เครื่องยนต์ไอพ่น

เครื่องยนต์ไอพ่น (อังกฤษ: jet engine) เป็นเครื่องยนต์แรงปฏิกิริยา (อังกฤษ: Reaction engine) ที่พ่นไอร้อนความเร็วสูงออกทางด้านหลังทำให้เกิดแรงผลัก (อังกฤษ: thrust) ไปข้างหน้า, การขับเคลื่อนของไอพ่น (อังกฤษ: Jet Propulsion) นี้สอดคล้องกับกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ที่ว่าแรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา นิยามของเครื่องยนต์ไอพ่นที่กว้างขวางนี้ครอบคลุมถึงเครื่องแบบเทอร์โบเจ็ท, เทอร์โบแฟน, เครื่องยนต์จรวด, แรมเจ็ท และพัลส์เจ็ท โดยทั่วไปเครื่องยนต์ไอพ่นเป็นชนิดสันดาบ (อังกฤษ: combustion engines) แต่ก็มีบางชนิดก็ไม่มีการสันดาบ.
ในภาษาพูดโดยทั่วไป, เครื่องยนต์ไอพ่นจะหมายถึงอย่างหลวมๆว่าเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นที่ใช้อากาศหายใจแบบสันดาบภายใน (อังกฤษ: internal combustion airbreathing jet engine) หรือ เครื่องยนต์แบบใช้ท่อ (อังกฤษ: duct engine)ซึ่งปกติจะประกอบด้วยตัวอัดอากาศ (อังกฤษ: air compressor) ที่หมุนด้วยกำลังขับจากกังหัน (อังกฤษ: turbine) ตามหลักของวัฏจักรเบรตัน (อังกฤษ: Brayton cycle) พลังงานที่เหลือทิ้งในรูปของก๊าซร้อนจะสร้างแรงผลักที่จะเคลื่อนที่ผ่านหัวฉีด (อังกฤษ: nozzle). อากาศยานไอพ่นใช้เครื่องยนต์ประเภทนี้สำหรับการเดินทางระยะไกล. อากาศยานไอพ่นในยุคแรกใช้เครื่องยนต์แบบเทอร์โบเจ็ทซึ่งค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพสำหรับการบินความเร็วต่ำกว่าเสียง (อังกฤษ: subsonic). อากาศยาน subsonic ที่ทันสมัยปกติจะใช้เครื่องยนต์แบบ high-bypass turbofan. เครื่องยนต์เหล่านี้ให้ความเร็วสูงและมีประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงดีกว่าเครื่องยนต์ใช้อากาศหายใจแบบใบพัดและแบบลูกสูบในการเดินทางระยะไกล.

การนำเครื่องยนต์ไอพ่นไปใช้งาน

เครื่องยนต์ไอพ่นให้กำลังกับอากาศยาน, ขีปนาวุธและยานอากาศไร้คนขับ. ในรูปของเครื่องยนต์จรวด, พวกมันให้พลังกับพลุ, จรวดแบบจำลอง, ยานอวกาศและขีปนาวุธทางทหาร.
เครื่องยนต์ไอพ่นขับเคลื่อนรถยนต์ความเร็วสูง, โดยเฉพาะรถแข่ง, ด้วยสถิติตลอดกาลโดยรถจรวด (อังกฤษ: rocket car). รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเทอร์โบแฟนชื่อ ThrustSSC เป็นตัวทำสถิติความเร็วในปัจจุบัน.
การออกแบบเครื่องยนต์ไอพ่นมักจะได้รับการปรับปรุงสำหรับการใช้งานที่ไม่ใช้อากาศยาน, โดยใช้เป็นเครื่องกังหันแก๊สในอุตสาหกรรม, เช่นในการผลิตไฟฟ้า, เครื่องสูบน้ำ, แก๊สธรรมชาติหรือน้ำมัน, และขับเคลื่อนเรือหรือยานบนบกอื่นๆ. เครื่องยนกังหันแก๊สอุตสาหกรรมสามารถผลิตกำลังได้สูงถึง 50,000 แรงม้า. เครื่องยนต์เหล่านี้จำนวนมากถูกนำไปพัฒนาเพื่อใช้กับงานตั้งแต่เครื่องเทอร์โบเจ็ททางทหารแบบเก่าเช่นเครื่องต้นแบบ J57 และ J75 ของ Pratt & Whitney. นอกจากนี้ ยังมีพวกอนุพันธ์ของ JT8D low-bypass turbofan ของ P&W ที่สามารถผลิตกำลังงานได้ถึง 35,000 แรงม้า.

ชนิดของเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ไอพ่นมีหลายแบบ แต่ทุกแบบจะได้แรงผลักไปข้างหน้า (อังกฤษ: forward thrust) จากหลักการของ "การขับเคลื่อนด้วยไอพ่น"

เครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศหายใจ (อังกฤษ: Airbreathing engine)

บทความหลัก: Airbreathing jet engine
โดยทั่วไป อากาศยานจะถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ไอพ่นชนิดใช้อากาศหายใจ, เครื่องยนต์แบบนี้ที่มีการใช้งานส่วนใหญ่เป็นแบบเทอร์โบแฟน ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีเมื่อบินที่ความเร็วต่ำกว่าความเร็วเสียง.

เครื่องยนต์ชนิดที่ใช้กำลังจากกังหัน

บทความหลัก: Gas turbine
เครื่องยนต์กังหันแก๊สจัดเป็นเครื่องยนต์แบบโรตารี ที่สกัดพลังงานจากการไหลของแก๊สที่เผาไหม้. เครื่องยนต์นี้ประกอบด้วย ตัวอัดอากาศ (อังกฤษ: air compressor) ที่ต้นทาง เชื่อมต่อเข้ากับกังหัน (อังกฤษ: turbine) ปลายทาง โดยมีห้องเผาไหม้ (อังกฤษ: combustion chamber) อยู่ระหว่างกลาง. ในเครื่องยนต์ของอากาศยาน, ส่วนประกอบหลักทั้งสามนี้มักถูกเรียกว่า "ตัวผลิตแก๊ส" (อังกฤษ: gas generator). เครื่องยนต์กังหันแก๊สมีหลากหลายรูปแบบ แต่พวกมันทั้งหมดใช้ระบบของตัวผลิตแก๊สแบบใดแบบหนึ่งทั้งสิ้น.

เทอร์โบเจ็ท

บทความหลัก: Turbojet
เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท จัดเป็นเครื่องยนต์แบบกังหันแก๊ส (อังกฤษ: gas turbine engine) ที่ทำงานตามขั้นตอนดังนี้ (1) อัดอากาศเข้าช่องนำอากาศเข้า (อังกฤษ: inlet) (2) ตัวอัดอากาศทำการอัดอากาศตามแนวแกน (อังกฤษ: axial compression) หรืออัดอากาศตามแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ (อังกฤษ: centrifugal compression) หรือทั้งสองแบบ, (3) ทำการผสมเชื้อเพลิงเข้ากับอากาศที่ถูกบีบอัดแล้วนั้น, (4) เผาใหม้ส่วนผสมนั้นในห้องเผาไหม้, (5) จากนั้นก็ส่งแก๊สร้อนที่ถูกบืบอัดผ่านกังหันและหัวฉีด (อังกฤษ: nozzle) แล้วพ่นแก๊สออกมาด้านหลัง. เท่ากับว่ากังหันจะสกัดพลังงานจากแก๊สขยายตัวที่ไหลผ่านตัวมัน, ส่งพลังงานนั้นให้กับตัวบืบอัด, เป็นการแปลงพลังงานภายในของเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานจลน์ในแก๊สที่ปล่อยออกมา, เป็นการสร้างแรงผลัก (อังกฤษ: thrust). อากาศทั้งหมดที่เข้าทาง inlet ถูกส่งผ่านเข้าไปยัง compressor, ผ่านห้องเผาใหม้และกังหัน, ไม่เหมือนเครื่องยนต์แบบ turbofan ที่อธิบายอยู่ข้างล่างนี้.

เทอร์โบแฟน

บทความหลัก: Turbofan
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนจัดเป็นเครื่องยนต์กังหันแก๊สที่มีความคล้ายกันกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท. เนื่องจากมันใช้แกนของแก๊สเจนเนอเรเตอร์ (ได้แก่ compressor, combustor, และ turbine) ในการเปลี่ยนรูปพลังงานจากเชื้อเพลิงเป็นพลังงานจลน์ในไอเสียที่พ่นที่ออกจากท้ายเครื่อง. สิ่งที่ทำให้เครื่องยนต์เทอโบแฟน แตกต่างจากเทอร์โบเจ็ท คือมันติดตั้งชิ้นส่วนเพิ่มเติมนั่นคือ พัดลม (อังกฤษ: fan). เช่นเดียวกับ compressor, พัดลมได้รับกำลังขับจากส่วนที่เป็นกังหันของเครื่องยนต์. ไม่เหมือนกับ turbojet, อากาศบางส่วนถูกเร่งความเร็วโดยพัดลมให้ ไม่ผ่าน หรือ bypass แกนของแก๊สเจนเนอเรเตอร์และถูกพ่นออกผ่านหัวฉีด. อากาศที่ bypass นี้จะมีความเร็วที่ต่ำกว่า, แต่มีมวลมากกว่า, สร้างแรงผลักโดยพัดลมได้ประสิทธิภาพมากกว่าแรงผลักที่เกิดจากแกน. เทอร์โบแฟนโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพมากกว่าเทอร์โบเจ็ทที่ความเร็วน้อยกว่าเสียง, แต่มีพื้นที่ด้านหน้าใหญ่กว่าทำให้เกิดแรงต้านมากกว่า.
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนนี้สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทโดยทั่วไปคือแบบ low bypass และแบบ high bypass. แบบ low bypass จะมีอัตราส่วนการ bypass ประมาณ 2 : 1 หรือน้อยกว่า นั่นหมายความว่าแต่ละ 3 กิโลกรัมของอากาศที่ไหลเข้าแกนของเครื่อง (core engine) จะมีอากาศประมาณ 2 กิโลกรัมหรือน้อยกว่าไม่ไหลผ่าน หรือ bypass แกนของเครื่อง (core engine)
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแบบ Low bypass นั้นมักจะใช้ท่อเป่าอากาศร้อนแบบผสม(อังกฤษ: mixed exhaust nozzle) นั่นหมายความว่า อากาศที่ผ่านแกนเครื่องและไม่ผ่านแกนเครื่องทั้งสองส่วนจะต้องผ่านหัวฉีดตัวเดียวกันเป็นไอพ่นออกจากท้ายเครื่องยนต์.
เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนชนิด High bypass นั้นจะมีอัตราส่วนการ bypass ที่สูงกว่า บางครั้งอาจจะอยุ่ที่ระดับ 5:1 หรือ 6:1. เครื่องยนต์ประเภทนี้สามารถสร้างแรงขับได้มากกว่าเครื่อง low bypass หรือเทอร์โบเจ็ท เนื่องจากอากาศมีมวลปริมาณมหาศาลเกินกว่าพัดลมจะสามารถเร่งได้ และโดยทั่วไป เครื่องยนต์ high bypass จะมีประสิทธิภาพด้านการใช้เชื้อเพลิงดีกว่าด้วย.

เทอร์โบพร๊อปและเทอร์โบชาฟต์

บทความหลัก: Turboprop และ Turboshaft
เครื่องยนต์แบบเทอร์โบพร๊อป (อังกฤษ: Turboprop engine) เป็นอนุพันธ์ของเครื่องยนต์เจ็ท, แต่ยังคงเป็นเครื่องยนต์กังหันแก็ส, ที่สกัดกำลังจากไอเสียที่ร้อนเพื่อนำไปหมุนเพลา, จากนั้นแรงหมุนจากเพลาจึงจะถูกนำไปใช้สร้างแรงผลักด้วยวิธีการอื่นบางอย่าง. โดยที่ไม่ได้เข้มงวดนักว่ามันเป็นเครื่องยนต์เจ็ทที่มันจะต้องพึ่งพากลไกระดับรองในการสร้างแรงผลัก, เทอร์โบพร็อปก็คล้ายกันมากกับเครื่องยนต์เจ็ทแบบใช้กังหันอื่นๆ, และมักจะถูกอธิบายว่าเป็นอย่างนั้น.
ในเครื่องยนต์แบบเทอร์โบพร็อป, ส่วนหนึ่งของแรงผลักของเครื่องยนต์ถูกสร้างโดยการหมุนของใบพัด, แทนที่จะพึ่งพาไอร้อนความเร็วสูงที่พ่นออกมาแต่เพียงอย่างเดียว. เมื่อแรงผลักไอพ่นของมันถูกเสริมด้วยใบพัด, เทอร์โบพร็อปบางครั้งถูกเรียกว่าเป็นเครื่องยนต์ไอพ่นพันธ์ผสม. ในขณะที่เทอร์โบพร็อปจำนวนมากผลิตแรงผลักส่วนใหญ่ด้วยใบพัด, ไอพ่นร้อนเป็นจุดออกแบบที่สำคัญ, และแรงผลักจะได้รับสูงสุดโดยการ matching ระหว่างแรงผลักที่เกิดจากใบพัดกับแรงผลักที่เกิดจากไอพ่น. เทอร์โบพร็อปโดยทั่วไปมีการทำงานที่ดีกว่าเทอร์โบเจ็ทหรือเทอร์โบแฟนที่ความเร็วต่ำเมื่อใบพัดมีประสิทธิภาพที่สูง, แต่จะมีเสียงรบกวนมากที่ความเร็วสูง.
เครื่องยนต์แบบเทอร์โบชาฟต์ (อังกฤษ: Turboshaft engines) คล้ายกันมากกับเทอร์โบพร๊อป, แต่สิ่งที่ต่างคือกำลังเกือบทั้งหมดที่ได้จากกังหันแก๊สจะนำไปขับเพลาหมุน (อังกฤษ: rotating shaft), ซึ่งจะถูกใช้ไปหมุนเครื่องยนต์แทนที่จะเป็นใบพัด, เพราะฉะนั้น มันจึงผลิตแรงขับที่เกิดจากไอพ่นเพียงเล็กน้อยหรือไม่ได้ผลิตเลย. เฮลิคอปเตอร์จะใช้เครื่องยนต์ชนิดนี้.

พร๊อปแฟน

เครื่องยนต์แบบพร๊อปแฟน (ชึ่งอาจเรียกว่า unducted fan หรือ open rotor หรือ ultra-high bypass ก็ได้) คือเครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้แก๊สเจนเนอเรเตอร์เป็นตัวขับเคลื่อน fan ที่เปิดหน้าออก, คล้ายกับเครื่องยนต์แบบเทอร์โบพร๊อป. พร๊อปแฟนจะสร้างแรงผลักส่วนใหญ่จากใบพัด, ไม่ใช่จากไอพ่น.
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการออกแบบของเครื่องยนต์แบบเทอร์โบพร๊อปกับพร๊อปแฟนก็คือแผ่นของใบพัด (อังกฤษ: propeller blades) บนพร๊อปแฟนถูกทำให้สามารถกวาดไปได้ด้วยความเร็วสูงถึง 0.8 เท่าของความเร็วเสียง (อังกฤษ: 0.8 Mach) ซึ่งสูสีกับเครื่องยนต์แบบเทอร์โบแฟนที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ที่ทันสมัย. เครื่องยนต์ชนิดนี้มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงเหนือเครื่องยนต์แบบเทอร์โบพร๊อปด้วยความสามารถในการทำงานของเทอร์โบแฟนในทางพานิชย์. ในขณะที่การวิจัยและการทดสอบอย่างมีนัยสำคัญ (รวมทั้งการทดสอบการบิน)ได้ดำเนินการไปแล้วกับเครื่องยนต์แบบพร๊อปแฟน, ยังไม่มีเครื่องยนต์แบบนี้เข้าสู่ขบวนการผลิต.
หมายเหตุ* เครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อปทั่วไปจะมีขีดจำกัดความเร็ว สาเหตุมาจากประสิทธิภาพของใบพัด เนื่องจากเมื่อความเร็วสูงถึงจุดหนึ่ง จะเกิดการ stall ที่ปลายสุดของใบพัด ทำให้เกิดแรงต้านการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นมาก นี่จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้เครื่องยนต์เทอร์โบพร๊อปมีประสิทธิภาพต่ำเมื่อบินด้วยความเร็วสูง (ประมาณ 700 กม./ชม.)

เครื่องยนต์ชนิดที่ใช้กำลังแบบแรม

เครื่องยนต์เจ็ทชนิดที่ใช้กำลังแบบแรม (อังกฤษ: Ram powered jet engines) คือเครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศหายใจชนิดหนึ่ง ซึ่งคล้ายกับเครื่องยนต์กังหันแก๊สและใช้หลักการของวัฏจักรเบรย์ตันเช่นเดียวกัน. อย่างไรก็ตาม สิ่งที่แตกต่างคือวิธีการอัดอากาศที่ไหลเข้ามา. ในขณะที่เครื่องยนต์กังหันแก๊สจะใช้ตัวบีดอัดแบบรอบแกนหรือหนีศูนย์, แต่เครื่องยนต์แบบแรมจะใช้การบีบอัดโดยให้อากาศไหลผ่าน inlet หรือตัวดิฟฟิวเซอร์ (อังกฤษ: diffuser). เครื่องยนต์แบบแรมยังจัดว่าเป็นเครื่องยนต์ชนิดใช้อากาศหายใจที่ซับซ้อนน้อยที่สุด เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ขณะปฏิบัติงาน.

สแครมเจ็ท

บทความหลัก: Scramjet
สแครมเจ็ทใช้กลไกที่ใกล้เคียงกับแรมเจ็ทมาก เหมือนแรมเจ็ท มันประกอบด้วยสามส่วนหลักๆ ได้แก่ inlet, combustor และ nozzle
สิ่งที่แตกต่างกันระหว่างแรมเจ็ทและสแครมเจ็ทก็คือสแครมเจ็ทจะไม่ทำให้อากาศที่ไหลเข้าช้าลงต่ำกว่าความเร็วเสียงเพื่อการเผาไหม้, แต่มันใช้การเผาใหม้แบบความเร็วเหนือเสียงแทน. คำว่าสแครมเจ็ท (อังกฤษ: scram jet) นี้มาจากคำว่า "supersonic combusting ramjet"
เนื่องจากสแครมเจ็ทใช้การเผาใหม้ที่ความเร็วเหนือเสียง, มันจึงสามารถทำงานได้ที่ความเร็วสูงกว่ามัค 6 ในที่ซึ่งแรมเจ็ททั่วไปจะมีประสิทธิภาพที่ต่ำมาก. ความแตกต่างอีกอย่างหนึ่งระหว่างแรมเจ็ทและสแครมเจ็ทมาจากวิธีที่แต่ละแบบของเครื่องยนต์บีบอัดอากาศที่ไหลเข้า: ในขณะที่ inlet ทำการบีบอัดเป็นส่วนใหญ่สำหรับแรมเจ็ท, ความเร็วสูงในจุดที่สแครมเจ็ททำงานยอมให้มันใช้ข้อได้เปรียบของการบีบอัดที่สร้างขึ้นโดยคลื่นช็อก (อังกฤษ: shock wave) ที่อ้อมๆ.
มีเครื่องยนต์สแครมเจ็ทไม่มากที่เคยถูกสร้างขึนและทำการบิน. ในเดือนพฤษภาคม 2010 เครื่อง Boeing X-51 ทำสถิติความอดทนสำหรับการเผาสแครมเจ็ทที่นานที่สุดที่มากกว่า 200 วินาที

หลักการด้านกายภาพทั่วไป

เครื่องยนต์เจ็ททุกเครื่องเป็นเครื่องยนต์ปฏิกิริยาที่สร้างแรงผลักโดยการปล่อยไอพ่นออกทางด้านหลังที่ความเร็วค่อนข้างสูง. แรงทั้งหลายภายในเครื่องยนต์จะเป็นตัวสร้างไอพ่นนี้, ซึ่งจะให้แรงผลักที่แข็งแกร่งในเครื่องยนต์ซึ่งผลักให้ยานไปข้างหน้า.
เครื่องยนต์เจ็ตสร้างไอพ่นของมันจากเชื้อเพลิงในถังเก็บที่ติดมากับเครื่องยนต์ (เหมือนกับใน 'จรวด') เช่นเดียวกับในเครื่องยนต์ใช้ท่อ (อังกฤษ: duct engine) (ที่ใช้กันทั่วไปบนเครื่องบิน) โดยการบริโภคของเหลวภายนอก (มักเป็นอากาศ) และขับไล่มันออกที่ความเร็วที่สูงขึ้น.

หัวฉีดที่สร้างแรงขับ

หัวฉีดที่สร้างแรงขับ (อังกฤษ: propelling nozzle)เป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องยนต์เจ็ททุกเครื่องเพราะมันสร้างไอพ่น (ไอเสีย). หัวฉีดที่สร้างแรงขับเปลี่ยนก๊าซร้อนที่อยู่ภายใต้การบีบอัดเคลื่อนไหวช้าให้เป็นแก๊สที่เย็นกว่า, ความดันต่ำกว่า, แต่เคลื่อนที่เร็วกว่าโดยกรรมวิธีที่เรียกว่า adiabatic expansion. หัวฉีดที่สร้างแรงขับสามารถทำงานที่ความเร็วต่ำกว่าเสียง, เท่าเสียงหรือเหนือเสียง, แต่ในการทำงานปกติ หัวฉีดมักจะทำงานที่ความเร็วเสียงหรือเหนือเสียง. หัวฉีดดำเนินการเพื่อควบคุมการไหลและด้วยเหตุนี้มันจึงช่วยเพิ่มความดันในเครื่องยนต์, และทางกายภาพแล้วหัวฉีดมักจะเป็นแบบ convergent, หรือ convergent-divergent. หัวฉีดแบบ convergent-divergent สามารถให้ความเร็วไอพ่นแบบเหนือเสียงเจ็ทภายในส่วนของ divergent, ในขณะที่หัวฉีดแบบ convergent ของเหลวไอเสียไม่สามารถมีความเร็วเกินกว่าความเร็วของเสียงของแก๊สที่อยู่ภายในหัวฉีด

การเสริมแรงผลัก

แรงผลักจากไอพ่นสามารถทำให้เพิ่มขึ้นได้โดยการฉีดของเหลวเพิ่มเติม ซึ่งจะถูกเรียกว่า แรงผลักเปียก. เครื่องยนต์ในช่วงต้นและเครื่องยนต์ไม่ทำงานหลังสันดาป (อังกฤษ: non-afterburning engine)ในปัจจุบันบางเครื่องใช้น้ำฉีดเพื่อเพิ่มแรงผลักชั่วคราว. น้ำถูกฉีดที่ช่องเข้าของตัวอัดอากาศหรือตัวกระจาย (อังกฤษ: diffuser) เพื่อหล่อเย็นอากาศที่ถูกบีบอัดซึ่งเป็นการเพิ่มความดันสำหรับการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงขึ้น. แรงผลักสามารถเพิ่มขึ้นได้ประมาณ 10-30%. เมธิลหรือเอทิลแอลกอฮอล์ (หรือส่วนผสมอย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งสองอย่างกับน้ำ) ได้ถูกนำมาใช้ในอดีตสำหรับการฉีด. อย่างไรก็ตาม น้ำมีไอร้อนของการระเหยที่สูงขึ้น เพราะฉะนั้น ของเหลวเท่านั้นที่ถูกใช้โดยทั่วไปสำหรับการเสริมแรงผลักในวันนี้.
เครื่องยนต์รบทางทหารในวันนี้ใช้ตัว afterburner เพื่อเพิ่มแรงผลัก.

ระดับความสูงและความเร็ว

ด้วยข้อยกเว้นของ scramjets, เครื่องยนต์เจ็ทที่ปราศจากระบบการไหลเข้าสามารถรับอากาศที่มีความเร็วประมาณครึ่งหนึ่งของความเร็วของเสียงเท่านั้น. หน้าที่ของระบบท่อเข้าสำหรับเครื่องบินเร็วเท่าเสียงและเหนือเสียงคือการชะลออากาศและดำเนินการบางอย่างของการบีบอัด.
จำกัดบนระดับความสูงสุดสำหรับเครื่องยนต์ถูกกำหนดโดยความสามารถในการติดไฟ (อังกฤษ: flammability) - ในระดับที่สูงมากอากาศจะบางเกินไปที่จะเผาไหม้, หรือหลังจากการบีบอัด, ก็ร้อนเกินไป. สำหรับเครื่องยนต์ turbojet ระดับความสูงประมาณ 40 กิโลเมตรดูเหมือนจะเป็นไปได้, ในขณะที่สำหรับเครื่องยนต์แรมเจ็ท 55 กิโลเมตรอาจจะทำได้. scramjets ในทางทฤษฎีอาจสามารถจัดการที่ 75 กม. เครื่องยนต์จรวดแน่นอนไม่มีขีดจำกัดเรื่องความสูง.
ที่ระดับความสูงไม่มากนัก, การบินที่เร็วจะบีบอัดอากาศที่ด้านหน้าของเครื่องยนต์และสิ่งนี้ยิ่งเพิ่มความร้อนให้อากาศอย่างมาก. ขีดจำกัดด้านบนมักจะอยู่ที่ประมาณมัค 5-8, ตามตัวอย่างข้างบนประมาณมัค 5.5, ไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศมีแนวโน้มที่จะมีปฏิกิริยาเนื่องจากอุณหภูมิสูงที่ทางเข้าและสิ่งนี้สิ้นเปลืองพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ. ข้อยกเว้นสำหรับเรื่องนี้เป็น scramjets ซึ่งอาจจะสามารถที่จะประสบความสำเร็จประมาณมัค 15 หรือมากกว่า, ขณะที่พวกมันหลีกเลี่ยงการชะลออากาศ, และอีกครั้งจรวดไม่มีการจำกัดความเร็ว.

เสียงรบกวน

เสียงที่ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์เจ็ทมีที่มาหลายแหล่ง, รวมถึง, ในกรณีของเครื่องยนต์กังหันก๊าซ, พัดลม, คอมเพรสเซอร์, เตาเผา, กังหันและตัวขับเจ็ท.
เครื่องยนต์เจ็ทผลิตเสียงที่เกิดจากการผสมที่รุนแรงของเจ็ทความเร็วสูงกับอากาศโดยรอบ. ในกรณีที่ความเร็วต่ำกว่าเสียง, เสียงรบกวนมีการผลิตโดยกระแสอากาศไหลวนและในกรณีที่ความเร็วเหนือเสียงโดยคลื่นมัค (อังกฤษ: Mach wave). พลังเสียงที่แผ่ออกมาจากเจ็ทแปรตามความเร็วของเจ็ทยกกำลังแปดสำหรับความเร็วสูงถึง 2,000 ฟุต/วินาทีและแปรตามความเร็ว cubed ที่สูงกว่า 2,000 ฟุต/วินาที. ดังนั้นไอพ่นความเร็วต่ำกว่าจะปล่อยเสียงออกมาจากเครื่องยนต์เช่น turbofans แบบบายพาสสูงจะเงียบที่สุด, ในขณะที่เจ็ทที่เร็วที่สุดเช่นจรวด, turbojets, และ ramjets จะดังที่สุด. สำหรับเครื่องบินเจ็ทเชิงพาณิชย์, เสียงรบกวนจากไอพ่นได้ลดลงจาก turbojet ผ่านทางเครื่องยนต์บายพาสไปที่ turbofans เป็นผลมาจากการลดอย่างก้าวหน้าในความเร็วของเครื่องเจ็ท. ตัวอย่างเช่น JT8D, เครื่องยนต์บายพาส, มีความเร็วเจ็ทที่ 1,450 ฟุต/วินาทีในขณะที่ JT9D, turbofan, มีความเร็วของเจ็ทที่ 885 ฟุต/วินาที (แบบเย็น) และ 1,190 ฟุต/วินาที (แบบร้อน).
การปรากฏตัวของ turbofan มาแทนที่เสียงไอพ่นที่โดดเด่นมากด้วยเสียงอื่นที่รู้จักกันว่าเป็นเสียงรบกวนแบบ "เสียงเลื่อย" (อังกฤษ: buzz saw). ที่มาของมันเป็นคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นที่ใบพัดลมที่มีความเร็วเหนือเสียงในขณะ takeoff.