موتور جت تنفس هوا
پیش زمینه

موتور اصلی جت توربین گازی تنفس هوا، توربوجت بود. این مفهومی بود که توسط دو مهندس، فرانک ویتل در انگلستان و هانس فون اوهاین در آلمان، زنده شد. توربوجت هوا را فشرده و گرم می‌کند و سپس آن را به عنوان یک جت با سرعت بالا و دمای بالا برای ایجاد نیروی رانش تخلیه می‌کند. در حالی که این موتورها قادر به ارائه سطوح رانش بالا هستند، به دلیل طبیعت کم جریان جرم و سرعت زیاد اگزوز جت، در سرعت‌های بسیار بالا (بیش از ۱ ماخ) کارآمدتر هستند.
توربوفن‌های مدرن توسعه ای از توربوجت هستند. آنها اساساً یک توربوجت هستند که شامل بخش جدیدی به نام مرحله فن هستند. موتور توربوفن به جای استفاده از تمام گازهای خروجی خود برای ایجاد نیروی رانش مستقیم مانند یک توربوجت، مقداری از قدرت را از گازهای خروجی داخل موتور استخراج می‌کند و از آن برای تأمین انرژی مرحله فن استفاده می‌کند. مرحله فن حجم زیادی از هوا را از طریق یک مجرا شتاب می‌دهد و هسته موتور (جزء واقعی توربین گاز موتور) را دور می‌زند و آن را به عنوان یک جت از عقب بیرون می‌کند و نیروی رانش ایجاد می‌کند. بخشی از هوا که از مرحله فن می‌آید، به جای اینکه به سمت عقب هدایت شود، وارد هسته موتور می‌شود و در نتیجه فشرده و گرم می‌شود. مقداری از انرژی برای تأمین انرژی کمپرسورها و فن‌ها استخراج می‌شود، در حالی که باقیمانده در قسمت عقب تخلیه می‌شود. این اگزوز پر سرعت و گاز داغ با اگزوز با سرعت پایین و هوای خنک از مرحله فن ترکیب می‌شود و هر دو به نیروی رانش کلی موتور کمک می‌کنند. بسته به اینکه چه نسبتی از هوای خنک در اطراف هسته موتور دور زده می‌شود، یک توربوفن را می‌توان موتورهای بای پس کم، بای پس بالا یا بای پس بسیار بالا نامید.
موتورهای بای‌پس پایین اولین موتورهای توربوفن تولید شده بودند و بیشتر نیروی رانش خود را از گازهای اگزوز هسته داغ تأمین می‌کردند، در حالی که مرحله فن فقط مکمل این امر است. این موتورها هنوز هم معمولاً در هواپیماهای جنگنده نظامی دیده می‌شوند، زیرا دارای ناحیه جلویی کوچک‌تری هستند که در سرعت‌های مافوق صوت نیروی کششی کمتری ایجاد می‌کند و نیروی رانش تولید شده توسط موتور برای به حرکت درآوردن هواپیما بیشتر می‌شود. سطح سر و صدای نسبتاً بالای آن‌ها و مصرف سوخت زیر صوت در چنین کاربردهایی قابل قبول تلقی می‌شود، در حالی که اگرچه نسل اول هواپیماهای مسافربری توربوفن از موتورهای بای‌پس کم استفاده می‌کردند، سطح سر و صدای بالا و مصرف سوخت آن‌ها به این معنی است که آن‌ها برای هواپیماهای بزرگ از بین رفته‌اند. موتورهای بای پس بالا دارای یک فن بسیار بزرگتر هستند و بیشتر نیروی رانش خود را از هوای مجرای فن تأمین می‌کنند. هسته موتور نیرو را برای مرحله فن تأمین می‌کند و تنها بخشی از نیروی رانش کلی از جریان خروجی اگزوز هسته موتور می‌آید. یک توربوفن بای پس بالا بسیار شبیه به یک موتور توربوپراپ عمل می کند، با این تفاوت که از یک فن چند پره به جای یک ملخ چند پره استفاده می‌کند، و به یک مجرای متکی است تا جریان هوا را به درستی بردار برای ایجاد نیروی رانش است.
در چند دهه گذشته، حرکتی به سمت موتورهای بای‌پس بسیار بالا صورت گرفته است که از فن‌هایی بسیار بزرگتر از خود هسته موتور استفاده می‌کنند، که معمولاً یک طراحی مدرن و با راندمان بالا دو یا سه قرقره است. این راندمان و قدرت بالا همان چیزی است که به چنین فن‌های بزرگی اجازه می‌دهد تا قابل دوام باشند، و افزایش نیروی رانش موجود (تا ۷۵۰۰۰ پوند به ازای هر موتور در موتورهایی مانند رولزرویس ترنت XWB یا جنرال الکتریک GENx)، امکان حرکت به دوقلو بزرگ را فراهم کرده است. هواپیماهای موتوری، مانند ایرباس A350 یا بوئینگ ۷۷۷، و همچنین به هواپیماهای دو موتوره اجازه می‌دهد در مسیرهای طولانی روی آب، که قبلاً در حوزه هواپیماهای ۳ موتوره یا ۴ موتوره بودند، کار کنند.
موتورهای جت برای نیرو دادن به هواپیماها طراحی شده‌اند، اما برای نیرو دادن به خودروهای جت و قایق‌های جت برای تلاش‌های ثبت سرعت، و حتی برای مصارف تجاری مانند راه‌آهن برای پاک‌سازی برف و یخ از سوئیچ‌ها در راه‌آهن (نصب شده در واگن‌های ریلی ویژه) توسط مسیرهای مسابقه برای خشک کردن سطوح پیست پس از باران .(نصب شده در کامیون‌های مخصوص با خروج اگزوز جت بر روی سطح پیست).