ่งถูกกว่าน้ำมันเชื้อเพลิงแบบเอฟแก๊สที่ใช้ในเครื่องยนต์ลูกสูบ และมีราคาอยู่ที่ประมาณ 36 บาท/ลิตร แต่การที่ได้ค่าน้ำมันราคาถูกนั้นคงต้องแลกกับราคาค่าบำรุงรักษาเครื่องยนต์ไอพ่นซึ่งแพงกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบมากมายหลายเท่า และก่อนที่จะทำการบินก็ต้องเดรนน้ำมันเชื้อเพลิงออกมาดูก่อนว่ามีน้ำปนอยู่ หรือไม่ หากมีน้ำปะปนภายในน้ำมันก็ต้องทำการถ่ายเทออกให้หมด และน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดเจ็ทเอวันมีอัตราการไวไฟกว่าน้ำมันเชื้อเพลิงแบบเอฟแก๊สมาก

ระบบกลับทิศทางการเคื่อนที่ของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท
ในการขับเคลื่อนถอยหลังของเครื่องยนต์แบบเทอร์โบเจ็ทเราจะใช้ระบบที่เรียกว่า ทรัสรีเวิรสเซอร์ (Thrust Reversal) ซึ่งมักใช้ในตอนที่เครื่องบินแตะพื้นลงจอดแล้วทำการลดความเร็วของเครื่องบิน ลง นักบินจะใช้ระบบดังกล่าวนี้ร่วมกับแอร์เบรคของสปอยเลอร์ และดิสก์เบรคที่ฐานล้อร่วมกันในการชะลอความเร็วของตัวเครื่องบินให้ลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งระบบนี้ทำงานโดยส่วนท้ายของเครื่องยนต์ (tail cone) จะทำการกางเปิดออกมาทำให้อากาศไม่วิ่งไปทางด้านหลัง แต่กลับวิ่งสวนมาทางด้านหน้าทำให้เกิดแรงผลักดันกลับทิศทางขึ้น เครื่องก็จะค่อยๆวิ่งช้าลง แต่สำหรับเครื่องที่จอดอยู่นิ่งๆเช่นบริเวณหลุดจอด ซึ่งต้องทำการถอยออกจากงวงที่รับ-ส่งผู้โดยสารเข้าออก ซึ่งเมื่อใช้ระบบทรัสรีเวิร์ดเซอร์ในการกลับทิศทางของแรงขับดัน เครื่องบินก็จะถอยหลังออกมาเพื่อวิ่งไปยังแท็กซี่เวย์-รันเวย์ต่อไป แต่ส่วนมากทางสนามบินจะไม่อนุญาตให้กระทำการดังกล่าวเนื่องจากจะเกิดเสียงดังมากและไม่ปลอดภัยกับอาคารของสนามบิน ทางสนามบินจึงต้องใช้รถ Push Back Car มาผลักดันให้เครื่องออกจากหลุมจอดแทน ถ้าเป็นเครื่องเทอร์โบพร็อบสำหรับเครื่องบินที่ติดตั้งเครื่องยนต์ที่มีใบพัดขนาดใหญ่อยู่ในบริเวณปีกหรือหัวเครื่อง ก็จะทำการกลับมุมของใบพัดให้ตัดอากาศเพื่อสวนกับทิศทางปกติ คล้ายกับการที่เราทำการสลับขั้วพัดลมมอเตอร์ไฟฟ้า อากาศก็จะวิ่งกลับทิศทางซึ่งทำให้เครื่องบินถอยหลังได้เช่นเดียวกัน เพียงแต่ว่าการใช้ระบบถอยหลังในลักษณะนี้เพื่อความปลอดภัยในกฏข้อบังคับของ การบินแล้ว นักบินสามารถทำการกลับมุมของใบพัดได้ในรอบเครื่องยนต์เดินเบา(idile) เท่านั้น

เครื่องยนต์ของอากาศยานที่วิ่งถอยหลังไม่ได้ คืออากาศยานที่ใช้เครื่องยนต์ลูกสูบทุกแบบ และอีกส่วนหนึ่งก็คือทางสนามบินห้ามทำการสตาร์ทเครื่องยนต์ขณะอยู่ในบริเวณ หลุมจอดซึ่งต้องออกไปสตาร์ทเครื่องยนต์ที่แท็กซี่เวย์แทน โดยมีรถผลักเครื่องบินถอยหลังลากออกไป เราจึงมักไม่ค่อยได้เห็นเครื่องบินถอยหลังด้วยตัวของมันเอง แต่ทั้งนี้ก็เพื่อความปลอดภัยและเสียงจากเครื่องยนต์ที่ดังมาก ซึ่งอาจทำให้กระจกของอาคารแตกร้าว หรืออาจเกิดอุบัติเหตุจากการถอยไปชนกับอาคารอื่นๆที่อยู่ใกล้กับตัวเครื่อง หรือชนกับเครื่องบินที่จอดอยู่ข้าง ๆ เพื่อความปลอดภัยจึงใช้รถในการช่วยถอยเครื่องบินออกจากลานจอดเนื่องจากนักบินไม่สามารถมองเห็นว่าด้านหลังมีอะไรบ้าง ต้องอาศัยช่างหรือเจ้าหน้าที่ภาคพื้นดินในสนามบินช่วยในการบอกทิศทางของเครื่องบินเมื่อต้องถอยออกจากหลุมจอดว่ามีสิ่งใดกีดขวางอยู่หรือไม่ หากมีก็สามารถสั่งให้นักบินหยุดการถอยหลังได้ทันที

TurboJet Engine
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทเป็นเครื่องยนต์ที่สร้างแรงขับดันจากการพ่นแก็ซออกทางท่อท้าย ด้วยความเร็วสูงซึ่งมีการทำงานดังนี้คือ คอมเพรซเซอร์จะอัดอากาศเข้ามาในส่วนของ Combustion Chamber หรือห้องเผาไหม้ซึ่งในส่วนนี้อากาศจะถูกเผาให้กลายสภาพเป็นแก็ซร้อนที่มี ความดันสูงมาก หลังจากนั้นแก็ซร้อนจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกจะถูกขับผ่าน Nozzle ซึ่งเป็นส่วนที่ทำให้แก็ซร้อนไหลออกด้วยความเร็วสูงส่งผลให้เกิดแรงขับดันมหาศาล แก็ซร้อนในส่วนที่สองจะถูกนำไปขับเคลื่อน Gas Turbine หรือกังหันแก็ซเพื่อสร้างแรงบิดให้กับเพลาและแรงบิดนี้จะถูกนำย้อนกลับไปขับดันคอมเพรซเซอร์เพื่ออัดอากศเข้าสู่ห้องเผาไหม้ต่อไปเป็นวัฏจักรแบบต่อ เนื่องเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทได้ถูกนำไปใช้งานเป็นครั้งแรกในระหว่างสงครามโลกครั้งที่สองโดยกองทัพอากาศเยอรมัน และหลังจากการพัฒนาจึงเริ่มนำไปใช้กับเครื่องบินพาณิชย์เป็นครั้งแรกในปี 1958 โดยนำไปติดตั้งให้กับเครื่องบิน Boeing 707 และ McDonnall Douglas Dc 8 เนื่องจากมันเป็นเครื่องยนต์ที่มีแรงขับดันสูงมาก ในยุคสงครามโลกครั้งที่สองและยุคปัจจุบันนี้เครื่องยนต์เจ็ทจึงถูกนำมาใช้ กับเครื่องบินความเร็วสูงและเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงเช่น Heinkel He280, Messerschmitt Me262, Boeing B47 Stratojet, Lockheed F104.



Turbofan Engine
เนื่องจากมันมีลักษณะและการทำงานคล้ายกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท แต่จะมีพัดลมขนาดใหญ่ติดตั้งไว้ด้วยการยึดติดกับเพลาด้านหน้าของคอมเพรซเซอร์และสร้างแรงขับดันด้วยการพ่นแก็ซผ่านท่อส่วนท้ายด้วยความเร็วสูง หลักการทำงานของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนคือ แก็ซร้อนจากห้องเผาไหม้บางส่วนจะถูกขับผ่าน Nozzlec และอีกส่วนหนึ่งจะถูกขับออกเพื่อผ่านไปยังกังหันแก็ซและสร้างแรงบิดให้กับ เพลา กำลังของเพลาที่หมุนจะถูกนำมาใช้หมุนคอมเพรซเซอร์เพื่ออัดอากาศเข้าสู่ห้อง เผาไหม้และขับดันพัดลมขนาดใหญ่เพื่อสร้างแรงขับดัน เครื่องยนต์ประเภทนี้จะใช้งานได้ดีในเครื่องบินความเร็วสูงกว่า 500 ไมล์ต่อชั่วโมงและเครื่องบินรบความเร็วเสียงเช่น General Dynamics F16,Grumman F14 Tomcat ส่วนเครื่องบินพาณิชย์ในยุคนี้ที่นำเครื่องยนต์แบบเทอร์โบแฟนมาติดตั้ง เนื่องจากมีความเหมาะสมกับความต้องการในการใช้งานเช่น Boeing 747 และMcDonnel Douglas Dc10.



Turboprop Engine
ถูกพัฒนามาจากเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในย่านความเร็วที่ ต่ำกว่า 500 ไมล์ต่อชั่วโมง หลักการทำงานของเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อพคือ เครื่องยนต์จะพ่นแก็ซร้อนออกสู่ท่อท้ายเพียงแค่ 15% และอีก85%จะถูกนำไปขับกังหันซึ่งจะส่งกำลังผ่านเพลามาขับชุดคอมเพรซเซอร์และใบพัด Propeller เทอร์โบพร็อพจะเกิดประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อนำมาใช้กับเครื่องบินความเร็วต่ำ ที่ระหว่าง 300-500 ไมล์ต่อชั่วโมง ส่วนมากอากาศยานที่นำเครื่องยนต์ชนิดนี้มาใช้จะมีความเร็วไม่สูงมากนักเช่น Atr 72 ,Beech King air 300, De Havilland Canada DHC-8 Dash 8 Series 100, Lockheed C130 Hercules.



นอกจากการนำเครื่องยนต์แบบแก็ซเทอร์ไบน์ (เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท)มาใช้ในอากาศยานแบบต่างๆที่ใช้ความเร็วในการบินที่แตกต่างกันไปตามวัตถุประสงศ์ของการใช้งานแล้ว เครื่องยนต์ชนิดนี้ยังได้ถูกนำไปติดตั้งให้กับเรือไฮโดรฟอยรส์และรถยนต์บางประเภทที่ใช้ในการวิ่งทำลายสถิติบนพื้นหรือใช้แสดงโชว์เนื่องจากเครื่องยนต์เจ็ทมีพละกำลังมหาศาลและมีความเร็วสูงมากจนทำให้การควบคุมในการใช้งานที่แตกต่างไปจากการบินทำได้ยากและอาจเกิดอุบัติเหตุรุนแรงขึ้นได้ การพัฒนาเครื่องยนต์ชนิดนี้จะยังคงมีอยู่ต่อไปตราบเท่าที่มนุษย์ยังมีความจำเป็นในการเคลื่อนที่เดินทาง

ข้อมูลอ้างอิงบางส่วนจาก
-ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยราชมงคล
-The Aerospace Magazine

chang palace
chang.arcom@thairath.co.th
photo by
-www.brainrender.com
-www.answers.com
-www.petervaldivia.com
-www.boeingcockpit.com
-www.solarnavigator.net
-www51.honeywell.com
-www.kawiforums.com
-www.nlr.nl