Un turboréacteur à double flux est un type de système de compression d’air utilisé dans la plupart des moteurs à réaction d’avions à partir de 2011, ainsi que dans certaines voitures, bateaux ou véhicules pneumatiques spécialisés tels que les aéroglisseurs ou les hélicoptères assistés par turboréacteur. Il est considéré comme une amélioration par rapport aux turboréacteurs ou aux turbopropulseurs aux vitesses normales des avions commerciaux en raison de l’augmentation du rendement du carburant et de la réduction du bruit, et le turboréacteur à double flux est également intégré dans de nombreux avions militaires subsoniques. Le premier turboréacteur à double flux d’air a été fabriqué en 1943, mais des problèmes d’efficacité et de fiabilité des premiers modèles par rapport à ceux des turboréacteurs ont retardé leur adoption généralisée jusqu’aux années 1960.
Une conception de base pour un moteur à double flux a une turbine montée à l’avant qui aspire l’air et le canalise dans deux directions. Une petite partie de l’air est canalisée vers une chambre de combustion centrale, où elle est chauffée en brûlant du carburant et évacuée par une buse à jet à l’arrière pour la poussée. L’air restant est canalisé autour de la chambre de combustion pour se mélanger aux gaz d’échappement du processus de combustion, alors qu’une turbine d’échappement le fait sortir de la chambre. Cela augmente la capacité de poussée du moteur, réduit les niveaux de bruit et refroidit la chambre de combustion simultanément. Ces moteurs sont connus sous le nom de turboréacteurs à double flux, où le rapport de l’air contourné canalisé autour du moteur par rapport à l’air utilisé pour la combustion est de l’ordre de 8 à 1, ou plus.
L’invention du turboréacteur à double flux était une amélioration significative par rapport aux moteurs à pistons, car la direction du mouvement du moteur était dans une direction de rotation, réduisant globalement les vibrations de l’avion. Alors que les pièces d’un simple turboréacteur à double flux tournent toutes à la même vitesse, les moteurs plus avancés à partir de 2008 ont un système de commande de boîte de vitesses pour augmenter leur niveau de rendement énergétique de 12% ou plus, ainsi que pour réduire le bruit et les émissions de gaz résiduaires jusqu’à 50%. . Ces turbosoufflantes de boîte de vitesses tentent de faire correspondre la vitesse de l’air contourné à la vitesse de l’avion lui-même, où les conceptions antérieures utilisaient la vitesse accrue de l’air contourné pour alimenter la turbine d’échappement pour une poussée supplémentaire. En contrôlant chaque partie du processus de compression et d’échappement individuellement, le niveau d’efficacité du moteur peut être ajusté en fonction de la vitesse et de l’assiette de l’avion, augmentant ainsi l’efficacité globale.
Les avions militaires qui peuvent voler au-dessus des vitesses supersoniques de MACH 1.6 ou plus et qui ont besoin de caractéristiques de haute performance utilisent des versions hybrides du turboréacteur à double flux. À des vitesses supersoniques, les moteurs à réaction de conception plus simple, tels que les turboréacteurs ou les statoréacteurs, ont un rapport poussée / poids beaucoup plus élevé que le turboréacteur à double flux, mais ils fonctionnent mal à des vitesses subsoniques. Ces moteurs d’avion présentent donc des caractéristiques supplémentaires telles que des post-brûleurs et une poussée vectorielle. Les post-brûleurs injectent du carburant supplémentaire derrière les turbines du moteur lui-même et l’allument, donnant à l’avion une poussée puissante pour les manœuvres aériennes à grande vitesse. La poussée vectorielle est également utilisée pour contrôler l’attitude de l’avion par l’ajout de buses d’échappement mobiles sur le turboréacteur, où l’angle de sortie des gaz d’échappement peut être modifié. Cela peut faciliter les virages serrés dans les airs, le décollage vertical comme avec le jet Harrier, ou créer une inversion de poussée pour amener rapidement un aéronef à s’arrêter sur une courte piste.