単発戦闘機と双発戦闘機の違い|「エンジン2基のほうが安全で強い」は本当か──信頼性・コスト・海の上・機体の大きさから条件別に答える

単発と双発 戦闘機の設計は何が違う?

「戦闘機はエンジンが2つあったほうが安全だし強いんでしょ?」

ミリタリー好きの友人と飲んでいると、たまにこういう話になる。気持ちはよく分かる。1つより2つのほうが安心に聞こえるし、F-15やラファールのような双発機は、見た目からして頼もしい。

ただ、私の答えはいつも「条件による」だ。逃げているわけではない。単発か双発かは、どちらが上かではなく、その国がどこを飛び、何をさせ、いくら払えるのか、そしてどんなエンジンが手に入るのかで決まる選択だからだ。実際、世界でいちばん売れている最新鋭機F-35は単発だし、航空自衛隊はかつて双発にこだわりながら、いまは単発のF-35Aを主力に据えている。

この記事では、単発と双発それぞれの得意なことと限界を整理し、「どんな条件なら、どちらが選ばれやすいのか」を見ていく。特定の2機種の強さ比べではなく、エンジンの数という設計上の選択そのものの話だ。

この記事のポイント
目次

結論|双発が「上」とは限らない

旋回するF-16。単発エンジンと主翼の輪郭が分かる。
旋回するF-16。単発エンジンと主翼の輪郭が分かる。
写真:SMSGT JOHN P. ROHRER, USAF/Wikimedia Commons(Public domain)

先に結論を表にしておく。

つまり「双発のほうが優れている」というより、「双発が必要になる条件がある」と考えたほうが実態に近い。以下、ひとつずつ見ていこう。

そもそも単発・双発とは

単発はエンジン1基、双発はエンジン2基の機体のことだ。いま世界で使われている主な戦闘機を分けると、次のようになる。

区分 主な機体
単発 F-35、F-16、F-2、グリペン、ミラージュ2000、J-10、テジャス
双発 F-15、F-22、F/A-18、ラファール、タイフーン、Su-35、Su-57、J-20、KF-21

ここで一つ注意したいのは、「単発=小型で軽い」とは限らないことだ。単発のF-35Aの最大離陸重量は約31.8トンで、双発のラファールの約24.5トンより重い。1基で大きな推力を出せるエンジンがあれば、単発でも大きな機体を作れる。エンジンの数と機体の大きさは、もはや直結していない。

双発のメリット

空中給油後のF-15E
空中給油後のF-15E。制空型から発展した複座の戦闘爆撃機で、機体側面にコンフォーマルタンクを備える。
写真:Senior Airman Brett Clashman/Wikimedia Commons/Public domain

片方が止まっても帰れる

要点

これがいちばん効いてくるのは、海の上や、人のいない広い地域を飛ぶときだ。陸の上なら、最悪の場合は脱出して救助を待てる。しかし冷たい海の上での脱出は、それだけで命にかかわる。救助までの時間も長くなる。だから、海に囲まれた国や、空母で戦う海軍は、伝統的に双発を好んできた。

推力が大きく、機体を大きくできる

エンジンが2つあれば、合計の推力は大きくなる。そのぶん機体を大きくして、燃料をたくさん積み、遠くまで飛び、重い武器を抱えられる。大きなレーダーを機首に収める余裕も生まれる。

F-22のように、アフターバーナーを使わずに超音速で巡航するスーパークルーズも、大きな推力の余裕があってこそだ。

発電と冷却に余裕がある

あまり語られないが、今後ますます重要になるのが電力と冷却だ。エンジンは機体を押すだけでなく、発電機を回し、電子機器を冷やすための空気も作っている。双発なら発電機を2系統持てるし、電力の余裕も大きい。

最新の戦闘機は、レーダーや電子戦装置、センサーの融合などで、大量の電力を使い、大量の熱を出す。日英伊で開発中の次期戦闘機GCAPが大型の双発機として計画されているのも、航続距離や武器の搭載量に加えて、こうした将来の電力需要を見越しているからだ。

双発の弱点と限界

重く、高く、手間がかかる

エンジンが2つなら、エンジンの値段も、燃料の消費も、整備の手間もおおむね増える。エンジンを支える構造や配管、制御系も2系統必要になり、機体は重くなる。

2012年に英国のジェーンズ社のコンサルタント部門がまとめた試算では、飛行1時間あたりの費用は、単発のグリペンが約4,700ドル、同じく単発のF-16が約7,000ドルだったのに対し、双発のラファールは約16,500ドル、タイフーンは約18,000ドルとされた。サーブが関わった調査への応答として出された古い数字で、条件の置き方にも議論はあるが、「双発は維持費がかさむ」という傾向はつかめる。

片方が止まっても安心とは限らない

双発なら片方が止まっても絶対に帰れる、というわけでもない。

2基のエンジンが胴体の中で隣り合っている機体では、片方の火災や破片が、もう片方に及ぶこともある。逆に、エンジンの間隔を広くとった機体では、片方が止まると推力が左右で偏り、機首が大きく振られる。特に着陸直前の低い速度でこれが起きると、立て直しは難しい。

また、片方のエンジンだけで飛べるといっても、重い武器や燃料を積んだままでは推力が足りないこともある。双発の冗長性は「保険」であって、「無敵の盾」ではない。

単発のメリット

軽く、安く、数をそろえやすい

単発の最大の強みは、軽さと安さだ。エンジン1基分の値段と重さ、燃料、整備の手間が減る。取得費も運用費も安くなれば、同じ予算でより多くの機体をそろえられ、パイロットの訓練時間も確保しやすい。

スウェーデンのグリペンは、この考え方を突き詰めた機体だ。戦時に道路を滑走路代わりにして分散運用することを前提に、少人数で短時間に整備できるよう作られている。単発の身軽さが、国の防衛構想そのものと結びついている例だ。

大きなエンジン1基は効率がいい

同じ推力を出すなら、中くらいのエンジン2基より、大きなエンジン1基のほうが、重さや空気抵抗の面で効率がよくなりやすい。F-35のエンジンF135は、単発で約19トン級の推力を出す。これだけの推力が1基で得られるようになったから、F-35は単発で大きなステルス機として成立した。

胴体をまとめやすい

エンジンが1基なら、胴体の中央にエンジンを1本通すだけで済み、配管や構造を単純にできる。ステルス機の場合は、武器を収める胴体内の倉庫や燃料タンクの配置にも影響する。

単発の弱点と限界

エンジンが止まれば、ほぼ機体を失う

要点

海の上を長く飛ぶ任務では、このリスクはさらに重くなる。

将来の拡張は、エンジン1基の限界に縛られる

単発機は、すべてをエンジン1基に頼っている。そのため、あとから電子機器を増やしたくなったとき、電力や冷却の余裕がエンジン1基の能力に縛られる。

F-35がまさにこの問題に直面した。新しい能力を加える近代化の計画で、電力と冷却の需要が増え、アメリカ空軍は2023年、F135エンジンの中心部を改良する計画を進めることを決めた。単発機の伸びしろは、エンジンの伸びしろとほぼ同じだと言っていい。

答えを変えたのは「エンジンの信頼性」

整備台に載せられたGE F110。
整備台に載せられたGE F110。
写真・素材:Service Depicted: Air Force Camera Operator: GENERAL ELECTRIC/Wikimedia Commons(Public domain)

単発か双発かの議論で、いちばん大きく変わったのは、エンジンそのものの信頼性だ。

1950〜60年代のジェットエンジンは、今と比べるとよく止まった。だからこそ、海の上を飛ぶなら双発、という考え方が強かった。

分かりやすいのが旅客機の例だ。かつて海を渡る長距離旅客機には、3発や4発の機体が使われていた。ところがエンジンの信頼性が上がったことで、双発機でも一定の条件のもとで海の上を長く飛べるようになり、いまでは双発の旅客機が当たり前のように太平洋を渡っている。

戦闘機の世界でも同じことが起きた。アメリカ海軍は、空母での運用では長く双発を好んできた。それでも単発のF-35Cを受け入れ、2019年に初期作戦能力を宣言している。空母航空団に単発の機体が本格的に戻ってきたのは、A-7攻撃機が1991年に引退して以来のことだ。

カナダの例も象徴的だ。カナダは1980年、北極圏を含む広い国土を守る戦闘機としてCF-18(F/A-18)を選んだ。このときは双発であることが評価の一つになったとされる。ところが2023年、後継に単発のF-35を選んだ。その後、購入の一部を見直す議論が続いているが、エンジンの数が決め手として語られることはほとんどない。

もちろん、エンジンの信頼性が上がっても、単発のリスクがゼロになるわけではない。ただ、「双発でなければ海の上は飛べない」と言い切れる時代ではなくなった。

条件別に見る|どんな国・任務で何が選ばれるか

海の上を長く飛ぶ国・海軍

日本、カナダ、空母を持つ海軍などは、伝統的に双発を重く見てきた。ただし前の章で見たとおり、F-35の登場で、この条件だけで双発を選ぶ国は減りつつある。双発を選ぶなら、冗長性に加えて、航続距離や搭載量など別の理由がセットになっていることが多い。

数をそろえたい国

予算が限られ、それでも一定の機数で空を守らなければならない国は、単発を選びやすい。F-16が今も世界中で売れ続け、グリペンが中小国に支持されるのは、この条件に合っているからだ。

大型のステルス機を作りたい国

一方で、新しく開発されるステルス戦闘機は双発が多い。中国のJ-20、韓国のKF-21、トルコのカーン、そして日英伊のGCAP。胴体の中に武器を収めつつ燃料をたっぷり積み、遠くまで飛ぶには、機体を大きくする必要がある。その大きな機体を動かし、電力をまかなうために双発が選ばれる。

手に入るエンジンで決まる国

見落とされがちだが、とても大事な条件がこれだ。単発で大型機を作るには、1基で大推力を出す大型エンジンが必要になる。ところが、そうしたエンジンを自前で作れる国は少なく、輸出してもらえるとも限らない。

KF-21は、アメリカ製の中型エンジンF414を2基積む双発機だ。インドのテジャスは、F414の元になったF404を1基積む単発機として小型にまとめた。手に入るエンジンの大きさと数が、機体の形を決めてしまう。エンジンの数は、技術の選択であると同時に、外交と産業の選択でもある。

歴史で見る|レシプロ時代の双発戦闘機は「強かった」のか

「双発のほうが強い」というイメージは、歴史を振り返っても当てはまらない。

第二次世界大戦の頃、各国はエンジン2基で大きな機体を飛ばす双発戦闘機を作った。日本陸軍の二式複座戦闘機屠龍、ドイツのBf110などだ。航続距離が長く、武装も強力で、爆撃機の護衛や長距離の侵攻を期待された。

ところが実際には、重く大きな機体は、身軽な単発戦闘機との格闘戦で苦戦することが多かった。結局、多くの双発戦闘機は、夜間戦闘機や、爆撃機を迎え撃つ迎撃機として居場所を見つけていく。日本海軍の月光も、もとは長距離の護衛戦闘機として生まれ、夜間戦闘機として名を残した。

例外的に成功したのがアメリカのP-38ライトニングだ。双発の大きな推力と長い航続距離を生かし、太平洋の広い海の上で活躍した。ここでも双発が生きたのは「海の上を遠くまで飛ぶ」という条件があったからだ。条件が合えば双発は強く、合わなければ弱点が目立つ。今も昔も、この構図は変わっていない。

日本の戦闘機は単発か双発か

洋上迷彩をまとった航空自衛隊のF-2A
洋上迷彩をまとった航空自衛隊のF-2A。F-16を基に、主翼や胴体を日本の任務向けに改めた。
写真:Toshi Aoki – JP Spotters/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

航空自衛隊の戦闘機の歴史をたどると、単発と双発のあいだを行き来しているのが分かる。

機体 エンジン
F-86F 単発
F-104J 単発
F-4EJ 双発
F-1 双発
F-15J 双発
F-2 単発
F-35A/B 単発
GCAP(開発中) 双発

興味深いのは、F-2が生まれたときの経緯だ。1980年代の次期支援戦闘機(FS-X)の計画で、三菱重工と川崎重工が出した国産案は、どちらも推力8トン級のエンジンを2基積む双発機だった。航空自衛隊も双発を求めていた。海に囲まれた日本では、洋上でのエンジン停止は機体と人命の喪失に直結しやすい、という考え方があったからだ。

ところが、アメリカ側は単発のF-16の事故率の実績を挙げて反論し、1987年、F-16を改造して日米で共同開発することが決まった。こうして生まれたのが単発のF-2だ。F-2と双発のF-15Jの役割の違いについてはF-2とF-15Jの違いで詳しく比べている。

そして航空自衛隊は2011年、単発のF-35Aを次期戦闘機に選んだ。かつて双発にこだわった空自が、ステルス性とセンサーの能力を優先して単発を受け入れたわけだ。一方で、2035年ごろの配備を目指すGCAPは大型の双発機になる。日本の選択も、そのときどきの条件で揺れ動いてきた。

旧海軍の零戦や陸軍の隼が単発の軽戦闘機で名を上げ、屠龍や月光が双発で別の役割を担ったように、エンジンの数は、その国が戦闘機に何を求めたかを映す鏡でもある。

F-16とF-15を比べる記事ではない

ここまで読んで、「結局F-16とF-15はどっちが強いの?」と思った人もいるかもしれない。ただ、この記事ではあえて特定の2機種の強さ比べはしない。F-16とF-15の差は、エンジンの数だけでなく、作られた時代、求められた役割、レーダーや武装の違いなど、たくさんの要素が重なって生まれているからだ。

エンジンの数は、機体の性格を決める要素の一つにすぎない。単発だから弱い、双発だから強い、という単純な話ではないことだけ覚えておいてほしい。

投資家目線|エンジンの数は「売上の数」でもある

投資家として見ると、エンジンの数はそのままエンジンメーカーの売上の数になる。双発機が1機売れれば、エンジンは2基売れる。しかも戦闘機のエンジンは、売ったあとの部品交換や整備で、何十年にもわたって収益を生む。

1980年代のアメリカでは、F-15とF-16のエンジンを1社に頼っていた状態から、もう1社のエンジンも採用する競争が始まり、「グレート・エンジン・ウォー」と呼ばれた。競争によって信頼性と価格が改善したと言われる。エンジンの調達先をどう確保するかは、空軍にとっても大きな戦略課題なのだ。

日本では、IHIがF-15JやF-2のエンジンのライセンス生産を担い、GCAPのエンジンでも中心的な役割を担う。双発のGCAPが量産されれば、1機あたり2基のエンジンが必要になる。日本の軍用エンジンの担い手については、日本の軍用航空エンジンメーカーにまとめている。

※この記事は特定の銘柄の売買を勧めるものではない。株価や業績は変動し、元本割れの可能性もある。投資判断は自己責任で。

模型で「双発の大きさ」を確かめる

正面から見たユーロファイター・タイフーン。主翼より前のカナード翼が見える。
正面から見たユーロファイター・タイフーン。主翼より前のカナード翼が見える。
写真・素材:Sqn Ldr Dylan Eklund/Wikimedia Commons(OGL 2)

双発戦闘機の大きさと迫力は、模型で単発機と並べると一目で分かる。レシプロ時代の双発戦闘機なら、日本陸軍の屠龍がいい。2基のエンジンを左右に吊るした姿は、単発の隼や疾風とはまったく違う存在感がある。

双発の成功例を作るなら、P-38ライトニングも外せない。双胴の独特の形は、エンジン2基をどう機体にまとめるかという設計の工夫そのものだ。

魅力あふれる新製品が続々登場!
タミヤ新製品ラインナップ

よくある質問

戦闘機は双発のほうが安全?

片方のエンジンが止まっても帰れる可能性がある点では、双発のほうが有利だ。ただし、エンジンの信頼性が上がったいまでは、単発機の安全性も大きく向上している。海の上を長く飛ぶかどうかなど、運用の条件によって評価は変わる。

単発機でエンジンが止まったらどうなる?

滑空して滑走路に戻れる場合を除き、パイロットは射出座席で脱出することになる。機体はほぼ失われる。

なぜF-35は単発なのに多くの国が採用している?

1基で約19トン級の推力を出せるF135エンジンがあり、単発でも大型のステルス機として成立したからだ。エンジンの信頼性が上がったこと、単発のぶんコストを抑えられることも背景にある。

最新のステルス戦闘機に双発が多いのはなぜ?

胴体の中に武器と燃料をたっぷり収めて遠くまで飛ぶには、機体を大きくする必要がある。その大きな機体を動かし、増え続ける電力や冷却の需要をまかなうために、双発が選ばれやすい。1基で十分な推力を出す大型エンジンが手に入らない国の事情もある。

航空自衛隊の戦闘機は単発と双発のどちら?

両方ある。現在の主力は、双発のF-15Jと、単発のF-2、F-35A/Bだ。開発中のGCAPは双発になる。日本の戦闘機の全体像は日本の戦闘機一覧で整理している。

エンジンが多いほど強い?

そうとは限らない。エンジンが増えれば推力は上がるが、重さも値段も整備の手間も増える。第二次世界大戦の双発戦闘機の多くが単発戦闘機との格闘戦で苦戦したように、条件が合わなければ弱点のほうが目立つ。

まとめ|「何発か」より「なぜその数なのか」を見る

単発と双発の違いは、どちらが優れているかではなく、何を優先したかの違いだ。

双発は、冗長性と大きな推力、電力の余裕を手に入れるかわりに、重さと費用を払う。単発は、軽さと安さ、数をそろえやすさを手に入れるかわりに、エンジン1基にすべてを預ける。そして、エンジンの信頼性が上がったことで、両者の境界線は昔より動きやすくなった。

戦闘機を見るとき、「この機体はなぜ単発なのか」「なぜ双発なのか」と考えてみると、その国がどこを飛び、何を守り、どんなエンジンを手にしているのかが見えてくる。エンジンの数は、その国の防衛の事情を映す小さな窓なのだ。

最後まで読んでくれてありがとう。長い記事を書くときのお供は、だいたいこれだ。

出典・参考資料

表紙の写真素材:
写真:SMSGT JOHN P. ROHRER, USAF/Wikimedia Commons(Public domain)
空中給油後のF-15E。制空型から発展した複座の戦闘爆撃機で、機体側面にコンフォーマルタンクを備える。
写真:Senior Airman Brett Clashman/Wikimedia Commons/Public domain。背景・レイアウト・文字を編集。

よかったらシェアしてね!
  • URLをコピーしました!
  • URLをコピーしました!

この記事を書いた人

軍研ノート編集部のアバター 軍研ノート編集部 自衛隊・兵器 / 戦史 / サバゲー

自衛隊で6年間勤務した編集長を中心に、自衛隊時代の仲間やサバゲーを通じた知人と記事を制作。経験と公開資料をもとに、装備の仕組みや歴史、その背景にある人々の工夫を掘り下げています。「かっこいい」から、その先の理解へ。編集長のプロフィール → 運営・編集方針

コメント

コメントする

目次