เครื่องยนต์ไอพ่น

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

เครื่องยนต์ไอพ่น (อังกฤษ: jet engine) เป็นเครื่องยนต์แรงปฏิกริยา (Reaction engine) ซึ่งอาศัยการถ่ายเทโมเมนตัมจากแรงผลักจากลำไอพ่น (Jet) ที่เคลื่อนที่เร็วมากๆที่ทำให้เกิดแรงขับดันของกระแสขับเคลื่อน (Jet Propulsion) ซึ่งสอดคล้องกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ที่ว่าแรงเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมและแรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา ดังนั้นในทางทฤษฎีแรงขับดันอากาศยานที่เกิดขึ้น จะเป็นผลมาจากอัตราการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม ซึ่งมาจากการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของไอพ่นที่ออกจากท้ายเครื่องยนต์ นิยามนี้ครอบคลุมทั้งเครื่องยนต์ไอพ่นแบบเทอร์โบเจท, เทอร์โบแฟน, จรวด, แรมเจท และเพ้าท์เจท เครื่องยนต์ไอพ่นเกือบทั้งหมดเป็นชนิดสันดาบภายใน (internal combustion engines) แต่ก็มีบางชนิดที่ไม่มีการสันดาบ (non-combusting)

โดยทั่วไปเมื่อกล่าวถึงเครื่องยนต์ไอพ่น จะหมายถึง เครื่องยนต์ที่ใช้อากาศสันดาบภายใน ซึ่งปกติจะประกอบด้วย ชุดอัดอากาศ (compressor) ที่หมุนด้วยกำลังขับจากกังหัน (turbine) ตามหลักของวัฏจักรเบรตัน (Brayton cycle) พลังงานที่เหลือที่อยู่ในรูปของก๊าซร้อนก็จะเคลื่อนที่ผ่านหัวฉีด (nozzle) ทำหน้าที่เร่งความเร็วของก๊าซ ออกจากเครื่องยนต์ เพื่อสร้างเป็นแรงขับให้อากาศยานเคลื่อนไปข้างหน้าต่อไป

เครื่องยนต์ที่ใช้หลักการดังกล่าว เป็นเครื่องยนต์พื้นฐานที่ติดตั้งในอากาศยานที่บินในระยะไกล แต่ถ้าใช้สำหรับอากาศยานที่เดินทางด้วยความเร็วต่ำกว่าเสียง ประสิทธิภาพจะต่ำเนื่องจากสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ดังนั้นอากาศยานสมัยใหม่ที่เดินทางด้วยความเร็วต่ำกว่าเสียง (subsonic) หรือเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ทั่วไป จะใช้เครื่องยนต์ไอพ่นแบบ high-bypass turbofan ซึ่ง ทำความเร็วได้มากกว่า บินได้ระยะทางที่ไกลกว่า จะมีประสิทธิภาพด้านการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ดีกว่า เทียบเคียงได้กับประสิทธิภาพด้านกว่าสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของเครื่องยนแบบลูกสูบ

การนำเครื่องยนต์ไอพ่นไปใช้งาน[แก้]

รถยนต์ที่ติดเครื่องยนต์ไอพ่น

ในการขนส่ง เครื่องยนต์ไอพ่นใช้ในอากาศยาน และรถยนต์ความเร็วสูงบางชนิด สำหรับเครื่องยนต์ไอพ่นในรูปแบบจรวด จะใช้ในการบินในอวกาศและขีปนาวุธทางการทหาร นอกจากใช้ในกิจกรรมขนส่งแล้ว เครื่องยนต์ไอพ่นยังใช้ในอุตสาหกรรมหนักอีกด้วย เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันแก๊ส (gas turbines power generation)ในโรงไฟฟ้า เป็นต้น

เครื่องยนต์กังหันแก๊ส ในอุตสาหกรรม Photograph of industrial gas turbine engine, with interior components shown. By:Nabonaco

ชนิด[แก้]

แบ่งออกเป็น 4 ชนิด

  1. เครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศในการเผาไหม้ (Airbreathing)
  2. เครื่องยนต์จรวด (Rocket)
  3. เครื่องยนต์ลูกผสม (Hybrid)
  4. เครื่องยนต์วอเตอร์เจ็ท (Water jet)

เครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศ(Airbreathing)[แก้]

อากาศยานทั่วไปใช้เครื่องยนต์ไอพ่นชนิดใช้อากาศในการเผาไหม้ และเกือบทั้งหมดของเครื่องยนต์ดังกล่าวใช้ในรูปแบบของ เครื่องยนต์ไอพ่นชนิดเทอร์โบแฟน (turbofan) ซึ่งให้ประสิทธิภาพดีเมื่อบินที่ความเร็วต่ำกว่าความเร็วเสียง

เครื่องยนต์ชนิดที่ใช้กำลังจาก กังหัน (turbine powered)[แก้]

เครื่องยนต์ที่ใช้กำลังจากกังหัน (turbine powered) ชนิดต่างๆ

เครื่องยนต์กังหันแก๊สจัดเป็นเครื่องยนต์ โรตารี ที่สร้างพลังงานจากการไหลของแก๊สที่เผาไหม้ เครื่องยนต์นี้ประกอบด้วย ตัวอัดอากาศ (compressor) ที่ต้นทาง ต่อคู่ควบกับกังหัน (turbine) โดยมีห้องเผาไหม้ (combustion chamber) อยู่ระหว่างกลาง

ในเครื่องยนต์อากาศยานส่วนประกอบหลักทั้งสามนี้มักจะเรียกว่า แก๊ส เจนเนอเรเตอร์ (gas generator) เครื่องยนต์กังหันแก๊ส มีหลากหลายรูปแบบ แต่ใช้หลักการของ แก๊ส เจนเนอเรเตอร์ แบบเดียวกัน มีอยู่ 4 ชนิด ดังนี้

  1. เทอร์โบเจ็ท (Turbojet)
  2. เทอร์โบแฟน (Turbofan)
  3. เทอร์โบพร๊บอป (Turboprop) และเทอร์โบชาฟต์ (Turboshaft)
  4. พร๊อปแฟน (Propfan)


เทอร์โบเจ็ท (Turbojet)[แก้]
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท


เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท จัดเป็นเครื่องยนต์แบบกังหันแก๊ส (gas turbine engine) ที่ทำงานด้วยการบีบอัดอากาศที่ตัวบีบอัด (compressr)อัดด้านหน้าของเครื่องยนต์ ซึ่งจะเป็นชนิดอัดอากาศตามแนวแกน(axial) หรืออัดอากาศตาม แรงเหวี่ยงหนีศูนย์(centrifugal) หรือแบบผสม จากนั้นจะมีการผสมเชื้อเพลิงเข้ากับอากาศที่ถูกบีบอัดแล้ว เพื่อเข้าไปเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ จากนั้นแก๊สร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ก็จะผ่านเข้าไปหมุนกังหัน สร้างกำลังออกมา แล้วผ่านเข้าสู่หัวฉีด (nozzle)เพื่อเร่งความเร็วของแก๊สและปล่อยออกทางด้านท้ายเครื่องยนต์ต่อไป

ตัวบีบอัดที่ทำหน้าที่อัดอากาศให้มีความดันสูงนั้น ทำงานโดยรับกำลังมาจากกังหันที่สร้างพลังงานมาจากแก๊สร้อนที่ไหลผ่าน สำหรับแรงขับดันให้เครื่องบินเคลื่อนไปข้างหน้านั้น เกิดจากเครื่องยนต์แปลงพลังงานของเชื้อเพลิงเป็นรูปพลังงานจลน์ที่อยู่ในไอเสียที่พ่นออกจากท้ายเครื่อง

เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทนี้ อากาศที่ไหลเข้าเครื่องทั้งหมด จะไหลผ่านระบบดังกล่าว (ตัวบีบอัด, ห้องเผาไหม้, กังหัน) ซึ่งจะแตกต่างกับ เทอร์โบแฟน ที่อธิบายไว้ในหัวข้อด้านล่าง

เทอร์โบแฟน (Turbofan)[แก้]
ภาพจำลองการทำงานของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนชนิด low bypass ในสีเขียวแสดงถึงบริเวณที่ อากาศหรือส่วนผสมระหว่างอากาศและเชื้อเพลิง มีความดันต่ำ สีม่วงหมายถึงบริเวณที่ความดันสูง

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน จัดเป็นเครื่องยนต์กังหันแก๊ส (gas turbine) และมีความคล้ายกันกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท มาก เนื่องจากใช้ชุด แก๊สเจอเนอเรเตอร์ (compressor, combustor, turbine) ในการเปลี่ยนรูปพลังงานจากเชื้อเพลิงเป็นพลังงานจลน์ที่ไอพ่นที่ออกจากท้ายเครื่อง

สิ่งที่ทำให้เครื่องยนต์เทอโบแฟน แตกต่างจากเทอร์โบเจ็ท คือการติดตั้งชิ้นส่วนเพิ่มเติม นั่นคือ กังหันขนาดใหญ่ (fan) ซึ่งเช่นเดียวกับชุดอัดอากาศ (compressor) คือได้รับกำลังขับเคลื่อนจากชุดกังหันกังหันส่วนท้าย(turbine)

ในส่วนของการไหลของอากาศเมื่อเข้าสู่ตัวเครื่องยนต์ จะมีอากาศบางส่วนที่ไม่ไหลผ่าน (bypass)ชุดแก๊สเจนเนอเรเตอร์ (compressor, combustor, turbine) แต่จะไหลผ่านช่องทางที่แยกต่างหาก ข้ามชุดแก๊สเจนเนอเรเตอร์ไป เข้าสู่หัวฉีด (nozzle) อากาศที่ bypass มานี้จะมีความเร็วที่ต่ำกว่า แต่มีมวลมากกว่า อากาศที่ไหลผ่านชุดเจนเนอเรเตอร์ เนื่องจากมวลที่มากกว่านี้ ทำให้เกิดการเปลียนแปลงโมเมนตัมที่มากขึ้น ทำให้เกิดแรงขับ (thrust) ที่มากกว่าการที่มีอากาศจากแกนเครื่อง (core engine) อย่างเดียว โดยปราศจากอากาศที่ bypass มา


จากที่กล่าวมา ทำให้เครื่องยนต์แบบเทอร์โบแฟนมีประสิทธิภาพดีกว่าเครื่องยนต์แบบเทอร์โบเจ็ท ที่ความเร็วอากาศยานต่ำกว่าเสียง แต่อย่างไรก็ตาม การติดตั้งชุดใบพัด(fan) และส่วนของ bypass จำเป็นต้องทำให้ด้านหน้าของเครื่องยนต์มีขนาดใหญ่ ซึ่งจะทำให้เกิดแรงฉุดต้านการเคลื่อนที่ (drag) ในขณะบินมากขึ้น

เครื่องยนต์ เทอร์โบแฟน ชนิด high-bypass (CF6) by General Electric

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนนี้สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ low bypass และ high bypass ในส่วนของ low bypass จะมีอัตราส่วนการ bypass (bypass ratio) ประมาณ 2 : 1 หรือไม่เกินนี้ นั่นหมายความว่า ในขณะที่มีอากาศ 1 กิโลกรัม ไหลผ่านเข้าแกนเครื่อง (core engine) จะมีอากาศประมา๊ 2 กิโลกรัม หรือ น้อยกว่าไม่ไหลผ่าน (bypass) แกนเครื่อง (core engine)

สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแบบ Low bypass นั้นมักจะใช้การผสมกันของอากาศที่ผ่านแกนเครื่อง และไม่ผ่านแกนเครื่องเป็นไอพ่นที่ออกจากท้ายเครื่องยนต์ นั่นหมายความว่า อากาศทั้งสองส่วนจะต้องผ่านหัวฉีดตัวเดียวกัน


เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนชนิด High bypass นั้นจะมีอัตราส่วนการ bypass (bypass ratios) ที่สุงกว่า บางครั้งอาจจะอยุ่ที่ระดับ 5:1 หรือ 6:1. เครื่องยนต์เหล่านี้สามารถสร้างแรงขับได้มากกว่าเครื่อง low bypass และ เทอร์โบเจ็ท เนื่องจากมวลปริมาณมหาศาลได้รับการเร่ง และโดยทั่วไป เครื่องยนต์ high bypass จะมีประสิทธิภาพด้านการใช้เชื้อเพลิงดีกว่าด้วย

เทอร์โบพร๊อป (Turboprop) และเทอร์โบชาฟต์ (Turboshaft)[แก้]

เครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อป (Turboprop engine) เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของเครื่องยนต์กังหันแก๊ส (gas turbine) ซึ่งชุดแก๊สเจอเนอเรเตอร์ก็จะมีหลักการเดียวกันกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท หรือเทอร์โบแฟน สิ่งที่แตกต่างกันคือ เครื่องยนต์เทอร์โบปพร๊อป กำลังจากกังหันแก๊สจะไปขับระบบเฟืองทด (reduction gear) ที่เชื่อมต่อไปยังใบพัด (propeller) เพื่อหมุนและสร้างแรงขับต่อไป

แรงขับดันอากาศยานที่ได้จากเครื่องยนต์ชนิดนี้จะมาจากใบพัด (propeller) เป็นหลัก และมาจาก ไอพ่นที่ออกจากท้ายเครื่องอีกส่วนหนึ่ง ซึ่งน้อยกว่า จากที่กล่าวมาที่แรงขับมีต้นกำเนิดมาจากสองแหล่ง การออกแบบเครื่องยนต์ตรงส่วนของไอพ่นก็มีความสำคัญมากเพราะกำลังขับสูงสุด (Maximum thrust) จะได้มาจากการทำงานร่วมกันของใบพัดและไอพ่น

โดยทั่วไปเครื่องยนต์เทอร์โบพรอ๊ปจะมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท และเทอร์โบแฟน เมื่อบินด้วยความเร็วต่ำ (ซึ่งประสิทธิภาพของใบพัดจะสูง) แต่ข้อเสียคือเกิดเสียงดัง และเมื่อบินด้วยความเร็วสูงประสิทธิภาพจะลดต่ำลง ดังนั้นเครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อปจึงมักใช้ในอากาศยานขนาดเล็กที่บินด้วยความเร็วต่ำกว่าเสียง

เครื่องยนต์เทอร์โบชาฟต์ (Turboshaft engines) เป็นเครื่องยนต์ชนิดที่คล้ายกับ เทอร์โบพร๊อปมาก แต่สิ่งที่ต่างคือกำลังเกือบทั้งหมดที่ได้จากกังหันแก๊สจะนำไปขับเพลาหมุน (shaft) และจะมีแรงขับที่เกิดจากไอพ่นเล็กน้อยหรือไม่มีเลย เฮลิคอปเตอร์จะใช้เครื่องยนต์ชนิดนี้

พร๊อปแฟน(Propfan)[แก้]
NASA / GE Unducted fan engine

เครื่องยนต์ พร๊อปแฟน (ชึ่งอาจจะเรียกว่า unducted fan หรือ open rotor หรือ ultra-high bypass ก็ได้) คือเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สเจนเนอเรเตอร์เป็นตัวขับเคลื่อนกังหัน (fan) เช่นเดียวกันกับเครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อป สำหรับแรงขับดัน (Thrust) ก็เช่นเดียวกัน แรงขับดันส่วนใหญ่มาจากใบพัด ไม่ไ้ด้มาจากไอพ่น

สิ่งที่ทำให้เครื่องยนต์พร๊อปแฟนนี้ แตกต่างจากเครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อป คือ การออกแบบใบของใบพัด (propeller blades) ที่ทำให้สามารถใช้งานได้แม้ขณะใช้ความเร็วสูงถึง 0.8 มัค (Mach) ซึ่งสูสีกับเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ใช้ในอากาศยานเชิงพาณิชย์ (เครื่องบินโดยสาร เครื่องบินขนส่งทั่วไป)

หมายเหตุ* เครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อปทั่วไปจะมีขีดจำกัดความเร็ว สาเหตุมาจากประสิทธิภาพของใบพัด เนื่องจากเมื่อความเร็วสูงถึงจุดหนึ่ง จะเกิดการ stall ที่ปลายสุดของใบพัด ทำให้เกิดแรงต้านการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นมาก นี่จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้เครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อปมีประสิทธิภาพต่ำเมื่อบินด้วยความเร็วสูง (ประมาณ 700 กม./ชม.)

เครื่องยนต์พร๊อปแฟนนี้จึงมีประสิทธิภาพด้านการใช้เชื้อเพลิงที่ดีเช่นเดียวกับเครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อป และยังสามารถบินด้วยความเร็วสูงเทียบเคียงกับเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ได้อีกด้วย

ถึงอย่างไรก็ตามเครื่องยนต์ชนิดนี้ ยังมีข้อบกพร่อง คือเสียงที่เกิดจากใบพัดนั้นดังมากเกินกว่าระดับที่เหมาะสม ประกอบกับเชื้อเพลิงก็ยังมีราคาอยู่ในระดับที่ไม่สูงเกินไปนักเครื่องยนต์ชนิดนี้จึงยังไม่แพร่หลายในเครื่องบินพาณิชย์

เครื่องยนต์ชนิดที่ใช้กำลังแบบ แรม (Ram powered)[แก้]

Ram powered jet engines คือเครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศชนิดหนึ่ง ซึ่งเหมือนกับเครื่องยนต์กังหันแก๊สและใช้หลักการของวัฏจักรเบรย์ตัน เช่นกัน สำหรับสิ่งที่แตกต่างคือ การอัดอากาศ ในเครื่องยนต์กังหันแก๊สจะใช้ตัวบีดอัด (compressor) อาจจะเป็นแบบเซนติฟูกอล หรือแอกเซียล ก็ตาม แต่สำหรับเครื่องยนต์แบบ แรม นั้นจะใช้การบีบอัดโดยให้อากาศไหลผ่านตัว ดิฟฟิวเซอร์ (diffuser) นอกจากนี้ เครื่องยนต์แบบแรม ยังจัดเป็นเครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศที่ซับซ้อนน้อยที่สุด เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ขณะปฏิบัติงาน

เครื่องยนต์แบบ แรม มีอยู่ 2 ชนิด คือ

  1. แรมเจ็ท (Ram Jet)
  2. สแครมเจ็ท (Scram Jet)
แรมเจ็ท (Ramjet)[แก้]
แผนภาพแสดงการทำงานของเครื่องยนต์แรมเจ็ท โดยที่ตัวอักษร M หมายถึงเลขมัค

แรมเจ็ท เป็นเครื่องยนต์แบบแรม ชนิดพื้นฐานที่สุด ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

  1. ทางเข้าของอากาศ (inlet) ที่ทำหน้าที่บีบอัดอากาศที่ไหลเข้าเครื่องยนต์
  2. ตัวจุดระเบิด (combustor) ทำหน้าที่ฉีดเชื้อเพลิงและจุดระเบิด
  3. หัวฉีด (nozzle) ทำหน้าที่เร่งไอเสียให้ออกไปทางท้ายเครื่องยนต์เพื่อสร้างแรงขับดัน (thrust)


เครื่องยนต์ชนิดนี้จำเป็นต้องทำงานในขณะที่มีอากาศไหลเข้าด้วยความเร็วสูง (หรืออีกนัยหนึ่งคือ บินด้วยความเร็วสูง) จึงจะสามารถอัดอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะฉะนั้นเครื่องยนต์นี้จึงไม่สามารถทำงานได้เมื่อเครื่องบินอยู่บนพื้น แต่จะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อบินด้วยความเร็วเหนือเสียง (supersonic)

ลักษณะเฉพาะของเครื่องยนต์ชนิดนี้ การเผาไหม้จะทำได้ดีที่ความเร็วของอากาศขณะเข้าสู่บริเวณเผาไหม้มีความเร็วต่ำกว่าเสียง (subsonic) เพราะฉะนั้นทางเข้า (inlet) ต้องออกแบมาเพื่อให้อากาศภายนอกที่มีความเร็วเหนือเสียง (supersonic) ไหลเข้าสู่เครื่องยนต์แล้วความเร็วลดลงต่ำกว่าเสียง ทางเข้าจึงทำหน้าที่เป็นตัวลดความเร็วซึ่งได้รับการออกแบบมาเป็นหัวฉีด* (nozzle) เมื่อความเร็วต่ำกว่าเสียงแล้ว ก็จะถูกจุดระเบิด แล้วถูกเร่งด้วยหัวฉีด ออกเป็นไอพ่น สร้างกำลังขับต่อไป

เนื่องจากต้องมีกระบวนการลดความเร็วจากความเร็วเหนือเสียง มาสู่ความเร็วต่ำกว่าเสียงดังกล่าว จึงเป็นข้อจำกัดให้เครื่องยนต์ชนิดนี้ทำความเร็วสูงสุดได้ประมาณ 5 มัค

* หมายเหตุ โดยทั่วไปหัวฉีด (nozzle) จะทำหน้าที่เร่งความเร็วของของไหล เมื่อของไหลนั้นๆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเสียง(sonic) หรือต่ำกว่าเสียง(subsonic) แต่จะทำหน้าที่ลดความเร็ว เมื่อของไหลนั้นๆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเหนือเสียง (supersonic)

สแครมเจ็ท (Scramjet)[แก้]
แผนภาพจำลองการทำงานของเครื่องยนต์สแครมเจ็ท

สแครมเจ็ทใช้กลไกที่ใกล้เคียงกับแรมเจ็ทมาก คือประกอบด้วย สามส่วนหลักๆ ได้แก่ ทางเข้า (inlet), ตัวจุดระเบิด (combustor) และ หัวฉีด (nozzle)

สิ่งที่แตกต่างกันคือเครื่องยนต์สแครมเจ็ท ขณะเผาไหม้ ไม่ได้ใช้อากาศที่มีความเร็วต่ำกว่าเสียง(subsonic) แต่ใช้อากาศที่มีความเร็วเหนือเสียง(supersonic) ในการเผาไหม้ และชื่อสแครมเจ็ท (scram jet) นี้มาจาก คำว่า "supersonic combusting ramjet"

เนื่องจากสแครมเจ็ทใช้อากาศที่มีความเร็วเหนือเสียงในการเผาไหม้ดังกล่าว จึงทำให้สามารถปฏิบัติงานได้ที่ความเร็วสูงกว่า 6 มัค ซึ่งที่ความเร็วนี้ ถ้าเป็นเครื่องยนต์แรมเจ็ท จะมีประสิทธิภาำพที่ต่ำมาก

เครื่องยนต์ชนิดเผาไหม้ไม่ต่อเนื่อง (Non-continuous combustion)[แก้]

แผนภาพจำลองการทำงานของเพ้าส์เจ็ท
ชนิด คำอธิบาย ข้อดี ข้อเสีย
มอเตอร์เจ็ท (motor jet) เป็นชนิดที่เลิกใช้งานแล้ว ทำงานคล้ายกับเทอร์โบเจ็ท แต่ใช้ลูกสูบเป็นตัวขับตัวอัดอากาศ (compressor) สร้างแรงขับดันได้สูงกว่าแบบใบพัดเมื่อบินด้วยความเร็วสูง น้ำหนักมาก ประสิทธิภาพต่ำ
เพ้าส์เจ็ท (Pulsejet) อัดอากาศและเผาไหม้เป็นระยะๆ แทนการเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง บางรูปแบบมีการใช้วาล์วด้วย เป็นการออกแบบที่พื้นฐาน ไม่ซับซ้อน สามารถใช้ร่วมกันได้กับอากาศยานหลายรุ่น เสียงดัง, ประสิทธิภาพต่ำ (อัตราส่วนการอัดต่ำ), ทำงานได้ไม่ดีเมื่อมีขนาดใหญ่, วาล์วสึกหรอเร็ว
เพ้าส์เดโทเนชัน (Pulse detonation) เหมือนกันกับเพ้าส์เจ็ท แต่การเผาไหม้จะเป็นแบบ detonation แทนที่จะเป็น deflagration, อาจจะมีหรือไม่มีวาล์วก็ได้ มีประสิทธิเครื่องยนต์ภาพสูงสุด (ทางทฤษฎี) เสียงดังมาก, ชิ้นส่วนเกิดความล้าทางกล (mechanical fatigue) สูง , การเริ่มต้น detonation ยาก, ยังไม่มีการนำมาใช้งานจริง


เครื่องยนต์จรวด(Rocket)[แก้]

Rocket engine propulsion เครื่องยนต์จรวด (rocket engine) ใช้หลักการเดียวกันกับเครื่องยนต์ไอพ่นในการสร้างกำลังขับดัน แต่สิ่งที่แตกต่างกันคือไม่ต้องใช้ออกซิเจนจากบรรยากาศในการเผาไหม้ เนื่องจากจรวดนั้นๆ จะบรรทุกเอาสสารที่จำเป็นต่อการสร้างกำลังขับขึ้นไปด้วย เครื่องยนต์ชนิดนี้มักใช้ในภารกิจเกี่ยวกับอวกาศเช่น การส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจร การส่งมนุษย์ขึ้นไปสำรวจอวกาศ รวมถึงการลงจอดบนดวงจันทร์เมื่อปี ค.ศ.1969

เครื่องยนต์จรวดใช้สำหรับการบินในระดับความสูงที่สูงมาก เนื่องจากเป็นการบินโดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจนจากบรรยากาศรอบข้าง ทำให้สามารถปฏิบัติงานได้ที่ความสูงใดๆ หรือในกรณีที่ต้องการสร้างความเร่งที่สูงมากได้ ซึ่งเป็นเพราะเครื่องยนต์ชนิดนี้มีอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักตัว(thrust-to-weight ratio) ที่สูงมาก

สมการสำหรับการประมาณค่าแรงขับดันสุทธิของเครื่องยนต์จรวดเป็นดังนี้:

F = \dot m g_0 I_{sp-vac} - A_e P \;

โดยที่ F คือ แรงขับ (thrust), I_{sp(vac)} คือ การดล หรือการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัม (specific impulse), g_0 ความเร่งเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วง (standard gravity), \dot m คืออัตราการไหลของเชื้อเพลิง มีหน่วยเป็น kg/s, A_eพื้นที่หน้าตัดที่ทางออกของไอพ่น P ความดันบรรยากาศ

ข้อดีของเครื่องยนต์จรวด - มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่น้อย (ไม่มีคอมเพรสเซอร์ เทอร์ไบน์) - ให้ความเร็วได้ตั้งแต่ มัค 0 ถึง 25+ - มีประสิทธิภาพที่ความเร็สูง (มากกว่า 5 มัค ขึ้นไป - อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักสูง (มากกว่า 100) - ไม่มีทางเข้าของอากาศ ซึ่งเป็นส่วนท่ซับซ้อน - ทดสอบง่าย - ปฏิบัติงานได้ในภาวะสุญญากาศ