「軸流式圧縮機」の版間の差分

'''軸流式圧縮機'''（じくりゅうしきあっしゅくき、[[:{{lang-en:Axial compressor|Axial compressor]]}}）とは、[[流体機械]]である[[圧縮機]]の一種で、ターボ圧縮機に分類される。回転翼の前後に生じる圧力差を利用し、気体を連続的に圧縮する装置。'''軸流コンプレッサ'''（'''ー'''）とも呼ばれる。

ジェットエンジンの動翼は熱膨張を考慮し、ある程度の機械的な遊びを許容する[[ほぞ]]組みのような填め込み方で、一枚ずつディスクに取り付けられていることが多いが、設計法の進歩でディスクと一体成型された[[ブリスク]] (blisk, blade + disk) という形式のものも存在する。静翼はケーシングに固定されていることもあるが、流れに対する[[迎え角]]をある程度調節できるような可変静翼システム (VSV, variable stator vane) を備えたものもある。

初期の軸流式圧縮機は低効率で、1920年代前半迄の通説はターボジェットエンジンへの適用に懐疑的だったが、1926年に英空軍省技官[[{{仮リンク|アラン・アーノルド・グリフィス]] ([[:|en:Alan Arnold Griffith|Alan Arnold Griffith]]) }}が従来使われていた平板な羽子板状の翼では流れが剥離し、[[失速]]してしまっていることを明らかにし、航空機同様の[[翼型]]を用いた軸流式ターボジェットエンジン理論を構築した。

[[第二次世界大戦]]勃発に伴い、航空機を格段に高速化するターボジェットエンジンの開発は各国で焦眉の急になった。基礎研究が進んでいた英では、1937年頃から[[蒸気タービン]]に経験を持つ[[メトロポリタン・ヴィッカース]] ([[:en:Metropolitan-Vickers|Metropolitan-Vickers, Metrovick]]) が積極的に取り組んだが難航し、グリフィスの部下[[フランク・ホイットル]] ([[:en:Frank Whittle|Frank Whittle]]) は大径で前面投影面積が広く、高出力化に伴い重量も肥大化する構造的弱点を承知の上で、簡素な[[遠心式圧縮機|遠心式ターボジェットエンジン]]が早期の戦力化に適すると主張し、理想主義を掲げる上官のグリフィスと鋭く対立して袂を分かった。

ホイットルのチームは公言通り遠心式ターボジェットエンジンをいち早く実用化するが、独では同時期に[[ハンス・フォン・オハイン]] ([[:en:Hans Joachim Pabst von Ohain|Hans Joachim Pabst von Ohain]]) が並行して開発を手掛けていたのみならず、更に複雑な軸流式ターボジェットの将来性に確信を抱いていた[[ドイツ航空軍省]]技官[[{{仮リンク|ヘルムート・シェルプ]] ([[:|en:Helmut Schelp|Helmut Schelp]]) }}らの後押しで [[BMW]] 、[[ユンカース]]が困難な技術的課題に挑んだ結果、後退翼を持つ革命的なジェット戦闘機 [[メッサーシュミット Me262|Me 262]] 等を世界に先駆けて実戦投入した。圧倒的優速の Me 262 は連合国側に多大な脅威を与えたが劣勢を挽回するには至らず、降服伏と共に独の技術者は[[ペーパークリップ作戦]]等によって米ソが自国に招聘し、青天井の予算を積んで研究開発を続行させた。

航空機用ジェットエンジンは、高温かつ高大気圧で流速ゼロの条件下で始動し、低温低大気圧で高流速の高空まで、様々な高度と速度に適応する事が求められる。このため単に燃料流量を増減するだけでなく、[[エアインテーク|空気取入]]・排出面積を可変にしたり、途中の段から圧縮空気を一部抽気（ブリード）したり、可変静翼を調整するなどして、[[サージング]]と呼ばれる失速現象（[[コンプレッサ・ストール]]）を避けつつ、燃焼をコントロールして[[熱効率]]の向上をはかる。

初期のジェットエンジンは圧縮機と[[タービン]]を単一の軸でつないだだけの1軸 (single spool) 式であったが、[[:en:General Electricゼネラル・エレクトリック J79|GE J79]] を最後に、それぞれの低圧部と高圧部同士を同軸でつなぐがそれぞれ別々に回転する2軸 (twin spool) 式が主流になった（低圧部用の軸は高圧部用の軸の内部を通される）。ここから、低圧部を巨大化して噴流の多くを大気中に放出する[[ターボファンエンジン]]へと発展して、航空機の燃費と騒音は格段に改善された。