Glossary Engines & Propulsion

محرك توربوفان (Turbofan Engine)

Definition

أكثر أنواع المحركات النفاثة شيوعاً في الطيران التجاري، يستخدم مروحة كبيرة لتوليد معظم قوة الدفع.

ما هو a Turbofan Engine?

A turbofan engine is the dominant propulsion system in modern commercial aviation. Unlike a pure turbojet, a turbofan routes a large volume of air around the engine core via a massive front-mounted fan, generating the majority of thrust without burning additional fuel. This makes turbofans significantly more fuel-efficient and quieter than their turbojet predecessors.

كيف يعمل

Incoming air is split at the fan stage into two streams:

  • Bypass stream: The larger stream flows around the engine core through a duct. This cold air produces most of the thrust at lower cost.
  • Core stream: A smaller amount enters the compressor, where it is pressurized and mixed with fuel. Combustion expands the gases through turbine stages that drive both the compressor and the fan. The hot exhaust exits at high speed, contributing additional thrust.

The proportion of bypass to core airflow is described by the Bypass Ratio. Modern high-bypass turbofans (BPR 10–13:1) are dramatically more efficient than early low-bypass designs used in military aircraft.

مواصفات الأداء

  • Thrust range: 15,000–115,000 lbf for commercial engines
  • Bypass ratio: 4:1 (older CFM56) to 13:1 (GE9X on 777X)
  • Overall pressure ratio (OPR): up to 60:1 on latest generation engines
  • Turbine inlet temperature: up to 1,700 °C using advanced ceramic coatings
  • Noise reduction: 20–30 dB quieter than equivalent turbojets

أمثلة الطائرات

  • Boeing 737 MAX: CFM International LEAP-1B (28,000–33,000 lbf, BPR 9:1)
  • Airbus A320neo: CFM LEAP-1A or Pratt & Whitney PW1100G (24,000–33,000 lbf)
  • Boeing 777X: GE Aviation GE9X (105,000 lbf, BPR 10:1, world's largest turbofan)
  • Airbus A350: Rolls-Royce Trent XWB (74,000–97,000 lbf, BPR ~9.6:1)

The Nacelle encases the engine, while FADEC manages fuel delivery and performance automatically. Understanding Thrust output is central to aircraft performance planning.

Related Terms

الاستهلاك النوعي للوقود

مقياس كفاءة وقود المحرك: كتلة الوقود المستهلكة لكل وحدة دفع منتجة في الساعة، تُعبر بوحدة lb/(lbf·h) أو kg/(kN·h).

التحكم الرقمي الكامل بالمحرك

نظام محوسب له صلاحية كاملة على جميع معلمات المحرك، يحسن الأداء ويحمي المحركات من التلف دون نسخ احتياطية ميكانيكية.

الحارق اللاحق

نظام احتراق إضافي في مرحلة ما بعد التوربين يضخ وقوداً إضافياً لزيادة هائلة قصيرة الأمد في الدفع، يُستخدم أساساً في الطائرات العسكرية.

العصر النفاث

الحقبة التي بدأت في خمسينيات القرن الماضي وانتقل فيها الطيران التجاري من طائرات المروحة ذات المحركات المكبسية إلى الطائرات النفاثة التوربينية والمروحية التوربينية.

المحرك التوربيني المروحي المتروس

تصميم محرك توربيني مروحي يستخدم صندوق تروس خفض بين المروحة والتوربين منخفض الضغط، مما يتيح لكل منهما الدوران بسرعته المثلى.

المحرك النفاثي المروحي عالي الالتفاف

محرك توربيني مروحي بنسبة التفاف تتجاوز 5:1، يُمرر معظم هواء المدخل حول قلب المحرك لتحقيق أقصى كفاءة في الوقود وأدنى مستوى للضوضاء.

شفرة التوربين أحادية البلورة

شفرة توربين مصبوبة من بلورة معدنية واحدة، تلغي حدود الحبوب لتتحمل درجات حرارة قصوى تتجاوز 1,500°C.

شفرة المروحة

شفرات الجنيح الدوارة الكبيرة في مقدمة محرك التوربوفان التي تسرّع الهواء لتوليد دفع الالتفاف وتغذية قلب المحرك.

عاكس الدفع

جهاز ميكانيكي يعيد توجيه عادم المحرك مؤقتاً إلى الأمام لتوفير قوة فرملة بعد الهبوط.

غرفة الاحتراق

قسم المحرك النفاث حيث يختلط الهواء المضغوط بالوقود ويشتعل، منتجاً غازات عالية الطاقة تدفع التوربين.

غلاف المحرك

الغلاف الديناميكي الهوائي الذي يحيط بمحرك الطائرة ويحميه، ويقلل السحب والضوضاء مع توجيه تدفق الهواء.

قوة الدفع

القوة الأمامية التي تنتجها محركات الطائرة، تُقاس بالرطل-قوة (lbf) أو الكيلونيوتن (kN)، تمكّن الطيران والتسلق.

مادة مركبة ذات مصفوفة سيراميكية

مادة مقاومة للحرارة المتقدمة تُستخدم في الأجزاء الساخنة من محركات التوربين، مما يتيح درجات حرارة تشغيل أعلى ووزناً أخف.

محرك الدوار المفتوح

مفهوم دفع من الجيل التالي يستخدم شفرات مروحية عكسية الدوران وغير محاطة بقناة لتحقيق كفاءة توربو-مروحية بسرعات الطائرات النفاثة.

محرك بروب-فان

تصميم دفع هجين يجمع كفاءة التوربو-مروحة مع سرعة المحرك التوربيني المروحي باستخدام شفرات مروحية ملتوية وعالية التحميل.

محرك توربيني مروحي

محرك نفاث يدير مروحة عبر علبة تروس تخفيض، يوفر كفاءة عالية على الارتفاعات المنخفضة والمسارات القصيرة.

مرحلة الضاغط

مجموعة من الأسطح الانسيابية الدوارة والثابتة داخل محرك نفاث تعمل على ضغط هواء المدخل تدريجياً قبل الاحتراق.

نسبة الالتفاف

نسبة كتلة الهواء المتدفقة حول قلب المحرك إلى الهواء المتدفق عبر القلب، مؤشر رئيسي لكفاءة الوقود.

هواء النزيف

هواء عالي الضغط وعالي الحرارة مسحوب من مراحل ضاغط المحرك، يُستخدم لضغط المقصورة وتكييف الهواء وإزالة الجليد عن الأجنحة وأنظمة الطائرة الأخرى.

وقود الطيران المستدام

وقود نفاث بديل يُنتج من مواد أولية متجددة ويمكنه تقليل انبعاثات CO2 على مدار دورة الحياة بنسبة تصل إلى 80%.

Frequently Asked Questions

What is محرك توربوفان?
أكثر أنواع المحركات النفاثة شيوعاً في الطيران التجاري، يستخدم مروحة كبيرة لتوليد معظم قوة الدفع.
Why is محرك توربوفان important in aviation?
ما هو a Turbofan Engine? A turbofan engine is the dominant propulsion system in modern commercial aviation.
What are examples of محرك توربوفان?
Common examples of محرك توربوفان include: CFM LEAP-1B on Boeing 737 MAX, GE9X on Boeing 777X, Rolls-Royce Trent XWB on Airbus A350, Pratt & Whitney PW1100G on Airbus A320neo.
How does محرك توربوفان relate to other aviation concepts?
محرك توربوفان is closely related to الاستهلاك النوعي للوقود and التحكم الرقمي الكامل بالمحرك, among other key aviation concepts.

More in Engines & Propulsion