La turbine à gaz, ou moteur à réaction, a été la première alternative à l’hélice comme moyen de fournir une poussée pour déplacer un avion dans le ciel. Comme la plupart des moteurs, le jet est un moteur à combustion interne, qui produit une poussée à travers le cycle classique à quatre temps : induction, compression, allumage et échappement. Contrairement aux avions à hélices, qui convertissent les gaz d’échappement surchauffés de la combustion interne en puissance mécanique pour entraîner un rotor, la poussée des moteurs à réaction provient directement des gaz d’échappement, éjectés de l’arrière du moteur en forme de tube. Alors que la vitesse maximale d’un avion à hélices est d’environ Mach 0.8, divers avions à réaction peuvent atteindre des vitesses de Mach 15 ou plus (voir scramjet), bien que Mach 1.0 à 2.0 soit plus typique.
Le premier avion à moteur à réaction au monde, le He 178, a été conçu à la fin des années 1930 par l’ingénieur allemand Hans von Ohain, et piloté depuis l’aérodrome de Marienehe par le pilote d’essai Erich Warsitz le 27 août 1939. L’Angleterre a fait voler son premier avion à moteur à réaction en 1941. Américain -les conceptions nées n’ont pas été mises en œuvre avant les années 1960. La création de l’avion à réaction a été une étape importante dans l’aviation sans précédent depuis le vol historique des frères Wright à Kitty Hawk.
Le moteur à réaction a été développé à l’origine pour surmonter les rendements décroissants des conceptions à hélice lorsque la vitesse radiale des hélices a commencé à approcher la vitesse du son. Au lieu d’accélérer un peu une grande masse d’air, comme dans une hélice, le moteur à réaction fonctionne sur le principe d’accélérer une plus petite masse d’air à une vitesse très élevée. Au lieu d’être monté à l’avant de l’avion comme une hélice, un moteur à réaction est monté sur les ailes ou à l’arrière d’un avion.
Le cycle du jet commence lorsque de l’air en mouvement rapide est aspiré dans une chambre à l’avant du moteur, puis comprimé par une série de pales qui se déplacent à des régimes de plus en plus élevés. L’orifice d’admission, car il aspire l’air directement de la trajectoire de vol de l’avion, est recouvert d’un grillage ou d’une grille pour empêcher l’entrée de corps étrangers. Lorsque l’air en mouvement a atteint un niveau de compression élevé, il est combiné avec du carburant et enflammé, étant éjecté par l’orifice d’échappement à l’arrière du moteur à réaction. En raison de l’énorme quantité de chaleur générée, des systèmes de refroidissement sophistiqués sont nécessaires pour empêcher la fonte des composants internes du moteur.
Il existe de nombreuses variantes différentes de la conception du moteur à réaction, qui mélangent différentes structures et techniques pour créer des avions à réaction adaptés à des vitesses et des altitudes variables. Ces variantes comprennent le turboréacteur, le turboréacteur, le statoréacteur, le scramjet, le pulsejet et plusieurs autres.