เครื่องยนต์เจ็ท
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนPratt & Whitney F100 สำหรับเครื่องบินF-15 Eagle กำลังถูกทดสอบในห้องเก็บเสียงที่ ฐานทัพอากาศแห่งชาติฟลอริดา
การจำแนกประเภท	เครื่องยนต์สันดาปภายใน
อุตสาหกรรม	อวกาศ
แอปพลิเคชัน	การบิน
แหล่งเชื้อเพลิง	เชื้อเพลิงเครื่องบิน
ส่วนประกอบ	คอมเพรสเซอร์แบบไดนามิก , พัดลม , ห้องเผาไหม้ , กังหัน , หัวฉีดขับเคลื่อน
นักประดิษฐ์	แฟรงค์ วิทเทิล , ฮันส์ ฟอน โอไฮน์
ประดิษฐ์	พ.ศ. 2461, พ.ศ. 2478

เครื่องยนต์เจ็ท เป็น เครื่องยนต์ประเภทหนึ่ง ที่ใช้แรงปฏิกิริยา โดยปล่อย ไอพ่นของก๊าซร้อน (โดยปกติคืออากาศ) ที่เคลื่อนที่เร็ว เพื่อสร้าง แรงขับเคลื่อนด้วยแรงดันไอพ่นแม้ว่าคำจำกัดความกว้างๆ นี้อาจรวมถึงจรวดเครื่องยนต์เจ็ทน้ำและระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริด แต่โดยทั่วไปแล้ว คำว่าเครื่องยนต์เจ็ทหมายถึงเครื่องยนต์ไอพ่นแบบใช้ การเผาไหม้ภายใน เช่นเทอร์โบเจ็ทเทอร์โบแฟนแรมเจ็ท พัลส์เจ็ทหรือสแครมเจ็ทโดยทั่วไปแล้ว เครื่องยนต์เจ็ทเป็นเครื่องยนต์ สันดาปภายใน

เครื่องยนต์ไอพ่นแบบใช้ลมหายใจโดยทั่วไปจะมีคอมเพรสเซอร์อากาศหมุนที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันโดยพลังงานที่เหลือจะให้แรงขับผ่านหัวฉีด — กระบวนการนี้เรียกว่าวัฏจักรเทอร์โมไดนามิกของเบรย์ตันเครื่องบินไอพ่นใช้เครื่องยนต์ดังกล่าวสำหรับการเดินทางระยะไกล เครื่องบินไอพ่นยุคแรกใช้เครื่องยนต์เทอร์โบไอพ่นซึ่งมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำสำหรับการบินที่ความเร็วต่ำกว่าเสียง เครื่องบินไอพ่นความเร็วต่ำกว่าเสียงสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแบบบายพาสสูงที่ซับซ้อน กว่า ซึ่งให้ความเร็วสูงกว่าและประหยัดเชื้อเพลิง มากกว่า เครื่องยนต์ลูกสูบและใบพัดในระยะทางไกล เครื่องยนต์ไอพ่นแบบใช้ลมหายใจบางชนิดที่สร้างขึ้นสำหรับการใช้งานความเร็วสูง (แรมไอพ่นและสแครมไอพ่น ) ใช้ผลกระทบจากความเร็วของยานแทนคอมเพรสเซอร์เชิงกล

แรงขับของ เครื่องยนต์ เครื่องบิน โดยสารทั่วไป เพิ่มขึ้นจาก 5,000 lbf (22 kN) ( เครื่องยนต์เทอร์โบ เจ็ท de Havilland Ghost ) ในช่วงทศวรรษ 1950 เป็น 115,000 lbf (510 kN) ( เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน General Electric GE90 ) ในช่วงทศวรรษ 1990 และความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์ก็ลดลงจาก 40 ครั้งที่ต้องหยุดกลางอากาศต่อ 100,000 ชั่วโมงบิน เหลือต่ำกว่า 1 ครั้งต่อ 100,000 ชั่วโมงบินในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เมื่อรวมกับการประหยัดเชื้อเพลิงที่ลดลงอย่างมาก ทำให้เครื่องบินโดยสารสองเครื่องยนต์สามารถบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกได้ เป็นประจำ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 ซึ่งก่อนหน้านี้การเดินทางในลักษณะเดียวกันจะต้องแวะเติมเชื้อเพลิงหลายครั้ง^{[ 1 ]}

ก่อนเริ่มสงครามโลกครั้งที่สอง วิศวกรเริ่มตระหนักว่าเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนใบพัดกำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดเนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของใบพัด^{[ 2 ]}ซึ่งลดลงเมื่อปลายใบพัดเข้าใกล้ความเร็วเสียงหากประสิทธิภาพของเครื่องบินจะเพิ่มขึ้นเกินขีดจำกัดดังกล่าว จำเป็นต้องมีกลไกการขับเคลื่อนที่แตกต่างออกไป นี่คือแรงจูงใจเบื้องหลังการพัฒนาเครื่องยนต์กังหันแก๊ส ซึ่งเป็นเครื่องยนต์เจ็ทรูปแบบที่พบได้ทั่วไป

หัวใจสำคัญของเครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้งานได้จริงคือกังหันแก๊สซึ่งดึงพลังงานจากตัวเครื่องยนต์เองเพื่อขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์กังหันแก๊สไม่ใช่แนวคิดใหม่: สิทธิบัตรสำหรับกังหันแบบอยู่กับที่นั้นมอบให้แก่จอห์น บาร์เบอร์ในอังกฤษในปี 1791 กังหันแก๊สเครื่องแรกที่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องด้วยตนเองนั้นสร้างขึ้นในปี 1903 โดยวิศวกรชาวนอร์เวย์ชื่อ เอจิดิอุส เอลลิง [ ^{3 ] เครื่องยนต์}ดังกล่าวไม่ได้ถูกนำไปผลิตเนื่องจากปัญหาด้านความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ น้ำหนัก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานอย่างต่อเนื่อง

สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับการใช้กังหันก๊าซเพื่อขับเคลื่อนเครื่องบินได้รับการยื่นจดในปี พ.ศ. 2464 โดยMaxime Guillaume [ ^{4 ] [ 5 ] เครื่องยนต์}ของเขาเป็นเทอร์โบเจ็ทแบบไหลตามแนวแกน แต่ไม่เคยถูกสร้างขึ้นจริง เนื่องจากจะต้องมีความก้าวหน้าอย่างมากเหนือเทคโนโลยีคอมเพรสเซอร์ ในขณะนั้น Alan Arnold Griffithได้ตีพิมพ์หนังสือAn Aerodynamic Theory of Turbine Designในปี พ.ศ. 2469 ซึ่งนำไปสู่การทดลองที่ RAE

ในปี พ.ศ. 2461 แฟรงค์ วิทเทิลนักเรียนนายร้อยจากวิทยาลัย RAF Cranwellได้ยื่นแนวคิดเกี่ยวกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตต่อผู้บังคับบัญชาของเขาอย่างเป็นทางการ^{[ 6 ]}ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2462 เขาได้พัฒนาแนวคิดของเขาต่อไป^{[ 7 ]}ในวันที่ 16 มกราคม พ.ศ. 2473 ที่ประเทศอังกฤษ วิทเทิลได้ยื่นจดสิทธิบัตรฉบับแรกของเขา (ได้รับอนุมัติในปี พ.ศ. 2475) ^{[ 8 ]}สิทธิบัตรดังกล่าวแสดงให้เห็นคอมเพรสเซอร์แบบแกน สองขั้นตอนที่ป้อน คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงด้านเดียวคอมเพรสเซอร์แบบแกนที่ใช้งานได้จริงนั้นเป็นไปได้ด้วยแนวคิดจากAAGriffithในบทความสำคัญในปี พ.ศ. 2469 ("ทฤษฎีอากาศพลศาสตร์ของการออกแบบกังหัน") ต่อมาวิทเทิลจะมุ่งเน้นไปที่คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงที่เรียบง่ายกว่าเท่านั้น วิทเทิลไม่สามารถทำให้รัฐบาลสนใจในสิ่งประดิษฐ์ของเขาได้ และการพัฒนาจึงดำเนินไปอย่างช้าๆ

ในสเปน นักบินและวิศวกรVirgilio Leret Ruizได้รับสิทธิบัตรการออกแบบเครื่องยนต์เจ็ทในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2478 ประธานาธิบดีManuel Azaña ของพรรครี พับลิกัน ได้จัดให้มีการก่อสร้างขั้นต้นที่ โรงงานผลิตเครื่องบิน Hispano-Suizaในมาดริดในปี พ.ศ. 2479 แต่ Leret ถูกประหารชีวิตในอีกไม่กี่เดือนต่อมาโดย ทหาร โมร็อกโกของฝ่ายฟรังโกหลังจากที่เขาพยายามปกป้องฐานเครื่องบินทะเลของเขาไม่สำเร็จในช่วงวันแรก ๆ ของสงครามกลางเมืองสเปนแผนการของเขาซึ่งถูกซ่อนไว้จากฝ่ายฟรังโก ถูกส่งมอบอย่างลับ ๆ ให้กับสถานทูตอังกฤษในมาดริดในอีกไม่กี่ปีต่อมาโดยภรรยาของเขาCarlota O'Neillหลังจากที่เธอได้รับการปล่อยตัวจากเรือนจำ^{[ 9 ] [ 10 ]}

ในปี พ.ศ. 2478 ฮันส์ ฟอน โอไฮน์เริ่มทำงานออกแบบที่คล้ายคลึงกับของวิทเทิลในเยอรมนี โดยทั้งคอมเพรสเซอร์และกังหันเป็นแบบรัศมี อยู่ด้านตรงข้ามของแผ่นดิสก์เดียวกัน โดยในตอนแรกเขาไม่ทราบถึงงานของวิทเทิล^{[ 11 ]}อุปกรณ์ชิ้นแรกของฟอน โอไฮน์ เป็นเพียงอุปกรณ์ทดลองและสามารถทำงานได้ภายใต้พลังงานภายนอกเท่านั้น แต่เขาสามารถสาธิตแนวคิดพื้นฐานได้ จากนั้นโอไฮน์ก็ได้รู้จักกับเอิร์นส์ ไฮน์เคิลหนึ่งในนักอุตสาหกรรมเครื่องบินรายใหญ่ในยุคนั้น ซึ่งมองเห็นศักยภาพของการออกแบบนี้ในทันที ไฮน์เคิลเพิ่งซื้อบริษัทเครื่องยนต์ฮิร์ธ และโอไฮน์กับแม็กซ์ ฮาห์น ช่างเครื่องผู้เชี่ยวชาญของเขา ได้ตั้งแผนกใหม่ของบริษัทฮิร์ธขึ้นที่นั่น พวกเขามี เครื่องยนต์แรงเหวี่ยง HeS 1 เครื่อง แรก ที่ใช้งานได้ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2480 ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบของวิทเทิล โอไฮน์ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง โดยจ่ายภายใต้แรงดันภายนอก การออกแบบในเวลาต่อมาของพวกเขาได้พัฒนาไปสู่เครื่องยนต์HeS 3ที่ใช้เชื้อเพลิงเบนซินขนาด 5 kN (1,100 lbf) ซึ่งติดตั้งบน โครงเครื่องบิน He 178 ที่เรียบง่ายและกะทัดรัดของ Heinkel และบินโดยErich Warsitzในช่วงเช้าตรู่ของวันที่ 27 สิงหาคม พ.ศ. 2482 จากสนามบินRostock -Marienehe ซึ่งนับเป็นระยะเวลาการพัฒนาที่สั้นมาก He 178 เป็นเครื่องบินเจ็ทลำแรกของโลก^{[ 12 ]} Heinkel ได้ยื่นขอสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาสำหรับเครื่องยนต์อากาศยานที่ออกแบบโดย Hans Joachim Pabst von Ohain เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2482 หมายเลขสิทธิบัตร US2256198 โดยอ้างอิงถึง M Hahn ในฐานะผู้ประดิษฐ์ การออกแบบของ Von Ohain ซึ่งเป็นเครื่องยนต์แบบไหลตามแนวแกน ตรงข้ามกับเครื่องยนต์แบบไหลตามแรงเหวี่ยงของ Whittle ในที่สุดก็ได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตส่วนใหญ่ในช่วงทศวรรษที่ 1950 ^{[ 13 ] [ 14 ]}

อันเซลม์ ฟรานซ์ชาวออสเตรียจากแผนกเครื่องยนต์ของยุงเคอร์ส ( Junkers Motorenหรือ "Jumo") ได้นำคอมเพรสเซอร์แบบไหลตามแนว แกน มาใช้ในเครื่องยนต์เจ็ทของพวกเขา Jumo ได้รับหมายเลขเครื่องยนต์ถัดไปใน ลำดับการกำหนดหมายเลข RLM 109-0xx สำหรับเครื่องยนต์กังหันแก๊สสำหรับเครื่องบิน คือ "004" และผลลัพธ์ก็คือเครื่องยนต์Jumo 004 ^{[ 15 ]}หลังจากแก้ไขปัญหาทางเทคนิคเล็กน้อยต่างๆ ได้แล้ว การผลิตเครื่องยนต์นี้จำนวนมากจึงเริ่มต้นขึ้นในปี 1944 ^{[ 16 ]}ในฐานะเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบินขับ ไล่เจ็ทลำแรกของโลก คือMesserschmitt Me 262 (และต่อมาเป็น เครื่องบินทิ้งระเบิดเจ็ทลำแรกของโลก คือ Arado Ar 234 ) สาเหตุหลายประการทำให้การผลิตเครื่องยนต์ล่าช้า ส่งผลให้เครื่องบินขับไล่มาถึงช้าเกินไปที่จะปรับปรุงสถานะของเยอรมนีในสงครามโลกครั้งที่สองอย่างไรก็ตาม นี่เป็นเครื่องยนต์เจ็ทเครื่องแรกที่ถูกนำไปใช้งานจริง^{[ 17 ]}

ในขณะเดียวกัน ในสหราชอาณาจักร เครื่องบินGloster E28/39ได้ทำการบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม 1941 และเครื่องบิน Gloster Meteorก็ได้เข้าประจำการในกองทัพอากาศอังกฤษ (RAF)ในเดือนกรกฎาคม 1944 เครื่องบินเหล่านี้ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตจาก Power Jets Ltd. ซึ่งก่อตั้งโดย Frank Whittle เครื่องบินเทอร์โบเจ็ตสองลำแรกที่ใช้งานได้จริง คือ Messerschmitt Me 262 และ Gloster Meteor เข้าประจำการภายในสามเดือนต่อกันในปี 1944 โดย Me 262 เข้าประจำการในเดือนเมษายน และ Gloster Meteor ในเดือนกรกฎาคม เครื่องบิน Meteor มีเพียงประมาณ 15 ลำเท่านั้นที่เข้าร่วมปฏิบัติการในสงครามโลกครั้งที่สอง ในขณะที่ Me 262 ผลิตขึ้นมากถึง 1400 ลำ โดย 300 ลำได้เข้าร่วมการรบ และสร้างชัยชนะในการโจมตีภาคพื้นดินและการต่อสู้ทางอากาศครั้งแรกของเครื่องบินเจ็ต^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

หลังสงครามสิ้นสุดลง เครื่องบินเจ็ทและเครื่องยนต์เจ็ทของเยอรมนีได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางโดยฝ่ายสัมพันธมิตรผู้ชนะสงคราม และมีส่วนช่วยในการพัฒนาเครื่องบินขับไล่เจ็ทรุ่นแรกๆ ของโซเวียตและสหรัฐอเมริกา มรดกของเครื่องยนต์แบบไหลตามแกนนั้นเห็นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่า เครื่องยนต์เจ็ทเกือบทั้งหมดในเครื่องบินปีกตรึงได้รับแรงบันดาลใจจากดีไซน์นี้

ในช่วงทศวรรษ 1950 เครื่องยนต์เจ็ทเกือบจะถูกนำมาใช้ในเครื่องบินรบอย่างแพร่หลาย ยกเว้นเครื่องบินขนส่งสินค้า เครื่องบินติดต่อสื่อสาร และเครื่องบินเฉพาะทางประเภทอื่นๆ ในขณะนั้น แบบเครื่องยนต์เจ็ทของอังกฤษบางแบบได้รับการอนุมัติให้ใช้ในเครื่องบินพลเรือนแล้ว และปรากฏในรุ่นแรกๆ เช่นde Havilland CometและAvro Canada Jetlinerในช่วงทศวรรษ 1960 เครื่องบินพลเรือนขนาดใหญ่ทั้งหมดก็ใช้เครื่องยนต์เจ็ท ทำให้เครื่องยนต์ลูกสูบ เหลืออยู่ ในบทบาทเฉพาะกลุ่มที่มีต้นทุนต่ำ เช่นเครื่องบิน ขนส่งสินค้า

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตยังคงค่อนข้างแย่กว่าเครื่องยนต์ลูกสูบ แต่ในช่วงทศวรรษ 1970 ด้วยการถือกำเนิดของเครื่องยนต์เจ็ทเทอร์โบแฟนแบบบายพาสสูง (นวัตกรรมที่นักวิจารณ์ในยุคแรกๆ เช่นเอ็ดการ์ บักกิงแฮม ไม่ได้คาดการณ์ไว้ ซึ่งในความเร็วสูงและระดับความสูงสูงนั้นดูเหมือนจะเป็นเรื่องไร้สาระสำหรับพวกเขา) ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงจึงใกล้เคียงกับเครื่องยนต์ลูกสูบและใบพัดที่ดีที่สุด^{[ 21 ]}

เครื่องยนต์ไอพ่นเป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องบินไอพ่นขีปนาวุธนำวิถี และยานบินไร้คนขับ ส่วนในรูปแบบของเครื่องยนต์จรวดนั้น เป็นแหล่งพลังงานสำหรับจรวดจำลองการบินอวกาศและขีปนาวุธ ทาง ทหาร

เครื่องยนต์ไอพ่นได้ขับเคลื่อนรถยนต์ความเร็วสูง โดยเฉพาะรถแข่งแดร็กเรซซิ่งซึ่งสถิติสูงสุดตลอดกาลเป็นของรถยนต์ที่ใช้จรวดเป็นพลังงานขับเคลื่อน ปัจจุบัน รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนชื่อThrustSSCครองสถิติความเร็วบนพื้นดิน

การออกแบบเครื่องยนต์เจ็ทมักถูกดัดแปลงเพื่อใช้งานที่ไม่เกี่ยวข้องกับอากาศยาน เช่นกังหันก๊าซอุตสาหกรรมหรือเครื่องยนต์สำหรับเรือเดินทะเลซึ่งใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า เพื่อขับเคลื่อนปั๊มน้ำ ก๊าซธรรมชาติ หรือน้ำมัน และให้แรงขับเคลื่อนแก่เรือและหัวรถจักร กังหันก๊าซอุตสาหกรรมสามารถสร้างกำลังได้สูงสุดถึง 50,000 แรงม้า เครื่องยนต์เหล่านี้จำนวนมากพัฒนามาจากเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ททางทหารรุ่นเก่า เช่น รุ่น Pratt & Whitney J57 และ J75 นอกจากนี้ยังมีเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแบบบายพาสต่ำ P&W JT8D ที่พัฒนามาจากรุ่นก่อนหน้า ซึ่งสร้างกำลังได้สูงสุดถึง 35,000 แรงม้า (HP)

บางครั้งเครื่องยนต์เจ็ทก็ได้รับการพัฒนาเป็น หรือใช้ส่วนประกอบบางอย่างร่วมกัน เช่น แกนเครื่องยนต์ กับเครื่องยนต์กังหันแก๊สประเภทอื่น^{[ 22 ]} เครื่องยนต์ เทอร์โบชาฟต์และเทอร์โบพร็อปซึ่งเป็นรูปแบบของเครื่องยนต์กังหันแก๊สที่มักใช้ในการขับเคลื่อนเฮลิคอปเตอร์และเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยใบพัดบางประเภท^{[ 23 ]}

มีเครื่องยนต์ไอพ่นหลายประเภทที่แตกต่างกัน ซึ่งทั้งหมดสร้างแรงขับไปข้างหน้าโดยอาศัยหลักการขับเคลื่อน ด้วยไอพ่น

โดยทั่วไป เครื่องบินจะขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ไอพ่นแบบใช้ไอพ่น เครื่องยนต์ไอพ่นแบบใช้ไอพ่นที่ใช้งานอยู่ส่วนใหญ่เป็น เครื่องยนต์ไอพ่น แบบเทอร์โบแฟนซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีที่ความเร็วต่ำกว่าความเร็วเสียงเล็กน้อย

เครื่องยนต์ เทอร์โบเจ็ทเป็น เครื่องยนต์ กังหันแก๊สที่ทำงานโดยการอัดอากาศด้วยช่องรับอากาศและคอมเพรสเซอร์ ( แบบแกนหมุน แบบ แรงเหวี่ยงหรือทั้งสองแบบ) ผสมเชื้อเพลิงกับอากาศที่ถูกอัด เผาไหม้ส่วนผสมในห้องเผาไหม้จากนั้นส่งอากาศร้อนที่มีแรงดันสูงผ่านกังหันและหัวฉีดคอมเพรสเซอร์ได้รับพลังงานจากกังหัน ซึ่งดึงพลังงานจากแก๊สที่ขยายตัวที่ไหลผ่าน เครื่องยนต์จะแปลงพลังงานภายในของเชื้อเพลิงเป็นโมเมนตัมที่เพิ่มขึ้นของแก๊สที่ไหลผ่านเครื่องยนต์ ทำให้เกิดแรงขับ อากาศทั้งหมดที่เข้าสู่คอมเพรสเซอร์จะถูกส่งผ่านห้องเผาไหม้และกังหัน ซึ่งแตกต่างจาก เครื่องยนต์ เทอร์โบแฟนที่อธิบายไว้ด้านล่าง^{[ 24 ]}

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแตกต่างจากเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตตรงที่มีพัดลมเพิ่มเติมอยู่ด้านหน้าของเครื่องยนต์ ซึ่งทำหน้าที่เร่งความเร็วอากาศในท่อที่เลี่ยงแกนกลางของเครื่องยนต์กังหันก๊าซ เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเป็นเครื่องยนต์ประเภทหลักสำหรับเครื่องบินโดยสาร ระยะกลางและระยะ ไกล

โดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตที่ความเร็วต่ำกว่าเสียง แต่ที่ความเร็วสูง พื้นที่หน้าตัดขนาดใหญ่ของเครื่องยนต์จะสร้างแรงต้านมากขึ้น[ 25 ^{]ดังนั้นใน}การบินเหนือเสียง และในเครื่องบินทางทหารและเครื่องบินอื่นๆ ที่การพิจารณาอื่นๆ มีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง พัดลมจึงมักจะมีขนาดเล็กกว่าหรือไม่มีเลย

เนื่องจากความแตกต่างเหล่านี้ การออกแบบเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนจึงมักถูกแบ่งออกเป็นแบบบายพาสต่ำหรือแบบบายพาสสูง ขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศที่บายพาสแกนกลางของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแบบบายพาสต่ำจะมีอัตราส่วนบายพาสประมาณ 2:1 หรือน้อยกว่า

เครื่องยนต์ โปรพแฟนเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นแบบหายใจอากาศชนิดหนึ่งที่ผสมผสานคุณสมบัติของเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อปและเทอร์โบแฟน เข้าด้วยกัน การออกแบบประกอบด้วยกังหันก๊าซกลางที่ขับเคลื่อนใบพัดแบบหมุน สวนทาง กันในที่โล่ง ต่างจากเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อปซึ่งใบพัดและเครื่องยนต์ถือเป็นผลิตภัณฑ์แยกกันสองชิ้น เครื่องกำเนิดก๊าซและโมดูลใบพัดที่ไม่มีฝาครอบของโปรพแฟนนั้นถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างมากและถือเป็นผลิตภัณฑ์เดียว^{[ 26 ]} นอกจากนี้ ใบพัด แบบปรับมุม ได้ สั้นและบิดงออย่างมากของโปรพแฟนยังคล้ายคลึงกับใบพัดแบบมีท่อของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนอีก ด้วย

เครื่องยนต์ใบพัดได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ความเร็วและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนพร้อมประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เทอร์โบพร็อป อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงต่ำและเสียงรบกวนในห้องโดยสารสูง โครงการเครื่องยนต์ใบพัดในช่วงแรกจึงถูกยกเลิก^{[ 27 ]}มีเครื่องบินเพียงไม่กี่ลำที่บินโดยใช้เครื่องยนต์ใบพัด โดยAntonov An-70เป็นเครื่องบินลำแรกและลำเดียวที่บินโดยใช้พลังงานจากเครื่องยนต์ใบพัดเพียงอย่างเดียว

คำว่าเครื่องยนต์เทคโนโลยีขั้นสูงหมายถึงเครื่องยนต์เจ็ทรุ่นใหม่^{[ 28 ]}หลักการคือเครื่องยนต์กังหันจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นหากกังหันแต่ละชุดสามารถหมุนด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุดของแต่ละชุด แทนที่จะหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน เครื่องยนต์เทคโนโลยีขั้นสูงที่แท้จริงมีแกนหมุนสามแกน หมายความว่าแทนที่จะมีเพลาขับเพียงอันเดียว จะมีสามอัน เพื่อให้ใบพัดทั้งสามชุดสามารถหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันได้ สถานะระหว่างกลางคือเครื่องยนต์แกนหมุนสองแกน ซึ่งอนุญาตให้กังหันหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันได้เพียงสองความเร็วเท่านั้น

เครื่องยนต์ไอพ่นแบบอัดอากาศเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นแบบหายใจอากาศที่คล้ายกับเครื่องยนต์กังหันแก๊สตรงที่ทั้งสองใช้รอบเบรย์ตันเหมือนกัน อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์กังหันแก๊สและเครื่องยนต์อัดอากาศแตกต่างกันในวิธีการอัดอากาศที่ไหลเข้ามา ในขณะที่เครื่องยนต์กังหันแก๊สใช้คอมเพรสเซอร์แบบแกนหรือแบบแรงเหวี่ยงเพื่ออัดอากาศที่ไหลเข้ามา เครื่องยนต์อัดอากาศอาศัยเพียงอากาศที่ถูกอัดในช่องรับอากาศหรือตัวกระจายอากาศเท่านั้น^{[ 29 ]}ดังนั้น เครื่องยนต์อัดอากาศจึงต้องการความเร็วลมไปข้างหน้าเริ่มต้นที่มากพอสมควรจึงจะสามารถทำงานได้ เครื่องยนต์ไอพ่นแบบอัดอากาศถือเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นแบบหายใจอากาศที่ง่ายที่สุด เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ในตัวเครื่อง มีเพียงในอุปกรณ์เสริมเท่านั้น^{[ 30 ]}

เครื่องยนต์สแครมเจ็ตแตกต่างออกไปหลักๆ ตรงที่อากาศไม่ลดความเร็วลงจนถึงระดับความเร็วต่ำกว่าเสียง แต่ใช้การเผาไหม้เหนือเสียงแทน ทำให้มีประสิทธิภาพสูงแม้ในความเร็วสูงกว่านั้น มีการสร้างหรือใช้งานจริงเพียงไม่กี่เครื่องเท่านั้น

เครื่องยนต์จรวดใช้หลักการทางกายภาพพื้นฐานของแรงขับเช่นเดียวกับเครื่องยนต์ปฏิกิริยา [ ^{31 ] แต่แตกต่างจากเครื่องยนต์ไอพ่น ตรง}ที่ไม่ต้องการอากาศในชั้นบรรยากาศเพื่อให้ออกซิเจน จรวดบรรทุกส่วนประกอบทั้งหมดของมวลปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม บางคำจำกัดความถือว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของ ระบบ ขับเคลื่อนไอพ่น^{[ 32 ]}

เนื่องจากจรวดไม่หายใจอากาศ จึงทำให้สามารถทำงานได้ที่ระดับความสูงใดๆ และในอวกาศได้^{[ 33 ]}

เครื่องยนต์ประเภทนี้ถูกนำมาใช้ในการปล่อยดาวเทียมการสำรวจอวกาศและการเดินทางของมนุษย์ไปยังอวกาศ รวมถึงทำให้สามารถลงจอดบนดวงจันทร์ ได้ ในปี 1969

เครื่องยนต์จรวดใช้สำหรับการบินในระดับความสูงมาก หรือในสถานที่ใดก็ตามที่ต้องการอัตราเร่งสูงมาก เนื่องจากเครื่องยนต์จรวดมีอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักสูง มาก

อย่างไรก็ตาม ความเร็วไอเสียที่สูงและเชื้อเพลิงที่หนักกว่าและมีสารออกซิไดเซอร์สูง ส่งผลให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมาก แม้กระนั้น ที่ความเร็วสูงมาก ๆ เครื่องยนต์เหล่านี้ก็มีประสิทธิภาพด้านพลังงาน

สมการโดยประมาณสำหรับแรงขับสุทธิของเครื่องยนต์จรวดคือ:

${\displaystyle F_{N}={\dot {m}}\,g_{0}\,I_{\text{sp,vac}}-A_{e}\,p\;}$

โดยที่คือแรงขับสุทธิคือ แรง ดลจำเพาะ คือความถ่วงจำเพาะคืออัตราการไหลของเชื้อเพลิงในหน่วย kg/s คือพื้นที่หน้าตัดที่ทางออกของหัวฉีดไอเสีย และคือความดันบรรยากาศ ${\displaystyle F_{N}}$${\displaystyle I_{\text{sp,vac}}}$${\displaystyle g_{0}}$${\displaystyle {\dot {m}}}$${\displaystyle A_{e}}$${\displaystyle p}$

เครื่องยนต์แบบวงจรผสมใช้หลักการขับเคลื่อนไอพ่นที่แตกต่างกันสองอย่างขึ้นไปพร้อมกัน^{[ 35 ]}

ระบบขับเคลื่อนทางทะเลแบบเจ็ทน้ำ หรือปั๊มเจ็ท คือระบบที่ใช้แรงดันน้ำในการขับเคลื่อน กลไกอาจเป็นใบพัดแบบมีท่อและหัวฉีด หรืออาจเป็นคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงและหัวฉีด ปั๊มเจ็ทต้องขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์แยกต่างหาก เช่น เครื่องยนต์ดีเซลหรือเครื่องยนต์กังหันแก๊ส

เครื่องยนต์ไอพ่นทุกชนิดเป็นเครื่องยนต์ปฏิกิริยาที่สร้างแรงขับโดยการพ่นของเหลวเป็นลำไปด้านหลังด้วยความเร็วค่อนข้างสูง แรงที่เกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์เพื่อสร้างไอพ่นนี้จะทำให้เกิดแรงขับที่แข็งแกร่งในเครื่องยนต์ ซึ่งจะผลักดันยานไปข้างหน้า

เครื่องยนต์ไอพ่นสร้างไอพ่นจากเชื้อเพลิงที่เก็บไว้ในถังซึ่งติดอยู่กับเครื่องยนต์ (เช่นเดียวกับในจรวด) และในเครื่องยนต์แบบท่อ (ที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องบิน) โดยการดูดของเหลวภายนอก (โดยทั่วไปคืออากาศ) แล้วพ่นออกมาด้วยความเร็วสูง

หัวฉีดขับเคลื่อนสร้างไอพ่น ไอเสียความเร็วสูง หัวฉีดขับเคลื่อนเปลี่ยนพลังงานภายในและความดันให้เป็นพลังงานจลน์ความเร็วสูง^{[ 36 ]}ความดันและอุณหภูมิโดยรวมไม่เปลี่ยนแปลงตลอดหัวฉีด แต่ค่าคงที่ของพวกมันจะลดลงเมื่อความเร็วของก๊าซเพิ่มขึ้น

ความเร็วของอากาศที่เข้าสู่หัวฉีดนั้นต่ำ ประมาณ Mach 0.4 ซึ่งเป็นเงื่อนไขสำคัญในการลดการสูญเสียความดันในท่อที่นำไปสู่หัวฉีด อุณหภูมิที่เข้าสู่หัวฉีดอาจต่ำถึงระดับน้ำทะเลสำหรับหัวฉีดพัดลมในอากาศเย็นที่ระดับความสูงในการบินปกติ หรืออาจสูงถึง 1,000 เคลวินซึ่งเป็นอุณหภูมิของก๊าซไอเสียสำหรับเครื่องยนต์เผาไหม้เพิ่มเติมแบบความเร็วเหนือเสียง หรือ 2,200 เคลวินเมื่อจุดเครื่องเผาไหม้เพิ่มเติม^{[ 37 ]}ความดันที่เข้าสู่หัวฉีดอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1.5 เท่าของความดันภายนอกหัวฉีด สำหรับพัดลมแบบขั้นตอนเดียว ไปจนถึง 30 เท่าสำหรับเครื่องบินที่มีคนขับที่เร็วที่สุดที่ Mach 3+ ^{[ 38 ]}

หัวฉีดแบบลู่เข้าสามารถเร่งความเร็วของก๊าซได้ถึงระดับความเร็วเสียงเฉพาะที่ (Mach 1) เท่านั้น เพื่อให้ได้ความเร็วในการบินที่สูงขึ้น จำเป็นต้องใช้ความเร็วไอเสียที่มากขึ้น ดังนั้นจึง จำเป็นต้องใช้ หัวฉีดแบบลู่เข้า-ลู่แยกในเครื่องบินความเร็วสูง^{[ 39 ]}

แรงขับของเครื่องยนต์จะสูงสุดก็ต่อเมื่อความดันสถิตของก๊าซถึงค่าความดันบรรยากาศเมื่อออกจากหัวฉีด ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อพื้นที่หน้าตัดทางออกของหัวฉีดมีค่าที่ถูกต้องสำหรับอัตราส่วนความดันของหัวฉีด (npr) เนื่องจาก npr เปลี่ยนแปลงไปตามการตั้งค่าแรงขับของเครื่องยนต์และความเร็วในการบิน จึงไม่ค่อยเกิดขึ้นในกรณีนี้ นอกจากนี้ ที่ความเร็วเหนือเสียง พื้นที่หน้าตัดที่ขยายตัวจะน้อยกว่าที่จำเป็นเพื่อให้เกิดการขยายตัวภายในอย่างสมบูรณ์จนถึงความดันบรรยากาศ ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนกับแรงต้านภายนอกของตัวเครื่อง Whitford ^{[ 40 ]}ยกตัวอย่าง F-16 ตัวอย่างอื่นๆ ที่ขยายตัวไม่เต็มที่ ได้แก่ XB-70 และ SR-71

ขนาดของหัวฉีด ร่วมกับพื้นที่ของหัวฉีดกังหัน จะเป็นตัวกำหนดแรงดันใช้งานของคอมเพรสเซอร์^{[ 41 ]}

เครื่องยนต์ไอพ่นที่หยุดนิ่ง เช่น บนแท่นทดสอบ จะดูดเชื้อเพลิงและสร้างแรงขับ ประสิทธิภาพในการทำงานนี้วัดจากปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้และแรงที่ต้องใช้ในการยึดไว้ ซึ่งเป็นการวัดประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หากมีสิ่งใดเสื่อมสภาพภายในเครื่องยนต์ (เรียกว่าการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพ) ^{[ 42 ]}ประสิทธิภาพก็จะลดลง และจะแสดงให้เห็นเมื่อเชื้อเพลิงผลิตแรงขับได้น้อยลง หากมีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนภายในที่ทำให้อากาศ/ก๊าซเผาไหม้ไหลได้อย่างราบรื่นมากขึ้น เครื่องยนต์ก็จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นและใช้เชื้อเพลิงน้อยลง มีการใช้คำจำกัดความมาตรฐานเพื่อประเมินว่าสิ่งต่างๆ เปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์อย่างไร และยังช่วยให้สามารถเปรียบเทียบระหว่างเครื่องยนต์ต่างๆ ได้ คำจำกัดความนี้เรียกว่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะหรือปริมาณเชื้อเพลิงที่จำเป็นในการผลิตแรงขับหนึ่งหน่วย ตัวอย่างเช่น สำหรับการออกแบบเครื่องยนต์เฉพาะ หากขจัดสิ่งกีดขวางในท่อบายพาสออกไป อากาศจะไหลได้อย่างราบรื่นมากขึ้น ทำให้การสูญเสียความดันลดลง x% และจะใช้เชื้อเพลิงน้อยลง y% เพื่อให้ได้แรงขับในการบินขึ้น เป็นต้น ความเข้าใจนี้อยู่ในขอบเขตของสาขาวิศวกรรมด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์เจ็ท ผลกระทบของความเร็วในการเคลื่อนที่และการจ่ายพลังงานให้กับระบบต่างๆ ของเครื่องบินต่อประสิทธิภาพจะกล่าวถึงในภายหลัง

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ถูกควบคุมเป็นหลักโดยสภาวะการทำงานภายในเครื่องยนต์ ซึ่งได้แก่ ความดันที่เกิดจากคอมเพรสเซอร์และอุณหภูมิของก๊าซจากการเผาไหม้ที่ใบพัดกังหันชุดแรก ความดันดังกล่าวคือความดันอากาศสูงสุดในเครื่องยนต์ ส่วนอุณหภูมิของใบพัดกังหันนั้นไม่ใช่ค่าสูงสุดในเครื่องยนต์ แต่เป็นค่าสูงสุดที่เกิดการถ่ายโอนพลังงาน (อุณหภูมิที่สูงกว่าจะเกิดขึ้นในห้องเผาไหม้) ความดันและอุณหภูมิข้างต้นแสดงอยู่ในแผนภาพ วัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิก

ประสิทธิภาพจะถูกปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมโดยความราบรื่นของการไหลของอากาศและก๊าซจากการเผาไหม้ผ่านเครื่องยนต์ และความสอดคล้องของการไหล (เรียกว่ามุมตกกระทบ) กับทางเดินที่เคลื่อนที่และอยู่กับที่ในคอมเพรสเซอร์และกังหัน^{[ 43 ]}มุมที่ไม่เหมาะสม รวมถึงรูปทรงของทางเดินและใบพัดที่ไม่เหมาะสม อาจทำให้เกิดการหนาตัวและการแยกตัวของชั้นขอบเขตและการก่อตัวของคลื่นกระแทกสิ่งสำคัญคือต้องชะลอการไหล (ความเร็วต่ำลงหมายถึงการสูญเสียความดันน้อยลง หรือการลดลงของความดัน ) เมื่อไหลผ่านท่อที่เชื่อมต่อส่วนต่างๆ ประสิทธิภาพของส่วนประกอบแต่ละส่วนในการเปลี่ยนเชื้อเพลิงเป็นแรงขับจะถูกวัดโดยการวัดต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ กังหัน และห้องเผาไหม้ และการสูญเสียความดันสำหรับท่อ ซึ่งแสดงเป็นเส้นบนแผนภาพ วัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิก

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หรือประสิทธิภาพเชิงความร้อน [ ^{44 ] ที่}เรียกว่าขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของวัฏจักรเทอร์โมไดนามิก ความดันและอุณหภูมิสูงสุด และประสิทธิภาพของส่วนประกอบและการสูญเสียความดันในท่อ ${\displaystyle \eta _{th}}$${\displaystyle \eta _{compressor}}$${\displaystyle \eta _{combustion}}$${\displaystyle \eta _{กังหัน}}$

เครื่องยนต์ต้องการอากาศอัดเพื่อใช้ในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ อากาศนี้มาจากคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์เองและเรียกว่าอากาศรอง อากาศรองไม่ได้ช่วยสร้างแรงขับ จึงทำให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพลดลง อากาศรองใช้เพื่อรักษาความสมบูรณ์ทางกลของเครื่องยนต์ ป้องกันชิ้นส่วนร้อนเกินไป และป้องกันน้ำมันรั่วออกจากแบริ่ง เป็นต้น อากาศจากคอมเพรสเซอร์เพียงบางส่วนเท่านั้นที่จะกลับเข้าสู่กระแสของกังหันเพื่อสร้างแรงขับ การลดปริมาณอากาศที่ต้องการจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ กล่าวคือ สำหรับการออกแบบเครื่องยนต์แบบหนึ่ง การลดความต้องการการไหลของอากาศหล่อเย็นลง x% จะช่วยลดอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะลง y% กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ จะใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในการสร้างแรงขับเพื่อขึ้นบิน เป็นต้น เครื่องยนต์จึงมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ข้อพิจารณาทั้งหมดข้างต้นเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์โดยลำพัง และในขณะเดียวกันก็ไม่ได้ทำอะไรที่เป็นประโยชน์ กล่าวคือ ไม่ได้ทำให้เครื่องบินเคลื่อนที่หรือจ่ายพลังงานให้กับระบบไฟฟ้า ไฮดรอลิก และระบบอากาศของเครื่องบิน ในเครื่องบิน เครื่องยนต์จะสละศักยภาพในการสร้างแรงขับหรือเชื้อเพลิงบางส่วนเพื่อขับเคลื่อนระบบเหล่านี้ ข้อกำหนดเหล่านี้ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียในการติดตั้ง^{[ 45 ]}จะลดประสิทธิภาพลง มันใช้เชื้อเพลิงบางส่วนที่ไม่ก่อให้เกิดแรงขับของเครื่องยนต์

สุดท้ายนี้ เมื่อเครื่องบินกำลังบินอยู่ ไอพ่นขับเคลื่อนเองก็มีพลังงานจลน์ที่สูญเปล่าหลังจากที่ออกจากเครื่องยนต์แล้ว พลังงานที่สูญเปล่านี้ถูกวัดด้วยคำว่า ประสิทธิภาพการขับเคลื่อน หรือ ประสิทธิภาพฟรูด (Froude efficiency) และอาจลดลงได้โดยการออกแบบเครื่องยนต์ใหม่เพื่อให้มีการไหลแบบบายพาสและลดความเร็วของไอพ่นขับเคลื่อน เช่น เครื่องยนต์เทอร์โบพร็อปหรือเทอร์โบแฟน ในขณะเดียวกัน ความเร็วไปข้างหน้าจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่ม อัตราส่วนความดัน โดย รวม${\displaystyle \eta _{p}}$${\displaystyle \eta _{th}}$

ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องยนต์ที่ความเร็วในการบินถูกกำหนดเป็น^{[ 46 ]}${\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}}$

ความเร็วในการบินขึ้นอยู่กับว่าช่องรับอากาศสามารถอัดอากาศได้ดีเพียงใดก่อนที่จะส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์ อัตราส่วนการอัดของช่องรับอากาศ ซึ่งอาจสูงถึง 32:1 ที่ Mach 3 จะเพิ่มเข้าไปในอัตราส่วนการอัดของคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์เพื่อให้ได้อัตราส่วนความดันโดยรวมและสำหรับวัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิก ประสิทธิภาพในการทำเช่นนี้ถูกกำหนดโดยการฟื้นตัวของความดันหรือการวัดการสูญเสียในช่องรับอากาศ การบินด้วยความเร็ว Mach 3 ได้แสดงให้เห็นอย่างน่าสนใจว่าการสูญเสียเหล่านี้สามารถเพิ่มขึ้นอย่างมากในทันที เครื่องบินNorth American XB-70 ValkyrieและLockheed SR-71 Blackbirdที่ Mach 3 แต่ละลำมีการฟื้นตัวของความดันประมาณ 0.8 ^{[ 47 ] [ 48 ]}เนื่องจากการสูญเสียค่อนข้างต่ำในระหว่างกระบวนการอัด เช่น ผ่านระบบคลื่นกระแทกหลายลูก ในระหว่าง 'การหยุดบิน' ระบบคลื่นกระแทกที่มีประสิทธิภาพจะถูกแทนที่ด้วยคลื่นกระแทกเดี่ยวที่ไม่มีประสิทธิภาพมากเกินกว่าช่องรับอากาศ และการฟื้นตัวของความดันในช่องรับอากาศประมาณ 0.3 และอัตราส่วนความดันที่ต่ำตามไปด้วย ${\displaystyle \eta _{o}}$${\displaystyle \eta _{th}}$

หัวฉีดขับเคลื่อนที่ความเร็วสูงกว่าประมาณ Mach 2 มักจะมีการสูญเสียแรงขับภายในเพิ่มขึ้นเนื่องจากพื้นที่ทางออกไม่ใหญ่พอที่จะชดเชยแรงต้านท้ายลำตัวภายนอกได้^{[ 49 ]}

แม้ว่าเครื่องยนต์บายพาสจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการขับเคลื่อน แต่ก็มีการสูญเสียเกิดขึ้นภายในตัวเครื่องยนต์เอง ต้องมีการเพิ่มเครื่องจักรเพื่อถ่ายโอนพลังงานจากเครื่องกำเนิดก๊าซไปยังกระแสลมบายพาส การสูญเสียต่ำจากหัวฉีดขับเคลื่อนของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตจะถูกบวกกับการสูญเสียเพิ่มเติมเนื่องจากประสิทธิภาพที่ไม่ดีในกังหันและพัดลมที่เพิ่มเข้ามา^{[ 50 ]}สิ่งเหล่านี้อาจรวมอยู่ในประสิทธิภาพการส่งถ่ายอย่างไรก็ตาม การสูญเสียเหล่านี้ได้รับการชดเชยมากกว่า^{[ 51 ]}ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพการขับเคลื่อน^{[ 52 ]}นอกจากนี้ยังมีการสูญเสียความดันเพิ่มเติมในท่อบายพาสและหัวฉีดขับเคลื่อนเพิ่มเติมอีกด้วย ${\displaystyle \eta _{T}}$

ด้วยการมาถึงของเทอร์โบแฟนที่มีเครื่องจักรที่ทำให้เกิดการสูญเสีย สิ่งที่เกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์จึงถูกแยกออกจากกันโดยเบนเน็ตต์^{[ 53 ]}ตัวอย่างเช่น ระหว่างเครื่องกำเนิดก๊าซและเครื่องจักรถ่ายโอนที่ให้ ${\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}\eta _{T}}$

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ( ) ของเครื่องยนต์เจ็ทที่ติดตั้งในยานพาหนะมีองค์ประกอบหลักสองประการ: ${\displaystyle \eta _{o}}$

• ประสิทธิภาพการขับเคลื่อน ( ): พลังงานของไอพ่นส่วนใหญ่ไปอยู่ที่ตัวยานแทนที่จะถูกพาไปเป็นพลังงานจลน์ของไอพ่น${\displaystyle \eta _{p}}$
• ประสิทธิภาพรอบการทำงาน ( ): ประสิทธิภาพในการเร่งความเร็วของเครื่องยนต์ไอพ่น${\displaystyle \eta _{th}}$

แม้ว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมจะเป็นดังนี้: ${\displaystyle \eta _{o}}$

${\displaystyle \eta _{o}=\eta _{p}\eta _{th}}$

สำหรับเครื่องยนต์ไอพ่นทุกชนิดประสิทธิภาพการขับเคลื่อนจะสูงสุดเมื่อความเร็วไอพ่นไอเสียเข้าใกล้ความเร็วของยานพาหนะมากขึ้น เนื่องจากจะให้พลังงานจลน์ตกค้างน้อยที่สุด^{[ a ]}สำหรับเครื่องยนต์แบบหายใจอากาศ ความเร็วไอเสียที่เท่ากับความเร็วของยานพาหนะ หรือเท่ากับหนึ่ง จะให้แรงขับเป็นศูนย์โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมสุทธิ^{[ 54 ]}สูตรสำหรับเครื่องยนต์แบบหายใจอากาศที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่มีความเร็วไอเสียและไม่คำนึงถึงการไหลของเชื้อเพลิง คือ: ^{[ 55 ]}${\displaystyle \eta _{p}}$${\displaystyle v}$${\displaystyle v_{e}}$

${\displaystyle \eta _{p}={\frac {2}{1+{\frac {v_{e}}{v}}}}}$

และสำหรับจรวด: ^{[ 56 ]}

${\displaystyle \eta _{p}={\frac {2\,({\frac {v}{v_{e}}})}{1+({\frac {v}{v_{e}}})^{2}}}}$

นอกจากประสิทธิภาพในการขับเคลื่อนแล้ว ปัจจัยอีกประการหนึ่งคือประสิทธิภาพของวัฏจักรเครื่องยนต์ไอพ่นเป็นรูปแบบหนึ่งของเครื่องยนต์ความร้อนประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ต่ออุณหภูมิที่ระบายออกที่หัวฉีด ซึ่งได้มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากมีการนำวัสดุใหม่มาใช้เพื่อให้ได้อุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น วัสดุคอมโพสิตที่ผสมโลหะกับเซรามิกได้รับการพัฒนาสำหรับใบพัดกังหัน HP ซึ่งทำงานที่อุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักร^{[ 57 ]}ประสิทธิภาพยังถูกจำกัดด้วยอัตราส่วนความดันโดยรวมที่สามารถทำได้ ประสิทธิภาพของวัฏจักรจะสูงที่สุดในเครื่องยนต์จรวด (~60% ขึ้นไป) เนื่องจากสามารถบรรลุอุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงมาก ประสิทธิภาพของวัฏจักรในเครื่องยนต์เทอร์โบไอพ่นและเครื่องยนต์ที่คล้ายกันจะใกล้เคียงกับ 30% เนื่องจากอุณหภูมิสูงสุดของวัฏจักรต่ำกว่ามาก

ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของเครื่องยนต์กังหันแก๊สของเครื่องบินส่วนใหญ่ในสภาวะการบินขึ้นที่ระดับน้ำทะเลเกือบ 100% และลดลงอย่างไม่เป็นเชิงเส้นเหลือ 98% ในสภาวะการบินที่ระดับความสูงคงที่ อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงอยู่ในช่วง 50:1 ถึง 130:1 สำหรับห้องเผาไหม้ทุกประเภทจะมี ขีดจำกัดของอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงที่ มากเกินไปและน้อยเกินไปซึ่งหากเกินกว่านั้นเปลวไฟจะดับลง ช่วงของอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงระหว่างขีดจำกัดที่มากเกินไปและน้อยเกินไปจะลดลงเมื่อความเร็วลมเพิ่มขึ้น หากการไหลของมวลอากาศที่เพิ่มขึ้นทำให้อัตราส่วนเชื้อเพลิงลดลงต่ำกว่าค่าที่กำหนด เปลวไฟจะดับลง^{[ 58 ]}

แนวคิดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด (แต่แตกต่างกัน) กับประสิทธิภาพการใช้พลังงานคืออัตราการใช้มวลเชื้อเพลิง การใช้เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ไอพ่นวัดได้จากอัตราการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะแรงขับจำเพาะหรือความเร็วไอเสียที่มีประสิทธิภาพทั้งหมดนี้วัดสิ่งเดียวกัน แรงขับจำเพาะและความเร็วไอเสียที่มีประสิทธิภาพเป็นสัดส่วนโดยตรง ในขณะที่อัตราการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะเป็นสัดส่วนผกผันกับค่าอื่นๆ^{[ 59 ]}

สำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้การหายใจด้วยอากาศ เช่น เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ต ประสิทธิภาพด้านพลังงานและประสิทธิภาพด้านเชื้อเพลิงนั้นแทบจะเหมือนกัน เนื่องจากเชื้อเพลิงเป็นทั้งเชื้อเพลิงและแหล่งพลังงาน ในด้านจรวด เชื้อเพลิงยังเป็นไอเสียด้วย ซึ่งหมายความว่าเชื้อเพลิงที่มีพลังงานสูงจะให้ประสิทธิภาพด้านเชื้อเพลิงที่ดีกว่า แต่ในบางกรณีอาจทำให้ประสิทธิภาพด้านพลังงาน ลดลงได้

จากตาราง (ด้านล่าง) จะเห็นได้ว่าเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนความเร็วต่ำกว่าเสียง เช่น เครื่องยนต์เทอร์โบแฟน CF6 ของ General Electric ใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่ามากในการสร้างแรงขับต่อวินาที เมื่อเทียบกับ เครื่องยนต์ เทอร์โบเจ็ต Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 ของเครื่องบิน Concorde อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพลังงานคือแรงคูณระยะทาง และระยะทางต่อวินาทีของ Concorde มากกว่า ดังนั้นกำลังที่แท้จริงที่เครื่องยนต์สร้างขึ้นสำหรับปริมาณเชื้อเพลิงเท่ากันจึงสูงกว่าสำหรับ Concorde ที่ความเร็ว Mach 2 เมื่อเทียบกับ CF6 ดังนั้น เครื่องยนต์ของ Concorde จึงมีประสิทธิภาพมากกว่าในแง่ของพลังงานต่อระยะทางที่เดินทาง

อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของเครื่องยนต์เจ็ทที่มีโครงสร้างคล้ายกันจะแตกต่างกันไปตามขนาด แต่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการสร้างเครื่องยนต์ สำหรับเครื่องยนต์ที่กำหนด ยิ่งเครื่องยนต์เบาเท่าไหร่ อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น และใช้เชื้อเพลิงน้อยลงเพื่อชดเชยแรงต้านเนื่องจากแรงยกที่จำเป็นในการแบกน้ำหนักของเครื่องยนต์ หรือเพื่อเร่งมวลของเครื่องยนต์^{[ 75 ]}

ดังที่แสดงในตารางต่อไปนี้ เครื่องยนต์จรวดโดยทั่วไปมีอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักสูงกว่าเครื่องยนต์แบบท่อเช่น เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตและเทอร์โบแฟน สาเหตุหลักเป็นเพราะจรวดเกือบทั้งหมดใช้มวลปฏิกิริยาที่เป็นของเหลวหรือของแข็งที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งทำให้มีปริมาตรน้อยกว่ามาก ดังนั้นระบบอัดอากาศที่จ่ายให้กับหัวฉีดจึงมีขนาดเล็กและเบากว่ามากสำหรับประสิทธิภาพที่เท่ากัน เครื่องยนต์แบบท่อต้องใช้กับอากาศซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่าสองถึงสามเท่า ทำให้เกิดแรงดันในพื้นที่ขนาดใหญ่กว่ามาก ซึ่งส่งผลให้ต้องใช้วัสดุทางวิศวกรรมมากขึ้นในการยึดชิ้นส่วนเครื่องยนต์เข้าด้วยกันและสำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศ

เครื่องยนต์ใบพัดสามารถจัดการกับการไหลของมวลอากาศที่มากกว่า และให้ความเร่งที่น้อยกว่าเครื่องยนต์ไอพ่น เนื่องจากความเร็วของอากาศเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย แรงขับที่เครื่องบินขับเคลื่อนด้วยใบพัดจึงมีน้อยที่ความเร็วในการบินสูง อย่างไรก็ตาม ที่ความเร็วต่ำ เครื่องยนต์เหล่านี้ได้รับประโยชน์จากประสิทธิภาพการขับเคลื่อนที่ ค่อนข้างสูง ^{[ 88 ]}

ในทางกลับกัน เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตเร่งมวลอากาศและเชื้อเพลิงที่เผาไหม้แล้วในปริมาณที่น้อยกว่ามาก แต่จะปล่อยไอเสียออกมาด้วยความเร็วสูงมาก เมื่อใช้หัวฉีดเดอลาวาล เพื่อเร่งไอเสียร้อนของเครื่องยนต์ ความเร็วของไอเสียอาจ สูงกว่าเสียง ในบางจุด เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตจึงเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับเครื่องบินที่เดินทางด้วยความเร็วสูงมาก

เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนมีไอเสียผสมที่ประกอบด้วยอากาศบายพาสและก๊าซผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ร้อนจากแกนเครื่องยนต์ ปริมาณอากาศที่บายพาสแกนเครื่องยนต์เมื่อเทียบกับปริมาณอากาศที่ไหลเข้าสู่เครื่องยนต์จะเป็นตัวกำหนดสิ่งที่เรียกว่าอัตราส่วนบายพาส (BPR) ของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน

ในขณะที่เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ตใช้กำลังทั้งหมดของเครื่องยนต์เพื่อสร้างแรงขับในรูปแบบของไอพ่นก๊าซไอเสียความเร็วสูงและร้อน แต่ระบบเทอร์โบแฟนใช้ลมบายพาสความเร็วต่ำและเย็นเพื่อสร้างแรงขับได้ระหว่าง 30% ถึง 70% ของแรงขับทั้งหมดที่ผลิตโดยระบบเทอร์โบแฟน^{[ 89 ]}

แรงขับสุทธิ ( F _N ) ที่สร้างโดยเทอร์โบแฟนยังสามารถขยายได้ดังนี้: ^{[ 90 ]}

${\displaystyle F_{N}={\dot {m}}_{e}v_{he}-{\dot {m}}_{o}v_{o}+BPR\,({\dot {m}}_{c}v_{f})}$

ที่ไหน:

เครื่องยนต์จรวดมีความเร็วไอเสียสูงมาก จึงเหมาะที่สุดสำหรับความเร็วสูง ( ไฮเปอร์โซนิก ) และระดับความสูงมาก ที่คันเร่งใดๆ แรงขับและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์จรวดจะดีขึ้นเล็กน้อยเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น (เนื่องจากแรงดันย้อนกลับลดลง ทำให้แรงขับสุทธิที่ระนาบทางออกของหัวฉีดเพิ่มขึ้น) ในขณะที่เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ต (หรือเทอร์โบแฟน) ความหนาแน่นของอากาศที่เข้าสู่ช่องรับอากาศลดลง (และก๊าซร้อนที่ออกจากหัวฉีด) ทำให้แรงขับสุทธิลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น เครื่องยนต์จรวดมีประสิทธิภาพมากกว่าแม้แต่เครื่องยนต์สแครมเจ็ตที่ความเร็วประมาณ Mach 15 ขึ้นไป^{[ 91 ]}

ยกเว้น เครื่องยนต์ สแครมเจ็ตเครื่องยนต์เจ็ทที่ไม่มีระบบช่องรับอากาศจะสามารถรับอากาศได้ที่ความเร็วประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วเสียงเท่านั้น หน้าที่ของระบบช่องรับอากาศสำหรับเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงและความเร็วใกล้เสียงคือการลดความเร็วของอากาศและทำการอัดอากาศบางส่วน

ขีดจำกัดความสูงสูงสุดสำหรับเครื่องยนต์ถูกกำหนดโดยความสามารถในการติดไฟ – ที่ระดับความสูงที่สูงมาก อากาศจะเบาบางเกินไปที่จะเผาไหม้ หรือหลังจากถูกอัดแล้วก็จะร้อนเกินไป สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ต ระดับความสูงประมาณ 40 กม. ดูเหมือนจะเป็นไปได้ ในขณะที่เครื่องยนต์แรมเจ็ตอาจทำได้ถึง 55 กม. ส่วนเครื่องยนต์สแครมเจ็ตนั้น ในทางทฤษฎีอาจทำได้ถึง 75 กม. ^{[ 92 ]}แน่นอนว่าเครื่องยนต์จรวดไม่มีขีดจำกัดสูงสุด

ที่ระดับความสูงที่ไม่สูงมากนัก การบินเร็วขึ้นจะอัดอากาศที่ด้านหน้าของเครื่องยนต์และทำให้อากาศร้อนขึ้นอย่างมาก โดยทั่วไปแล้วขีดจำกัดสูงสุดจะอยู่ที่ประมาณ Mach 5-8 เพราะที่ความเร็วสูงกว่า Mach 5.5 ขึ้นไป ไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยาเนื่องจากอุณหภูมิสูงที่ทางเข้า และจะสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก ข้อยกเว้นคือเครื่องยนต์แบบ scramjet ซึ่งอาจทำความเร็วได้ถึง Mach 15 หรือมากกว่านั้น เนื่องจากหลีกเลี่ยงการลดความเร็วของอากาศ และจรวดก็ไม่มีขีดจำกัดความเร็วที่แน่นอน

เสียงที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ไอพ่นมีแหล่งกำเนิดหลายแหล่ง ซึ่งรวมถึงในกรณีของเครื่องยนต์กังหันแก๊ส ได้แก่ พัดลม คอมเพรสเซอร์ ห้องเผาไหม้ กังหัน และไอพ่นขับเคลื่อน^{[ 93 ]}

ไอพ่นขับเคลื่อนก่อให้เกิดเสียงไอพ่น ซึ่งเกิดจากการผสมอย่างรุนแรงของไอพ่นความเร็วสูงกับอากาศโดยรอบ ในกรณีความเร็วต่ำกว่าเสียง เสียงจะเกิดจากกระแสลมหมุนวน และในกรณีความเร็วเหนือเสียง เสียงจะเกิดจากคลื่นมัค [ ^{94 ] กำลัง}เสียงที่แผ่ออกมาจากไอพ่นจะแปรผันตามความเร็วของไอพ่นยกกำลังแปดสำหรับความเร็วสูงสุดถึง 600 ม./วินาที (2,000 ฟุต/วินาที) และแปรผันตามความเร็วยกกำลังสามสำหรับความเร็วที่สูงกว่า 600 ม./วินาที (2,000 ฟุต/วินาที) ^{[ 95 ]}ดังนั้น ไอพ่นไอเสียความเร็วต่ำที่ปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ เช่น เทอร์โบแฟนแบบบายพาสสูง จึงเงียบที่สุด ในขณะที่ไอพ่นที่เร็วที่สุด เช่น จรวด เทอร์โบเจ็ต และแรมเจ็ต จะดังที่สุด สำหรับเครื่องบินเจ็ตพาณิชย์ เสียงไอพ่นลดลงจากเทอร์โบเจ็ต ผ่านเครื่องยนต์บายพาส ไปจนถึงเทอร์โบแฟน อันเป็นผลมาจากการลดความเร็วของไอพ่นขับเคลื่อนลงอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น JT8D ซึ่งเป็นเครื่องยนต์บายพาส มีความเร็วไอพ่น 400 ม./วินาที (1,450 ฟุต/วินาที) ในขณะที่ JT9D ซึ่งเป็นเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน มีความเร็วไอพ่น 300 ม./วินาที (885 ฟุต/วินาที) (เย็น) และ 400 ม./วินาที (1,190 ฟุต/วินาที) (ร้อน) ^{[ 96 ]}

การเกิดขึ้นของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนทำให้เสียงไอพ่นที่เป็นเอกลักษณ์ถูกแทนที่ด้วยเสียงอื่นที่เรียกว่าเสียง "เลื่อยวงเดือน" ซึ่งมีที่มาจากคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นที่ปลายใบพัดความเร็วเหนือเสียงขณะออกตัว^{[ 97 ]}

การถ่ายเทความร้อนที่เพียงพอออกจากชิ้นส่วนที่ใช้งานของเครื่องยนต์เจ็ทมีความสำคัญต่อการรักษาความแข็งแรงของวัสดุเครื่องยนต์และรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานของเครื่องยนต์^{[ 98 ]}

หลังปี 2016 การวิจัยยังคงดำเนินต่อไปในการพัฒนา เทคนิค การระบายความร้อนด้วยการระเหยสำหรับส่วนประกอบของเครื่องยนต์เจ็ท^{[ 99 ]}

ในเครื่องยนต์เจ็ท แต่ละส่วนที่หมุนหลักมักจะมีมาตรวัดแยกต่างหากสำหรับตรวจสอบความเร็วในการหมุน ขึ้นอยู่กับยี่ห้อและรุ่น เครื่องยนต์เจ็ทอาจมีมาตรวัด N1 _ที่ตรวจสอบส่วนคอมเพรสเซอร์แรงดันต่ำและ/หรือความเร็วพัดลมในเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน ส่วนเครื่องกำเนิดก๊าซอาจถูกตรวจสอบโดยมาตรวัด N2 _ในขณะที่เครื่องยนต์แบบสามแกนอาจมีมาตรวัด N3 _ด้วยแต่ละส่วนของเครื่องยนต์หมุนด้วยความเร็วหลายพันรอบต่อนาที ดังนั้นมาตรวัดจึงได้รับการปรับเทียบเป็นเปอร์เซ็นต์ของความเร็วที่กำหนดแทนที่จะเป็นรอบต่อนาทีจริง เพื่อความสะดวกในการแสดงผลและการตีความ^{[ 100 ]}

• เครื่องยนต์เทอร์โบแรมเจ็ทอากาศ
• จรวดเสริมอากาศ
• เครื่องปรับสมดุล
• โคอันดา-1910
• ส่วนประกอบของเครื่องยนต์เจ็ท
• แรงต้านโมเมนตัมการดูด
• หัวฉีดเครื่องยนต์จรวด
• เครื่องยนต์กังหันจรวด
• ระบบขับเคลื่อนยานอวกาศ
• สติปา-คาโปรนี
• การกลับทิศทางแรงขับ
• การพัฒนาเทอร์โบเจ็ตที่ RAE
• เครื่องยนต์แบบปรับรอบได้
• ระบบฉีดน้ำ (เครื่องยนต์)

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์เจ็ทในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• คำจำกัดความของคำว่า"เครื่องยนต์เจ็ท"ในพจนานุกรมวิกิพีเดีย
• สื่อเกี่ยวกับเครื่องยนต์เจ็ทจากโรลส์-รอยซ์
• บทความจาก How Stuff Works เกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครื่องยนต์กังหันแก๊ส
• อิทธิพลของเครื่องยนต์เจ็ทต่ออุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
• ภาพรวมประวัติศาสตร์เครื่องยนต์เจ็ททางทหารภาคผนวก B หน้า 97–120 ในการจัดซื้อเครื่องยนต์เจ็ททางทหาร (Rand Corp., 24 หน้า, PDF)
• บทเรียนพื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องยนต์เจ็ท (วิดีโอ QuickTime)
• บทความเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครื่องยนต์ปฏิกิริยา
• เครื่องยนต์กังหันแก๊สสำหรับอากาศยานและการทำงาน: วิศวกรรมการติดตั้งอีสต์ฮาร์ตฟอร์ด รัฐคอนเนตทิคัต: บริษัท ยูไนเต็ด แอร์คราฟท์ คอร์ปอเรชั่น กุมภาพันธ์ 1958สืบค้นเมื่อ29 กันยายน 2021
• เครื่องยนต์เจ็ทและเครื่องบินพลังงานฟิวชั่น