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1、CFM56-5B 发动机的基本信息一、CFM56-5B系列发动机的基本情况CFM56系列发动机是大涵道比，双转子轴流发动机，在70年代CFM 国际合作部设计制造。其中CFM 国际合作部由美国的GE公司和法国的SNECMA公司联合组成。CFM56-5B发动机主要装备与空客A319-A320-A321系列飞机上。包括了7个系列的发动机，编号从CFM56-5B1一直到CFM56-5B7。其中CFM56-5B13装备了A321飞机，CFM56-5B4装备了A320飞机，CFM56-5B57装备了A319飞机。相应的推力分别为：30,000lbs 31,000 lbs 33,000 lbs 27,000
2、 lbs 22,000 lbs 23,000 lbs 27,000 lbs CFM56-5B系列发动机的主要特征参数：布局方式：双转子轴流发动机转动方向：顺时针（ALF 前向看过去）压气机：1级风扇，4级增压级，9级高压压气机燃烧室：环形燃烧室涡 轮：1级高压涡轮，4级低压涡轮重 量：2381Kg （5249lbs）尺 寸：长2.94米 高 2.14米 宽 1.97米基本工作原理：由风扇进入发动机的空气被分为两部分，一部分主气流（Primary Flow）通过低压压气机进入高压压气机，然后在燃烧室内同空气混合后燃烧，高温和高压的燃气通过高、低压涡轮做功。另一部分空气（Secondary Flo
3、w）通过外涵，经过风扇叶片和外部导向叶片（Outlet Guide Vanes），排入大气，而这一部分空气提供过了近80%的推力。提供近80%的推力反推装置维修和控制维修采用了“On Condition maintenance”的概念，发动机一直保持在翼状态，对各部件进行状态健康监控，除非出现重大意外情况和部件寿命到期。转子系统包含有两套转子系统，分别是高压系统和低压系统。共有5个轴承。模块化设计发动机采用了模块化设计，共有4个主要的模块，其中包含了17个不同的子模块。辅助动力模块低压模块核心机风扇模块风扇部件： 共有36片钛合金 mid-span shrouded 叶片Fan inlet c
4、ase核心机高压压气机共有9级燃烧室：共有20个喷嘴高压涡轮从4级和9级高压压气机冷却高压涡轮低压涡轮从4级高压压气机引气冷却低压涡轮第一级导叶辅助动力装置由核心机提供的动力一部分通过IGB inlet gearbox， 传递到以下4个部件中： RDS Radial Drive Shaft TGB Transfer Gearbox HDS Horizontal Drive Shaft AGB Accessory Gearbox空客A320飞机选装的发动机主要是CFM56-5B和V2500-A5。本文对它们各自的性能特点、市场优势和使用效果与成本进行了比较，为航空公司选用发动机提供一定的参考，并
5、为飞行员和机务人员了解相关发动机的性能和操作提供帮助，以降低运营成本，保障飞行安全。 A320是空客系列飞机中最具代表性的机型，也是目前服役的单通道飞机中唯一与波音737系列相抗衡的飞机。为满足竞争的需要，空客对发动机提出了较高的要求。 两种选装发动机简介 CFM56-5B发动机 CFM56-5B发动机由CFMI公司研制，是唯一一种能用于A320系列各型飞机的发动机。 CFM56-5B发动机的高可靠性，较长的在翼时间和低维护成本使其倍受全球租赁公司和航空公司的青睐。 CFM56-5B发动机的整流锥短，弧度大，不易吞水，水进入内涵道的可能性减小，发动机停车率进一步降低，更加保障了飞行安全。另外，
6、CFM56-5B发动机采用双环腔燃烧室技术，这一技术有效地降低了发动机的氮氧化合物的排放量，使CFM56-5B发动机在技术可靠的基础上，更加环保。 V2500-A5发动机 V2500-A5发动机由IAE公司研制。V2500-A5发动机较高的排气温度裕度，低的燃油消耗以及更好的环保性能，使其成为航空市场上较为突出的一款发动机，在A320系列飞机的发动机选型上与CFM56-5B发动机展开了激烈的竞争。 V2500最引人注目的特点之一就是它的无凸台宽弦空心叶片和浮壁燃烧室。叶片以极轻的重量获得极大的强度，可以一定程度地抗击外来物的击伤。浮壁燃烧室提高了冷却效率，减少了维修费用。 两种选装发动机基本性
7、能比较 V2500-A5及CFM56-5B均为高涵道比涡轮风扇发动机，根据市场需求情况和航空业发展趋势，公司在发动机结构设计上进行了改进和优化，使其发动机性能得到进一步提升，在市场竞争中拥有各自的优势，下面将对这两型发动机进行性能和使用方面的比较。使用数据比较可靠性 衡量航空发动机可靠性指标的主要有空中停车率（IFSR），送厂维修率（SVR）和航班签派率（DR）。根据CFMI公司和IAE公司提供的发动机使用数据可以看出,CFM56-5B发动机的空中停车率为0.002,送厂维修率为0.015，航班签派率为0.98,均优于V2500-A5发动机。因此，CFM56-5B的可靠性要高于V2500-A5
8、。通用性良好的通用性有利于航材的储备和人员的培训，从而降低维护成本，减少维护周期。 CFM56-5B发动机使用时间较早和装机数量较多，并且是唯一能用于A320系列各型飞机的发动机，使其通用性较V2500-A5发动机占优。在先进的核心机基础上，CFM56-5与-2，-3和-7形成发动机系列，更加提高其通用性，使得装机数量和市场份额与其他发动机相比，占有绝对优势。技术担保比较 根据两家公司分别提供的技术担保可以看出,CFMI的技术担保要优于IAE。某航空公司曾要求IAE达到相同的技术担保条款，但IAE认为达不到，这也从另一个侧面反映出CFM56-5B发动机在部分性能方面的领先优势，主要的技术担保条
9、款见表1。环境污染比较航空发动机对环境的污染主要表现在两方面：噪声污染（一般用有效感觉噪声级EPN dB衡量）和排气污染（氮氧化合物NOx，一氧化碳CO，不完全燃烧碳氢化合物UHC/VOC等）。为了降低航空发动机的环境污染，国际民航组织和世界各国相继出台相应法规，限制航空发动机的污染排放量，并作为该发动机是否取得适航许可证标准之一。可以看出，在排气污染方面，V2500-A5发动机除氮氧化合物NOx较CFM56-5B发动机略高以外，其他指标都明显优于CFM56-5B，对环境的影响也较小。在噪音污染方面，选装V2500-A5发动机的飞机产生的噪声均低于选装CFM56-5B发动机的飞机。排气温度裕度
10、EGTM比较排气温度裕度(EGTM)定义为红线温度与全功率时测出的排气温度之差值，即： EGTMEGT（红线）EGT（测试）。 EGTM是衡量发动机性能好坏的较为直观的最重要的技术参数之一。对初始使用的发动机和经过维修厂修理的发动机，EGTM或EGTM的目标值增大，意味着以下几个方面的意义： 发动机使用范围增大，能够满足各种航线对发动机的要求，尤其是高温高原机场发动机的使用。能够降低燃油消耗率（SFC），提高发动机使用的经济性。 发动机送厂维修率降低，具有最大EGTM的发动机的翻修率应最低；对经过维修厂修理的发动机，EGTM的目标值增大，意味着发动机的维修质量高。 发动机使用寿命高。实际飞行中
11、，EGT是影响发动机安全工作的最主要参数。尤其是在发动机起动、加速过程中或在高温、高原机场工作时应特别注意监控EGT温度，不允许EGT温度超过各发动机状态下的限制值。EGT裕度大小则给发动机提供了安全空间，裕度越大安全系数越高。 CFM56-5B在海平面高温条件下的EGT极限值为950，平均值为841，平均EGT裕度为109，而在3700至4300米的标高上（拉萨，邦达机场），EGT限制值仍为952，但平均EGT温度只有831，平均EGT裕度比海平面高出10，使发动机更不易超温。通过V2500-A5和CFM56-5B两型发动机在海平面，温度15环境条件下的EGT温度裕度对比图，可以看出无论是在
12、15吨还是在14吨和10吨的额定功率条件下V2500-A5发动机的EGT裕度都要高于CFM56-5B发动机的EGT裕度。 使用成本分析及比较通过以上数据的比较，不仅可以看出两台发动机的区别，同时也可以证明这两台发动机都拥有先进可靠的性能，作为航空公司在保证飞行安全的前提下，考虑到公司的现状、未来发展趋势及经济效益，则将发动机的经济性能作为其相应机型选装的重要指标。这一指标可以通过发动机的使用成本来分析。发动机的使用成本体现在采购阶段和实际使用阶段，即分为资金成本和运营成本，资金成本包含装机发动机的采购，首批航材及工装设备的购买。运营成本包括燃油消耗、滑油消耗、维护成本、寿命件、可靠性成本（包括
13、返厂大修、外物打伤、空中停车、航班延误及取消）以及备发租赁。资金成本比较资金成本中，装机发动机及备用发动机的购买，两家公司由于市场竞争都作了较大幅度的让利。首次航材及工装设备的购买，则涉及到发动机的通用性。以国内某航空公司为例，该公司拥有的CFM56系列发动机为：CFM56-3B/C、CFM56-5C、CFM56-7B，而CFM56-5B发动机与以上型号发动机有很大的通用性。例如：CFM-5B/P与-3发动机有相同的可调放气阀（VBV）和可调静子叶片（VSV）系统，相同的燃油喷嘴，相同的1号、4号、5号轴承，高压压气机的3级盘，49级鼓都相同；-7B与5B有相同的核心机，低压涡轮及附件齿轮箱。
14、通用性的优势主要体现在以下几个方面：所有CFM56发动机具有相同的航线维护程序及车间维护程序；相同的航线备件及车间备件；通用及类似的工具；通用的运输底架-不同的托架；类似的发动机手册；相同的支援系统及人员；类似的排故程序；类似的修理程序。运营成本比较资金成本作为一个相对固定的指数，对发动机拥有成本的影响有限，而运营成本则体现在飞机投入使用之后，对航空公司的利益影响深远。发动机的运营成本重点体现了发动机的经济性。V2500最先采用全数字控制的发动机之一,燃油消耗率非常低。例如，在一架典型的A321飞机的运营中，V2500可比竞争者减少4的燃油，相当于每年每架飞机可节省5500桶的燃油。V2500
15、采用碳环封严,而CFM56-5B采用气封严,在发动机低速时性能不好,特别是在起动和冷转时,所以滑油消耗量偏大。通过以上比较，可以看到两型发动机各有优势，在可靠性、通用性和担保条款内容涉及方面CFM56-5B占优。V2500-A5发动机在EGT裕度控制、燃油消耗率、滑油消耗率和环境污染方面具有优势。但是V2500-A5发动机共有25个寿命件（LLP），而CFM56-5B发动机只有18个寿命件，这无疑会增加V2500-A5发动机的修理费用和每循次LLP的费用。同时航空公司在选择发动机的时候还会考虑到其通用性，也就是该型发动机在本公司的使用历史，以减少人员培训时间及费用，减少岗位设置，降低管理费用。
