CFM International CFM56
| CFM56 | |
|---|---|
 | |
| Descriere generala | |
| Constructor |   CFM International |
| Tip | turboventilator cu raport de by-pass ridicat |
| Ventilator | 1,54-1,73 m |
| Ieșire | |
| Împingere | 82-151Kn |
| Dimensiuni | |
| Lungime | 2,43-2,62 m |
| Greutate | |
| Gol | 1 941-2 572 kg |
| Performanţă | |
| Raportul de diluare | 6.5 |
| Utilizatori | |
| intrări de motor pe Wikipedia | |
Seria CFM International CFM56 , denumire militară USAF F108 , este o familie de motoare cu turboventilatoare cu un raport de by-pass ridicat pentru uz civil produs de compania mixtă franco- americană CFM International .
Modelele care fac parte din acesta ocupă o gamă care trece de la 82 kN la 151 kN (18.500 - 34.000 lbf) de forță și sunt fabricate în uzinele GE Aviation din Evendale , Ohio ( Statele Unite ) și Snecma din Villaroche , Franța .
Istorie și dezvoltare
Primul exemplu de CFM56 a fost testat pe bancă în iunie 1974 [1], dar dezvoltarea sa a început în 1971 la Salonul Internațional Aerian și Spațial Paris-Le Bourget , când Snecma a ajuns la un acord comercial cu GE pentru producerea unui motor turboventilator cu un raport de by-pass cu 10 tone de forță (89 kN). [2]
În ciuda opoziției inițiale a Departamentului de Stat al Statelor Unite ale Americii la exportul de către GE a tehnologiilor considerate strategice pentru Statele Unite (în special generatorul de gaze al General Electric F101 ), soluționat apoi în 1973 cu medierea directă a președinți ai Franței ( Georges Pompidou ) și ai Statelor Unite ( Richard Nixon ), a devenit acum unul dintre cele mai comune turbofanuri de aviație civilă din lume cu o producție care, în cele patru variante ale sale, a depășit 20.000 de unități. [3]
În februarie 1977 a fost testat în zbor pentru prima dată pe un McDonnell Douglas YC-15 , instalat în locul unuia dintre cele patru motoare Pratt & Whitney JT8D . [4]
În domeniul civil, punctul de cotitură a venit în anii optzeci, când Boeing a decis să adopte CFM56 pentru a alimenta versiunea 737-300 . După prima comandă mică, inițială, de doar 20 de aeronave pentru două companii aeriene [1] , în aprilie 2011 au fost livrate peste 5.000 737 cu motoare CFM56 [5]
În domeniul militar, cu denumirea USAF F108, a înlocuit treptat Pratt & Whitney JT3D pe KC-135 Stratotanker din 1980, dând naștere variantei KC-135R a acestui avion.
În varianta sa CFM56-5C este, de asemenea, motorul standard al Airbus A340 -200 și 300 și este utilizat și de Airbus A320 .
Tech56 și Tech Insertion
În 1998, CFMI a început să studieze îmbunătățirile motorului său prin lansarea programului demonstrativ Tech56 . Scopul a fost de a pune la dispoziție un motor actualizat pentru un posibil nou corp îngust de la Boeing sau Airbus, fără a deranja prea mult proiectul inițial. [6] [7] Cu toate acestea, când a devenit clar că Boeing și Airbus nu vor lansa în curând noi modele pentru a înlocui modelele 737 și A320, CFMI a decis să introducă câteva soluții ale programului Tech56 într-un pachet de modificări numit Tech Insertion care avea trei elemente principale. obiective: creșterea eficienței, scăderea costurilor de întreținere, reducerea emisiilor poluante. Lansat în 2004, pachetul a inclus palete de compresor de înaltă presiune cu profiluri noi, cameră de ardere mai eficientă și componente de turbină de înaltă și joasă presiune îmbunătățite din material. [8] [9]
Din 2007, toate noile motoare CFM56-5B și CFM56-7B au instalat inițial modificările pachetului Tech Insertion, în timp ce pentru motoarele construite anterior este posibil să se aplice modificările revizuirii motorului. [8]
CFM56-7B "Evoluție"
În 2009 CFMI a anunțat cea mai recentă actualizare pentru CFM56, CFM56-7B "Evolution" (sau CFM56-7BE). Această versiune, anunțată în același timp cu cea a noii versiuni a 737 studiată de Boeing, îmbunătățește și mai mult turbinele de joasă și înaltă presiune cu profiluri noi și o răcire mai eficientă a lamelor cu mai puține componente. [10]
După 450 de ore de testare, CFM56-7BE a fost certificat de FAA și EASA la 30 iulie 2010. [11]
CFM International LEAP
CFM International LEAP ( L eading E dge A viation P ropulsion ) este un motor turboventilator aflat în curs de dezvoltare și producție de CFM International ; este destinat să fie succesorul CFM56-5B și CFM56-7B .
Acesta va fi produs în 3 versiuni, destinate echipării a trei avioane diferite cu corp îngust :
- LEAP-1A: la motor re- Airbus A320 familia ( Airbus A320neo - N ew E ngine O ption), disponibil din 2016 .
- LEAP-1B : pentru motorizarea familiei Boeing 737 ( Boeing 737 MAX ), disponibil din 2017 .
- LEAP-1C : pentru a alimenta noul Comac C919 , disponibil din 2016 .
Concurentul direct va fi Pratt & Whitney PW1000G , destinat și pentru familia Airbus A320neo , dar și Aviadvigatel PD-14 , destinat noului Irkut MS-21 .
| Șablon | LEAP-1A | LEAP-1B | LEAP-1C |
|---|---|---|---|
| Diametrul ventilatorului | 78 in (2,0 m) | 68,4 in (1,74 m) | 1,9 m (75 in) |
| Raport de by-pass (estimat) | ~ 10: 1 | ~ 8.5: 1 | ~ 9.2: 1 |
| Împingere | 24.500–32.900 lbf (109–146 kN) | 20.000-28.000 lbf (89-120 kN) | 27,980-30,000 lbf (124,5-130 kN) |
| Consum de combustibil (comparativ cu CFM56-7BE) | ~ -15% | ~ −15% | ~ −15% |
| Numărul de etape | 1-3-10-2-7 | 1-3-10-2-7 | 1-3-10-2-7 |
| Avioane | Familia Airbus A320neo | Familia Boeing 737 MAX | Comac C919 |
| Intrarea în serviciu | 2016 | 2017 | 2016 |
Tehnică
CFM56 este un motor turboventilator cu un raport de by-pass ridicat (între 5: 1 și 6: 1 în funcție de versiune), care generează o tracțiune între 80 kN (18500 lbf) și 150 kN (34000 lbf). Configurația are doi arbori de acționare concentrici, cel intern referitor la cuplarea turbinei de joasă presiune cu ventilatorul și compresorul de joasă presiune și cel extern pentru secțiunile de înaltă presiune (turbină și compresor). [1]
Ventilator și compresor de joasă presiune
CFM56 este echipat cu un ventilator și trei trepte (patru în versiunile -5B și -5C) ale unui compresor axial (numit și amplificator ) montat pe arborele de joasă presiune. [12] [13] Numărul palelor ventilatorului a fost redus de la 44 în prima versiune la 22 în CFM56-7. [14]
Paletele ventilatorului sunt montate pe disc cu îmbinări „coadă de rândunică” și pot fi înlocuite (în cazul unei lovituri de păsări sau a ingestiei de corpuri străine) într-un timp scurt de către personalul de întreținere a liniei, fără a fi nevoie să debarceți întregul motor. [15]
Compresor de înaltă presiune
Compresorul de înaltă presiune (HPC) este format din nouă trepte. Acesta derivă direct din cel dezvoltat de GE pentru demonstratorul său "GE1 / 9" care avea caracteristica de a fi extrem de compact, cu avantajul de a obține un motor general mai scurt, mai ușor, cu un număr de componente ( rulmenți și diverse suporturi) minore. [2]
Compresorul de înaltă presiune a fost îmbunătățit odată cu introducerea unui nou design cu palete. Programul Tech 56 a făcut astfel posibilă obținerea aceluiași raport de compresie ca și vechiul compresor în nouă trepte cu doar șase trepte. Deși acest nou compresor nu a fost montat pe CFM56s, începând din 2007 CFMI a pus la dispoziție un pachet („Tech Insertion”) de îmbunătățiri ale compresorului (inclusiv noi palete aerodinamice ale palelor) pentru a fi instalat în timpul reviziei generale a motorului. . [7] [16]
Camera de ardere
Aproape toate versiunile CFM56 sunt echipate cu o cameră de ardere inelară simplă.
În 1989 CFMI a început studiul unei camere de ardere inelare care, în loc să aibă un singur inel de ardere, avea o zonă de ardere suplimentară utilizată doar la cele mai mari forțe. Această configurație permite reducerea emisiilor atât de oxizi de azot (NO x ), cât și de monoxid de carbon (CO). Primul CFM56 cu noua cameră de ardere a intrat în funcțiune în 1995, în timp ce pentru primele versiuni ale CFM56-5B și CFM56-7B este disponibilă o modificare (și această parte a pachetului „Tech Insertion”) care poate fi instalată în timpul revizuirii generale a operațiunilor . [17] [18]
Turbină
Toate versiunile familiei CFM56 au o singură etapă de turbină de înaltă presiune (HPT). În unele variante, palele turbinei de înaltă presiune sunt „construite” prin creșterea unui monocristal superaliat pentru a le face mai rezistente la solicitări mecanice, termice și fluente .
Turbina de joasă presiune (LPT) este compusă în cele mai multe exemple de 4 trepte (5 trepte în CFM56-5C datorită ventilatorului mai mare). [19]
Modificările aduse turbinei de joasă presiune introduse de programul Tech56 (și ulterior incluse în pachetul „Tech Insertion”) constau într-o optimizare a designului aerodinamic al lamelor de joasă presiune care au dus la o reducere cu 20% a numărului de lame, cu reducerea consecventă a greutăților și a costurilor de întreținere. O nouă actualizare a venit cu pachetul „Evolution”. [8] [20]
Statorii și lamele turbinei de înaltă presiune sunt răcite intern de aerul care este atins de compresorul de înaltă presiune care trece în interiorul lamei și apoi este tras printr-o serie de găuri mici amplasate pe marginea anterioară, pe marginea de ieșire și pe burtica lamei insasi formand astfel o pelicula de aer care inconjoara lama protejand-o de temperaturile ridicate ale gazelor provenite din camera de ardere. [15]
Duza de evacuare
Deși CFMI a încercat atât un debit separat , cât și o configurație de debit mixt la începutul dezvoltării motorului, [1] majoritatea variantelor, cu excepția CFM56-5C proiectate pentru Airbus A340 , sunt debit divizat. [19]
Mai recent, GE și Snecma au încercat o configurație cu marginile din spate ale duzei de evacuare din dinte de fierăstrău (în engleză numită chevron ) [21] pentru reducerea amprentei sonore a motorului. După testarea mai multor modele în tunelul vântului , CFMI a optat pentru utilizarea chevrons pe duza de evacuare internă, obținând o atenuare a zgomotului perceput la decolare de 1,3 decibeli . Această configurație CFM56 este propusă pentru Airbus A321 . [22]
Extinderea duzei este utilizată pentru a scăpa de aerul care ajunge în sistemul de lubrifiere. Arborele de acționare de joasă presiune acționează ca o centrifugă și separă uleiul, care este apoi reabsorbit prin găurile laterale.
Inversoare de împingere
CFM56 este conceput pentru a utiliza două tipuri de inversoare de tracțiune pentru a încetini cursa aeronavei după aterizare. Primul (inversor de tip „sertar”), utilizat pe CFM56-3 și CFM56-7, traduce cele două jumătăți de coajă care alcătuiesc partea din spate a carcasei motorului și, în același timp, blochează fluxul rece al ventilatorului care este deviat spre exteriorul motorului printr-o grilă ( cascadă în engleză). [23] [24]
Al doilea (inversor de tip „clapetă”), utilizat pe CFM56-5, folosește 4 uși basculante care, blocând fluxul de aer din ventilator, îl deviază spre exterior, generând împingerea inversă. [25]
Modele
| Clasă | Șablon | Împingere | Ø ventilator | Lungime | Greutate | Avion utilizator |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CFM56-2 | CFM56-2C1 | 97,9 kN | 1,73 m | 2,43 m | 2.102 kg | DC8-70 |
| CFM56-2A-2 / -3 | 107 kN | 1,73 m | 2,43 m | 2.186 kg | E-3 / KE-3 / E-6 | |
| CFM56-2-B1 | 97,9 kN | 1,73 m | 2,43 m | 2.118 kg | KC / RC135 | |
| CFM56-3 | CFM56-3B1 | 82-89 kN | 1,53 m | 2,36 m | 1,941 kg | B737 -300/500 |
| CFM56-3B2 | 89-98 kN | 1,53 m | 2,36 m | B737 -300/400 | ||
| CFM56-3C1 | 82-105 kN | 1,53 m | 2,36 m | 2.206 kg | B737 -300/400/500 | |
| CFM56-5A | CFM56-5A1 | 111,2 kN | 1,74 m | 2,51 m | A320 | |
| CFM56-5A3 | 117,9 kN | 1,74 m | 2,51 m | A320 | ||
| CFM56-5A4 | 1,74 m | 2,51 m | A319 | |||
| CFM56-5A5 | 1,74 m | 2,51 m | A319 | |||
| CFM56-5B | CFM56-5B1 | 1,74 m | 2,60 m | A321 | ||
| CFM56-5B2 | 1,74 m | 2,60 m | A321 | |||
| CFM56-5B3 | 1,74 m | 2,60 m | A321 | |||
| CFM56-5B4 | 1,74 m | 2,60 m | A320 | |||
| CFM56-5B5 | 1,74 m | 2,60 m | A319 | |||
| CFM56-5B6 | 1,74 m | 2,60 m | A319 | |||
| CFM56-5B7 | 1,74 m | 2,60 m | A319 / A319CJ | |||
| CFM56-5B8 | 1,74 m | 2,60 m | A318 | |||
| CFM56-5B9 | 1,74 m | 2,60 m | A318 | |||
| CFM56-5C | CFM56-5C2 | 138,8 kN | 1,84 m | 2,62 m | 2.572 kg | A340-200 / -300 |
| CFM56-5C3 | 144,6 kN | 1,84 m | 2,62 m | 2.572 kg | A340-200 / -300 | |
| CFM56-5C4 | 151,3 kN | 1,84 m | 2,62 m | 2.572 kg | A340-200 / -300 | |
| CFM56-7B | CFM56-7B18 | 87 kN | 1,54 m | 2,49 m | 2.376 kg | B737 -600 |
| CFM56-7B20 | 92 kN | 1,54 m | 2,49 m | 2.376 kg | B737 -600 / -700 | |
| CFM56-7B22 | 101 kN | 1,54 m | 2,49 m | 2.376 kg | B737 -600 / -700 | |
| CFM56-7B24 | 108 kN | 1,54 m | 2,49 m | 2.376 kg | B737 -700 / -800 / -900 | |
| CFM56-7B26 | 118 kN | 1,54 m | 2,49 m | 2.376 kg | B737 -700 / -800 / -900 | |
| CFM56-7B27 | 122 kN | 1,54 m | 2,49 m | 2.376 kg | B737 -800 / 900 / BBJ |
Statistici
| Versiunea motorului | Avion utilizator | Numărul de aeronave * | Motoare livrate * | Operatori | Ore | Cicluri | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CFM56-2A | E3 / KE3 / E6 | 41 | 193 | 4 | 2.320.650 | 896.070 | |
| CFM56-2B | KC / RC135 | 470 | 1.966 | 4 | 13.376.894 | 5.826.809.727 | |
| CFM56-2C | DC8-70 | 110 | 525 | 17 | 16.092.389 | 6.830.786 | |
| CFM56-3 | B737-300 / 400/500 | 1.989 | 4.496 | 210 | 204.717.069 | 145.211.066 | |
| CFM56-5A | A319 / A320 | 535 | 1.191 | 52 | 49.299.756 | 28.944.112 | |
| CFM56-5B | A318 / 319/320/321 | 2.638 | 5,657 | 127 | 98.351.031 | 56.767.833 | |
| CFM56-5C | A340 | 247 | 1.133 | 46 | 60.179.701 | 9.016.090 | |
| CFM56-7B | B737NG | 4.392 | 9.404 | 190 | 182.787.084 | 96.469.703 | |
| TOTAL | - | 10.422 | 24,565 | 531 ** | 627.124.574 | 349.962.469 | |
| Numerele totale includ date pentru flotele CFM56-2A, -2B și -2C care nu sunt prezentate aici * Avioane înregistrate și motoare livrate clienților ** Clienții care operează motoare CFM56 Date până la 31.03.2013 | |||||||
Notă
- ^ a b c d ( EN ) Bilien, J., Matta, R., The CFM56 Venture , AIAA, 1989, AIAA-89-2038.
- ^ a b ( EN ) CFM56: Motorul schimbării , pe Flight International . Adus la 15 mai 2011 .
- ^ (EN) CFM livrează motorul 20.000 , pe site-ul web CFM International. Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 22 iulie 2011) .
- ^(RO) Yaffee, Michael. „Dezvoltatorii se confruntă cu decizia 1975 CFM56” în Săptămâna aviației și tehnologia spațială . 24 februarie 1975, p. 41.
- ^ (RO) 737 Model Summary , pe site-ul Boeing. Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 21 noiembrie 2018) .
- ^ (RO) Pregătirea pentru viitorul motoarelor de avioane - TECH56 pe SAE Aerospace Engineering and Manufacturing Online. Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 29 septembrie 2012) .
- ^ a b ( EN ) „Fiul lui CFM56” - TECH56 , la Aviația săptămânii Show News Online . Adus la 15 mai 2011 .
- ^ a b c ( EN ) Inserare tehnică: Tineret etern pentru CFM56 ( PDF ) [ link rupt ] , revista SAFRAN, noiembrie 2007 , 26-27. Adus la 15 mai 2011 .
- ^ ( EN ) CFM certifică upgrade-ul compresorului de inserție tehnică; Aduce un consum redus de combustibil, o viață mai lungă în aripă pentru flota matură , pe site-ul web CFMI . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 12 martie 2012) .
- ^ ( RO ) CFM lansează programul CFM56-7B Evolution Engine pentru a furniza Boeing îmbunătățit de generația următoare 737 , în comunicatul de presă GE Aviation . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 11 decembrie 2010) .
- ^ (EN) CFM56-7BE Obține certificarea FAA și EASA , pe Flightglobal.com. Adus la 15 mai 2011 .
- ^ ( EN ) CFM56-5B Technology , pe site-ul web CFM International . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 7 martie 2010) .
- ^ ( EN ) CFM56-2 Technology , pe site-ul web CFM International . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 30 mai 2010) .
- ^ ( RO ) CFM56-7: O privire aprofundată asupra noului lider al industriei , pe site-ul web CFM International . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 12 aprilie 2010) .
- ^ a b ( EN ) CFM56 Comes of Age , pe Flight International . Adus la 15 mai 2011 .
- ^ (EN) CFMI detaliază planul de inserare pentru Tech 56 , de la Flight International. Adus la 15 mai 2011 .
- ^ (EN) Tehnologia avansată de combustibil dublu inelar CFM , site-ul web CFM International. Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 27 februarie 2012) .
- ^ ( RO ) CFM56-5B / -7B Pachetul de inserție tehnică la program pentru EIS 2007 , pe site-ul web CFM International . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 12 martie 2012) .
- ^ a b ( EN ) CFM56 se ridică la provocare , pe Flight International . Adus la 15 mai 2011 .
- ^ (RO) Airbus cântărește opțiunile de actualizare CFM56-5 modificate în emisiunile săptămânii aviatice online. Adus la 15 mai 2011 .
- ^ (EN) Jet Noise - Complex Nozzle Jets , de la Universitatea din Cambridge. Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 23 octombrie 2011) .
- ^(EN) Loheac, Pierre, Julliard, Jacques, Dravet, Alain, CFM56 Jet Noise Reduction with the Chevron Nozzle - 10th AIAA / CEAS Aeroacoustics Conference, AIAA, 2004 AIAA 2004-3044.
- ^ (RO)Propulsie inversă pe site-ul tehnic 737. Adus la 15 mai 2011 .
- ^(EN) NTSB , Secțiunea D.1.3 Descrierea inversorului de tracțiune, NTSB, 2006, DCA-06-MA-009.
- ^(EN) Andreas Linke-Diesinger, Capitolul 8: Sisteme de inversare a tracțiunii în sistemele de motoare comerciale cu turbofan: o introducere în funcțiile sistemelor, Springer Berlin Heidelberg, 2008, DOI : 10.1007 / 978-3-540-73619-6_8 , ISBN 978 -3-540-73618-9 . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 24 septembrie 2019) .
- ^ sursă: Produse - CFM International , pe cfm56.com . Adus la 30 septembrie 2008 (arhivat din original la 20 septembrie 2008) .
- ^ sursă: Linia de produse a motorului CFM56 Turbofan , la cfmaeroengines.com . Adus la 22 mai 2013 .
Elemente conexe
- CFM International LEAP-X
- Motoare internaționale Aero V2500 (A319 / A320 / A321)
- Pratt & Whitney PW6000 (A318)
- Pratt & Whitney PW1000G (CSeries)
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre CFM International CFM56
linkuri externe
- ( EN , FR ) Animație flash care arată funcționarea motorului CFM56-7 , pe site-ul web SAFRAN . Adus la 15 mai 2011 (arhivat din original la 16 iunie 2009) .
