財団法人 日本航空機エンジン協会 2
目次
I. エンジン産業の現状
P.03~06
II. 民間エンジン開発の変遷
P.07~09
III. 要求性能と技術開発の動向
P.10~22
IV. JAXAへの期待
P.23~24
財団法人 日本航空機エンジン協会 4
昭和56年(1981年)に、民間航空機用ジェットエンジンの国際共同開発を日本側の代表としてとりまとめ、
開発推進するための中核体として設立され、以来、中小型旅客機用のV2500エンジン、CF34エンジン及びB787
用エンジンの開発事業及び量産事業を実施してきた。この他に次の世代のエンジンの国際競争力強化に向け
た調査・研究開発
事業等に取り組んでいる。
財団法人
日本航空機エンジン協会の概要
財団法人 日本航空機エンジン協会 5
I. エンジン産業の現状
1. 世界のエンジン業界における各国の位置付け(2007年)
アメリカ52.9%
イギリス20.8%
フランス11.3%
日本5.2%
スウェーデン1.7%
イタリア2.7%
ドイツ5.4%
エンジン事業では日本は第5位
(航空宇宙工業全体では第6位)
しかし、米の10%, 英の25%程度
売上高7兆7,342億円
日本のエンジン産業が成長する
余地は十分にある
出典 : 日本航空宇宙工業会(平成21年版 世界の航空宇宙工業)
(GE, P&W, Honeywell)
(RR)
(Snecma, Turbomeca)
(MTU)
(IHI, KHI, MHI)(Avio)
(Volvo)
(民、防を含む)
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I. エンジン産業の現状
2. 日本での防需・民需売上高の推移
Joint Venture (V2500)
個別参画
下請/RSP
事業他
防需
民需修理
RSP
(CF34-8/-10)
RSP: Risk and Revenue Sharing program
2,688
2,305
1,332
971923
出典 : 経済産業省(機械統計年報)
81980 1990 2000 20101940 1950 1960 1970
II. 1.日本の参画の変遷
世界
日本
第一世代高バイパス・ターボファン
第二世代高バイパス・ターボファン
航空禁止期間(空白の7年間)
創
生
期
FJR710
XJB(RJ500)
V2500
CF34-8/-10
GEnx
Trent1000
J3
第一世代/ジェット機創生期
第二世代/ジェット化拡大
第三世代/広胴機の出現、大型・長距離化
第四世代/デジタル制御の適用、リージョナル機のジェット化
第五世代/ETOPS*機、複合材の適用
(航空機)
ターボジェット
ネ20Trent700/800/900
PW4000
GE90
PW6000
技術
向上
、事業
拡大
、パー
トナー
地位
確立
のア
プロ
ーチ
技術
力構
築、
市場
参入
のア
プロ
ーチ
:JAECのプロジェクト
:その他のプロジェクト
低バイパス・ターボファン
B707, DC-8等B727, DC-9等
B747, DC-10, A300等
A320, CRJ700, Embraer190等
B777, B787等
*ETOPS: Extended Range Operation with Two-Engine Airplanes
9
II. 2.航空機・エンジンの開発サイクル
100
400
300
200
1950 1960 1970 1980 20001990 2010 2020 2030
座席数
Olympus
V2500, CFM56
CF34-8
GEnx, Trent1000
Trent900, GP7200
PW4000, Trent800, GE90
JT8D
JT3D
CF6-80, Trent700, PW4000
CF6-80, PW4000
JT9D, CF6, RB211
DC-8, B707
DC-9, B727
Concorde
CRJ700CF34-10
Embraer190
A320, B737
B787
A380
B777
A330
B767
B747, A300, L-1011, DC-10
CF34-3
CRJ200
ターボジェット
低バイパス・
ターボファン
高バイパス・
ターボファン
年
A350XWB
Trent XWB
PW1000G
MRJ70/90
C919LEAP-X
SaM146SSJ100
MS21PW1000G
ARJ21CF34-10A
PW1000G
CS100/300
大型
へ発
展
小型
へ発
展
T-1BJ3 F3
T-4XF7
XP-1
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III. 1.要求性能の動向:
燃費
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020年代
燃料
消費
率
次世代
ターボジェット
低バイバス・ターボファン
第一世代高バイパス
第二世代高バイパス
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III. 2.要求性能の動向:
騒音
Chapter 3
Chapter 2
Chapter 4
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020年代
累積
騒音
マー
ジン
(EPN
dB)
(Cha
pter
3に
対し
て)
次世代
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III. 3.要求性能の動向:
窒素酸化物(NOx)
20
40
60
80
100
120
140
160
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020型式承認年
対規
制値
(%)
(2004年
規制
値に
対し
)
CAEP/4 (2004年規制値)
CAEP/6 (2008年規制値)
次世代
出典 : ICAO Emission Data Bank
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<機関の環境負荷軽減目標>IATA
(国際航空運送協会)
ICAO
(国際民間航空機関)
2020年まで1.5%/年の燃料効率向上
2050年までにCO2排出量50%削減(2005年比)
2050年まで2%/年の燃料効率向上
III. 4.要求性能の動向:
環境負荷軽減目標
出典 :科学技術政策研究所ホームページ
(http://www.nistep.go.jp/achiev/ftx/jpn/stfc/stt097j/0904_03_featurearticles/0904fa02/200904_fa02.html)
SESAR:単一欧州航空交通管理プログラム
出典: IATA, A global approach to reducing aviation emissions (November 2009) ICAO’s Response to Global Challenges (December 2009)
ACARE:欧州航空調査諮問委員会
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III. 5.産業構造審議会 審議状況
航空機宇宙産業分科会 航空機委員会 (2009年7月31日)
次世代中小型民間輸送機用エンジンの国際共同開発について日本側の取り組みを報告
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III. 5.産業構造審議会 審議状況
航空機宇宙産業分科会 航空機委員会 (2009年7月31日)
航空機国際共同開発に関する基本的な指針の改定について審議
経済産業省から、次世代中小型民間輸送機用エンジン関連技術として次の開発指針が示された:
高バイパス化による推進効率向上に資するための軽量で高効率な低圧系システム関連技術及び革新的なファンローター駆動システム関連技術
エンジン内部でのエネルギー損失低減による熱効率の向上に資する先進機械要素技術
環境適合性向上に資するための先進燃焼システム関連技術及び騒音低減化関連技術
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III. 6.次世代中小型エンジンに関する開発事業
本年度より航空機工業振興法に基づく助成事業を開始
次世代中小型民間輸送機用エンジンの環境適合性の向上及び
運航費用低減にとって重要となる、1)高バイパス化による推進効率
向上に資するための軽量で高効率な低圧系システム関連の技術開発
及び 2)革新的なファンローター駆動システム関連の技術開発
1)
軽量で高効率な低圧系システム関連技術
パートナー
:
Pratt & Whitney社日本側担当:
複合材を適用した軽量化ファンケース
開発期間:
平成21年度~平成22年度
2)
革新的なファンローター駆動システム関連技術
パートナー
:
Rolls-Royce社日本側担当:
オープンローター用のファンローター駆動システム
開発期間:
平成21年度~平成26年度
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III. 7.環境適応型小型航空機用エンジン研究開発(進捗状況)
実機開発につながる差別化技術を確立
将来の民間エンジン開発の分野にて主導的な立場を確保
より一層の国際的競争力を得る
第1期
概念検討
第2期
要素技術確立
第3期
エンジン要素技術実証開発
実機開発
2003年度
(3年)
(1年)
(5年予定)
2004~2006年度
2007~2011年度(予定)
(委託研究:100%補助)
(2/3補助)
(1/2補助)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035
2008 dollars per barrel
High oil price
Low oil price
AEO2010 reference
ProjectionsHistory
AEO2009 reference
燃費重視型
価格・燃費バランス型
燃料価格実績・予測
高性能圧縮機開発(*)
高性能燃焼器開発(*)
現在
燃料高騰・低CO2にシフト 実機形態高性能要素の開発エンジン形態の見直し
Source: U.S. Energy Information Administration (Dec 2009) (*)ともにJAXA設備を活用
(燃費:
-10%)
(燃費:
-15%程度)
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III. 7.環境適応型小型航空機用エンジン研究開発(今後の予定)
要素のみ担当
全機主導開発
2003(H15)
2011(H23)
2007(H19)
2004(H16)
2020(H32)
市場・技術動向調査
インテグレーション技術開発要素技術開発FS
50席機用エンジン開発
( BJ用エンジン開発 )
・全体システムエンジン実証
・関連要素実証・圧縮機・燃焼器
・耐久性評価技術・耐空性適合化技術
フィージビリティ検討
直接運航費用低減技術・ファン・圧縮機・タービン
・インテリジェント化技術
環境適応技術・低NOx燃焼技術・低騒音化技術
エンジンシステム技術
BJ:ビジネスジェット
エンジン実機開発
▽機体開発計画の具体化
エンジンシステム特性向上技術
機体メーカ、共同開発パートナーとの調整
小型機用エンジン開発
50席機用エンジン開発
エンジン要素技術実証開発