QUELQUES IMAGES DE MOTEURS.

Voici un moteur de F16 au banc.

Remarquez les pétals du système de variation de tuyère.

Le meilleur rendement est toujours obtenu lorsque l'on peut éjecter une grande masse à vitesse modérée plutôt qu'une faible masse à haute vitesse.

En effet:

La poussée est calculée comme le produit du débit massique par la vitesse d'éjection (différence entre vitesse d'entrée de l'air dans le moteur, et vitesse d'éjection des gaz, dans ce cas pour être précis).

L'énergie cinétique des molécules éjectées vaut: E = 1/2 m.
Avec: m = masse, et v = vitesse (de chaque molécule).

Ainsi donc:

En doublant le débit massique, on double la poussée pour une énergie double.

En doublant la vitesse d'éjection, on double la poussée aussi mais pour une énergie quadruple (2 fois au carré).

Pour que le jet ait cette énergie, il a bien fallut la lui fournir (rien n'est gratuit), il faut donc fournir plus d'énergie pour se propulser en éjectant peu à haute vitesse que beaucoup à faible vitesse.

Lorsqu'un avion vole à vitesse strictement subsonique, un gros turbofan avec une grosse soufflante agissant comme une grosse hélice multipale carénée accélérant une très grosse masse d'air à vitesse modérée est donc le meilleur choix en terme de rendement.

On s'oriente donc, pour propulser les avions subsoniques, vers des moteurs de gros voir de très gros diamètre, voyez plutôt:

L'homme à proximité permet de se faire une idée de la taille du moteur.

La soufflante d'un gros turbofan de ce genre agit comme une grosse hélice multipale carénée, pourquoi, alors, ne pas essayer d'entrainer, avec le moteur à turbine, une hélice multipale non carénée, pour voir ce que cela donnerait?
C'est fait, ça s'appelle un propfan, et ça ressemble à ça:

Sur l'avion, ça donne ça:

Le propfan peut aussi être propulsif, c'est à dire être placé en arrière du moteur, comme ça:

Et comme ça:

Vu de plus près:

Une pale d'hélice, ou de soufflante de turbofan (compresseur) ne pouvant en aucun cas être soumise à un flux supersonique (vibration, décrochage, perte de rendement, etc), ces moteur sont réservés aux avions subsoniques.