航空機エンジンは、しばしば航空エンジンとも呼ばれ、航空機の推進システムの動力コンポーネントです。動力コンポーネントを使用する航空機は、動力飛行と呼ばれます。[ 1 ]ほとんどの航空機エンジンはピストンエンジンまたはガスタービンですが、ロケット推進のものもあり、近年では多くの小型UAVが電気モーターを使用しています。
2025年現在、航空機エンジンの世界市場は5つの欧米メーカーが支配している。[ 2 ]
航空機エンジン、特にジェットエンジンの市場は、参入障壁が非常に高い。[ 2 ]航空機エンジンは高度な技術と材料を使用し、開発には約8年と数十億ドルまたはユーロを要し、航空安全当局による厳格な安全認証に合格しなければならない。[ 2 ]
そのため、エンジン市場への参入は極めて資本と時間がかかるため、既存のメーカーを競争から守るのに役立っています。[ 2 ]ジェットエンジンの世界市場への最後の成功例は、1970年代のゼネラル・エレクトリックでした。 [ 3 ]これらの参入障壁により、市場は既存のメーカーにとって非常に収益性の高いものとなっています。2025年現在、主要なジェットエンジンメーカーは過去5年間で100~1,000%の株主利益を報告していますが、主要顧客であるエアバスとボーイングの利益は小さいかマイナスとなっています。[ 2 ]
エンジン自体は通常赤字で販売されますが、メーカーはカミソリと替刃のビジネスモデルに倣い、エンジンの約30年の寿命にわたるメンテナンスサービスと部品の販売から利益を得ています。 [ 2 ]これは、メーカーが新しいエンジンよりも多くのサービスと部品を必要とする古いエンジンの使用から最も利益を得るため、新しいエンジンの生産を遅らせたり、納入を遅らせたりする逆効果なインセンティブを生み出します。 [ 2 ]これは新しいエンジンの入手困難につながり、 2023年以降のCOVID後の航空業界の復活において、エアバスとボーイングが航空機生産を増やそうとする取り組みのボトルネックとなっています。 [ 2 ]

X型エンジン、U型エンジン、H型エンジンなど、航空機用直列エンジンのその他の構成については、直列エンジン(航空)を参照してください。




星型エンジンは、シリンダーがクランクシャフトの周囲に円状に配置されている。このエンジンは空冷式だが、シリンダーが過熱する可能性があるため、空冷式エンジンには欠点がある。しかし、液冷式エンジンと比較すると、星型エンジンはより頑丈で、損傷を吸収しやすいという利点がある。

回転式星型エンジンは、星型エンジンと同様に、シリンダーがクランクケースの周囲に円状に配置されている(上記参照)が、クランクシャフトは機体に固定され、プロペラはエンジンケースに固定されているため、クランクケースとシリンダーが回転する。この配置の利点は、低速でも十分な冷却空気の流れが維持され、従来の空冷エンジンの重量上の利点とシンプルさを維持しつつ、その主な欠点の1つを解消できることである。最初の実用的な回転式エンジンは、セガン兄弟が設計し、1909年に初飛行したグノーム・オメガであった。その比較的高い信頼性と優れた出力重量比は、航空を劇的に変化させた。[ 13 ]

ヴァンケルエンジンはロータリーエンジンの一種です。ヴァンケルエンジンは、同等の出力を持つ従来の4ストロークサイクルピストンエンジンの約半分の重量とサイズで、構造もはるかにシンプルです。航空機用途では出力重量比が非常に重要であり、ヴァンケルエンジンは優れた選択肢となります。エンジンは通常、アルミニウム製のハウジングとスチール製のローターで構成されており、アルミニウムは加熱時にスチールよりも膨張率が高いため、ピストンエンジンとは異なり、過熱しても焼き付きません。これは航空機用途において重要な安全要素です。これらの設計の本格的な開発は第二次世界大戦後に始まりましたが、当時、航空機業界はタービンエンジンの使用を好んでいました。ターボジェットエンジンまたはターボプロップエンジンは、最大から最小の設計まで、すべての航空機に動力を供給できると考えられていました。ヴァンケルエンジンは航空機ではあまり使用されませんでしたが、マツダの人気スポーツカーシリーズで使用されました。フランスのシトロエン社は1970年代にヴァンケルエンジン搭載のRE-2ヘリコプターを開発した。 [ 14 ]
現代では、コンパクトさ、軽量性、滑らかさが非常に重要なモーターグライダーにヴァンケルエンジンが使用されている。 [ 15 ]
1930年代から、実用的な航空機用ディーゼルエンジンの開発が試みられてきました。一般的に、ディーゼルエンジンは信頼性が高く、中出力設定で長時間運転するのに適しています。1930年代の軽量合金は、ディーゼルエンジンの非常に高い圧縮比に対応できなかったため、一般的に出力重量比が悪く、そのため普及しませんでしたが、クレルジェ14Fディーゼル星型エンジン(1939年)はガソリン星型エンジンと同じ出力重量比を持っています。自動車におけるディーゼル技術の進歩(出力重量比の大幅な向上につながる)、ディーゼルの燃費の大幅な向上、ヨーロッパにおけるジェット燃料A1に対するAVGASの相対的な高い課税などが、航空機へのディーゼルエンジンの使用に対する関心の復活につながりました。ティーラート航空機エンジンは、メルセデスディーゼル自動車エンジンを改造し、航空機用として認証し、ダイヤモンドアビエーションの小型双発機のOEMサプライヤーとなりました。ティーラートは財政難に悩まされていたため、ダイアモンドの関連会社であるオーストロ・エンジンは、メルセデス製エンジンをベースにした新しいAE300ターボディーゼルを開発した。 [ 16 ]

ターボプロップエンジンは、吸気口、減速ギアボックス、圧縮機、燃焼器、タービン、および推進ノズルから構成されます。[ 17 ]空気は吸気口から入り、圧縮機で圧縮されます。次に、圧縮された空気にジェット燃料が燃焼器で加えられ、そこで燃焼します。高温の燃焼ガスはタービン段で膨張し、排気口で動力を発生させます。タービンで発生した動力の一部は、圧縮機と発電機を駆動するために使用されます。ガスはタービンから排出されますが、エンジンの動力のほぼすべてがプロペラを駆動するために使用されるため、総推力の大部分を生み出すのに十分な動力は提供されません。[ 18 ]

ターボシャフトエンジンは、ジェット推力ではなく軸馬力を生成するように最適化されたガスタービンの一種です。このエンジンは、「ガス発生器」と「動力部」という2つの主要な部品で構成されています。ガス発生器は、圧縮機、点火装置と燃料ノズルを備えた燃焼室、および1段以上のタービンからなります。動力部は、追加のタービン段、減速機、および軸出力からなります。ガス発生器は、動力部を駆動するための高温膨張ガスを生成します。エンジンの補機類は、ガス発生器または動力部のいずれかによって駆動されます。
1960年代以降、QinetiQ Zephyrなどの電動航空機が数多く設計されてきた。 [ 19 ] [ 20 ]中には軍用ドローンとして使用されているものもある。[ 21 ] 2007年後半、フランスではリチウムポリマー電池を使用した18kWの電動モーターで駆動する従来型の軽飛行機が50キロメートル(31マイル) 以上飛行し、耐空証明書を取得した最初の電動飛行機となった。[ 19 ]
2020年5月18日、ピピストレルE-811は、一般航空での使用についてEASAから型式証明を授与された最初の電動航空機エンジンとなった。E-811はピピストレル・ヴェリス・エレクトロの動力源となっている。[ 22 ] [ 12 ]
シーメンスなどの多くの大企業が航空機用高性能電気モーターを開発しており、SAEはより効率の良い純銅コア電気モーターなどの要素における新たな開発も発表している。スペインのマドリードにあるAxter Aerospaceは、緊急時のバックアップおよび離陸時の追加出力のためのハイブリッドシステムを販売している。[ 23 ]


先進技術エンジンという用語は、現代世代のジェットエンジンを指します。[ 24 ]

ロケットタービンエンジンは、液体燃料ロケットとタービンジェットエンジンの2種類の推進エンジンを組み合わせたものです。その出力重量比は通常のジェットエンジンよりわずかに高く、より高い高度で動作します。[ 25 ]
2018 年 4 月に開催されたILA ベルリン航空ショーで、ミュンヘンを拠点とする研究機関de:Bauhaus Luftfahrt は、ギア付きターボファンとピストンエンジンコアを組み合わせた 2050 年向けの高効率複合サイクルエンジンを発表しました。 直径 2.87 m、16 枚羽根のファンは、ギア付き低圧タービンによって駆動され、33.7 という超高バイパス比を実現していますが、高圧コンプレッサーの駆動は、高圧タービンのない 2 つの 10 ピストンバンクを備えたピストンエンジンから行われ、より高いピーク圧力と温度のために非定常等容積等圧燃焼によって効率が向上しています。11,200ポンド (49.7 kN) のエンジンは、50 席のリージョナルジェットに動力を供給できます。[ 26 ]
巡航時のTSFCは、バーナー温度1,700 K (1,430 °C)、全体圧力比38、ピーク圧力30 MPa (300 bar)で、エンジン全体の効率48.2%で11.5 g/kN/s (0.406 lb/lbf/ hr)となる。[ 27 ]エンジン重量は30 %増加するが、航空機の燃料消費量は15%削減される。[ 28 ]欧州委員会がフレームワーク7プロジェクトLEMCOTECの下で 支援し、Bauhaus Luftfahrt、MTU Aero Engines、GKN Aerospaceは2015年にこのコンセプトを発表し、2025年のエンジンと比較して燃料消費量を15.2%削減するために、エンジン全体の圧力比を100以上に引き上げた。[ 29 ]

多発機では、エンジンの位置はパイロットが前方を向いている視点から左から右に番号が付けられているため、例えばボーイング747のような4発機では、エンジン1は胴体から最も遠い左側にあり、エンジン3は胴体に最も近い右側にあります。[ 30 ]
双発機イングリッシュ・エレクトリック・ライトニングの場合、胴体に上下に2基のジェットエンジンが搭載されており、エンジン1はエンジン2の下前方、エンジン2は上後方に位置している。[ 31 ]
製油所は、これらの高オクタン価を実現するために、航空ガソリンにテトラエチル鉛(TEL)を混合していますが、政府はもはや道路車両用のガソリンにこの方法を許可していません。TELの供給量の減少と、その使用を禁止する環境法制の可能性により、パイロット団体にとって一般航空機用の代替燃料の探索が優先事項となっています。[ 32 ]
模型飛行機は通常、メタノール、ニトロメタン、潤滑油の混合物であるグロー燃料で動くニトロエンジン(グロープラグを使用するため「グローエンジン」とも呼ばれる)を使用します。電動模型飛行機[ 33 ]やヘリコプターも市販されています。小型マルチコプターUAVはほぼ常に電気で動きますが[ 34 ] [ 35 ]、より大型のガソリンエンジン搭載型も開発中です[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] 。