なぜジェットエンジンは中国製ではないのか

なぜジェットエンジンは「中国製」ではないのか 中国のジェットエンジンプログラムが産業政策の限界をどのように示しているのか Aakash Japi 2026年5月12日 ゼネラル・エレクトリック社のGE9X、ボーイング777Xに搭載されるエンジンが建設中。 私の最近の「中国のダイナミズムとアメリカの怠慢」を対比する記事で、私は中国の国家資本主義システムが社会的な混乱に対して異例の耐性を持っており、それが先見の明のあるリーダーシップと相まって、大規模な社会の向上を可能にすると述べました。しかし、多くのコメントは、この国家能力に関する観察を、私が意図しなかった不可避的なアメリカの衰退の予言へと一般化していました。おそらく、わずかな論争的な回り道が、一部の読者に終末論へと傾倒する自由を与えてしまったのでしょう。 だから、明確にしておきましょう。これは誤った仮定です。団結した西側同盟は、中国国家が再現に苦労する多くの構造的優位性を持っています。むしろ、私は中国ヒステリーが、遅れた過剰な修正に過ぎないと考えています。西側の覇権に挑戦できる他の勢力の存在を20年間軽視した後、私たちは今、競争そのものの存在に驚いているのです。 しかし、この過剰反応は私たちをニュアンスから遠ざけます。中国は国民的ワンダーキッドではありません。国家資源を動員する並外れた能力を持つ、技術的に進んだ国家です。その成功のほとんどは、この利点を利用して成熟した技術をスケールアップし、その主要なプロバイダーとなり、それがもたらす相乗効果を利用して水平的および垂直的に拡大することです。この戦略は一部の産業で成功を収めますが、他の産業では失敗に終わります。 それが失敗するパターンは示唆に富んでいます。 失敗の示唆的な例の一つがジェットエンジンです。中国は過去約50年間、西側諸国と同等の軍用および商用ジェットエンジンを生産しようと試み、失敗してきました。なぜ失敗したのでしょうか？以下で探るように、ジェットエンジンは中国のシステムの弱点を露呈するように、ほとんど独自に設計されているからです。これらは長期的な信頼性に焦点を当てた低利益率市場であり、製造品質と一貫性が最も重要です。反復速度は非常に遅く、すべての完成品に対して国際的に強制される普遍的な規制障壁が存在します。これらが相まって、中国の熟練労働力、資本、および迅速なスケールアップにおける通常の利点を無効にします。また、伝統的な国内保護主義がほとんど価値を付加することも防ぎます。 中国が実行可能なジェットエンジンの生産に失敗したことを分析することで、西側諸国の残された比較優位性の本質について重要な教訓が得られます。 Tanzimat Diariesは、政治経済、国家能力、そして社会が選択する軌道について扱うSubstackです。このようなエッセイをメールで受け取るには購読してください。 購読 タービンブレードをミクロコスモスとして 現代のジェットエンジンの高圧タービンブレードは、溶岩よりも熱いガスの中に置かれ、F1エンジンの最大レッドラインよりも速く回転し、フォードフォーカスよりも重い遠心荷重を一貫して維持することが求められます。そして、これを30,000時間—約4年間—の連続飛行時間中、伸びたり、溶けたり、ひび割れたりせずにこなすことが期待されます。これらのブレードの故障は壊滅的であり、エンジンの破壊につながり、おそらくは飛行機そのものも破壊されるでしょう。 これらの要件を達成したことで、それは世界で最も複雑な製造物の一つとなっています。最初の課題は材料の製造から生じます。 フランク・ホイットルの最初のジェットエンジンはニモニック-75を使用しました。これはニッケル・クロム・チタン合金で、700℃を超えるとクリープ（応力下での伸長）し、耐用寿命はわずか数十時間でした。ブレークスルーは1940年代後半に訪れ、イギリスの冶金学者がより多くのチタンとアルミニウムを加えることで劇的な強化が生まれることに気づきました。これによりニモニック-80Aが誕生し、それ以降のすべての超合金の基礎となりました。その後、各世代が前の世代の故障モードを解決するために新しい元素を配合に加えました。第2世代合金にはクリープ耐性のためにレニウムが加えられ、その年間世界生産量はわずか50トンという希少金属です。第3世代合金ではレニウム含有量を倍増させ、これにより温度能力は向上しましたが、荷重下での脆性が生じたため、最新の改良版ではさらに希少なルテニウムが加えられています。これは南アフリカのプラチナ採掘の一部としてのみ生産される金属です。 もう一つの主要な課題は鋳造です。溶融金属は均一に冷却されません。代わりに、金属の異なる部分が同時に凝固し、これらの同時凝固プロセスが最終的な固体中に複数の結晶を形成します。これらの結晶は粒界で接合します。歴史的に、タービンブレードの最も一般的な故障モードは、これらの粒界に沿った亀裂でした。これを軽減するために、現代のタービンブレードは単結晶法を使用して鋳造されます。1980年代に開発されたこの方法は、溶融金属表面全体にわたって均一な温度勾配を維持し、凝固を一方向に引き込み、それを粒選択器、つまり鋳造機内の螺旋状の「ピッグテール」形状と組み合わせることで、凝固する金属を圧縮し、単一の核生成プロセスのみが成功するようにします。これにより、まったく粒界のない最終的な金属が作成されます。 ここでの最大の問題は歩留まりです。単結晶鋳造プロセス中、数十の変数を非常に小さな許容範囲内で維持する必要があります。プロセス中のいかなる妨害、基材のいかなる不完全さ、核生成中のわずかな溶解ガスでも、ブレードが認証に失敗する原因となるマイクログレインが生じます。確立されたメーカーでさえ、まだ50〜70％の歩留まりしか達成しておらず、新規参入者は長年低い数十パーセントにとどまるでしょう。 タービンブレードの種類の違い。Howmet Aerospaceより。 結果として、タービンブレードを規模で製造できる企業は世界に7社しかありません。まず、主要なエンジンメーカー3社：カナダのケベック州とサウスカロライナ州に鋳造施設を持つゼネラル・エレクトリック社、コネチカット州のプラット・アンド・ホイットニー社、英国ブリストルのロールス・ロイス社です。残りの4社は専門メーカーです。ミシガン州のハウメット・エアロスペース社、オハイオ州のPCCエアフォイルズ社、カリフォルニア州のコンソリデーテッド・プレシジョン・プロダクツ社、そして英国、ドイツ、アラバマ州に工場を持つ英国のドンカスターズ社です。 これらの各社は、深いサプライヤーネットワークに依存しています。合金は米国の4社によって生産され、これらの企業は世界中から元素を調達しています。セラミックスはコロラド州のクアーズテック社または英国のモーガンマテリアルズ社の2社から調達されます。射出成形金型は日本、ドイツ、またはスイスから供給されます。ブレードを鋳造するブリッジマン炉は、ドイツのALD社、ニュージャージー州のコンサルク社、カリフォルニア州のリテック社、フランスのECM社の4社によって製造されます。コーティングは米国、スイス、ドイツの企業から調達されます。そして最後に、検査および認証機器は、日本、米国、ドイツ、英国の広範囲の企業から供給される幅広いカテゴリです。 全体として、単一のタービンブレードには、米国の25州と15か国にまたがる約100の異なる企業の製品が含まれています。 そして、タービンブレードは、それ自体が複雑であるものの、ジェットエンジンの構成部品の1つに過ぎません。完全なエンジンには40,000を超える部品があり、それぞれが同様に極限状態下で動作し、従来の製造技術の限界を押し広げます。結果として、それぞれが独自の異種材料組成と製造プロセスを持ち、数十年にわたる継続的なエンジニアリング努力によって最適化されています。これにより、米国、英国、フランス、ドイツを中心とした大規模な水平的なサプライヤーネットワークに依存し、原材料は世界中から調達される最終製品が生まれます。現代では、最大のエンジンメーカーはロールス・ロイス、ゼネラル・エレクトリック、プラット・アンド・ホイットニー、サフランであり、これらの企業は様々な合弁事業を通じて、世界で最も先進的な商用および軍用ジェットエンジンの大部分を生産しています。これは長年の均衡です。過去半世紀にわたり、これら4社が世界のほとんどの航空機に動力を供給してきました。注目すべき主要な例外は、ソビエト連邦/ロシアの国内産業です。