ジェットエンジンと音速

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ジェットエンジンと音速の違い

ジェットエンジン vs. 音速

ェットエンジン（jet engine）とは、外部から空気を取り入れて噴流（ジェット）を生成し、その反作用を推進に利用する熱機関である。ジェットの生成エネルギーには、取り込んだ空気に含まれる酸素と燃料との化学反応（燃焼）の熱エネルギーが利用される。狭義には、空気吸い込み型の噴流エンジンだけを指す。また、主に航空機（固定翼機、回転翼機）やミサイルの推進機関または動力源として使用される。 ジェット推進は、噴流の反作用により推進力を得る。具体的には、噴流が生み出す運動量変化による反作用（反動）がダクトノズルやプラグノズルに伝わり、推進力が生成される。なお、ジェット推進と同様の噴流が最終的に生成されるものであっても、熱力学的に噴流を生成していないもの、例えばプロペラやファン推力などは、通常はジェット推進には含めない。プロペラやファンは、直接的には回転翼による揚力を推力としている。 ジェット推進を利用している熱機関であっても、ジェット推進を利用しているエンジン全てがジェットエンジンと認識されているわけではなく、外部から取り込んだ空気を利用しないもの（典型的には、ロケットエンジン）は、通俗的にはジェットエンジンに含められていない。ジェットエンジンとロケットエンジンは、用途とメカニズムが異なる。具体的には、ジェットエンジンは、推進のためのジェット噴流を生成するために外部から空気を取り入れる必要があるのに対し、ロケットエンジンは酸化剤を搭載して噴出ガスの反動で進むため、宇宙空間でも使用可能である点が強調される。その代わりにロケットエンジンの燃焼器より前に噴流は全くない。そのため吸気側の噴流も推進力に利用するジェットエンジンと比較して構造も大気中の効率も大幅に異なり、区別して扱われる。 現代の実用ジェットエンジンのほとんどは噴流の持続的な生成にガスタービン原動機を使っている。タービンとはラテン語の「回転するもの」という語源から来た連続回転機のことである。このため、連続的にガスジェットを生成できることが好都合であるが、実際にはタービンを使わないジェットエンジンも多数あり、タービンの有無はジェットエンジンであるか否かの本質とは関係ない。ただしガスタービン原動機を使うことで、回転翼推力とジェット推力の複合出力エンジンとして様々な最適化が可能になり、複数の形式が生まれた。 さらに、ジェットエンジンは熱機関の分類（すなわち「内燃機関」か「外燃機関」か）からも独立した概念である。つまり、ジェットエンジンは基本的には内燃機関であるが、実用化されていないものの、原子力ジェットエンジンのような純粋な外燃機関のジェットエンジンも存在しうる。. 緑線はより厳密な式（20.055 (''x'' + 273.15)1/2 ）による。なお、331.5に替えて331.3を当てる場合もある。 音速（おんそく、speed of sound）とは、物質（媒質）中を伝わる音の速さのこと。物質自体が振動することで伝わるため、物質の種類により決まる物性値の1種（弾性波伝播速度）である。 速度単位の「マッハ」は、音速の倍数にあたるマッハ数に由来するが、これは気圧や気温に影響される。このため、戦闘機のスペックを表す際などに、標準大気中の音速 1225 km/h が便宜上使われている。なお、英語のsonicは「音の」「音波の」から転じて、音のように速い.

マッハ数

マッハ数（マッハすう、Mach number）は、流体の流れの速さと音速との比で求まる無次元量である。 名称は、オーストリアの物理学者エルンスト・マッハ（Ernst Mach）に由来し、航空技師のにより名付けられた。英語圏ではMachを英語読みして（マーク・ナンバ）、あるいは、（メァク・ナンバ）と呼ぶ。.

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超音速

超音速（ちょうおんそく、supersonic speed）とは、媒質中で移動する物体と媒質の相対速度が、その媒質における音速を超えること、およびその速度を指す。 音速との比であるマッハ数を使えば、マッハ数が1より大きいとも定義できる。 ただし、速度単位としてのマッハは対気速度で気温や気圧によって変化する。便宜上、超音速機のカタログスペックにおいては、対地速度1225km/h（340.31m/s、15℃・1気圧）をマッハ1とすることが多いが、この場合は物理現象としての音速・超音速とは扱いが異なる。.

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酸素

酸素（さんそ、oxygen）は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素（カルコゲン）および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物（特に酸化物）を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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水素

水素（すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen）は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子（水素ガス） H を指していることが多い。 質量数が2（原子核が陽子1つと中性子1つ）の重水素（H）、質量数が3（原子核が陽子1つと中性子2つ）の三重水素（H）と区別して、質量数が1（原子核が陽子1つのみ）の普通の水素（H）を軽水素とも呼ぶ。.

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