cfm56发动机的先进性：世界应用最广泛的航空发动机

cfm56发动机的先进性：世界应用最广泛的航空发动机1971年底 SNECMA最终决定与GE公司合作来完成该项发动机的开发研制工作 之所以这么做是由于下面几方面因素:SNECMA于1969年就参与了 GE公司的高涵道比涡轮风扇发动机CF6研制工作 分担了一部分工作 有合作的经验;在决定走国际合作的道路来发展拟意中的这种发动机后 SNECMA于20世纪70年代初与三大发动机公司:GE、普惠和罗·罗广泛地进行了协商 就进一步合作研制发动机的可能性进行探讨 由于当时罗·罗公司遇到了财政问题 自顾不暇 因而后来集中在 GE与普惠公司上 并达成了两项单独的合作协议。当时 SNECMA考虑70~90kN推力级的高涵道比涡轮风扇发动机在市场上还是缺门 而它的应用前途却非常广泛。图、1973年，美-法峰会前，美国总统尼克松（左）和法国总统蓬皮杜（右），摄于雷克雅未克除此之外 SNECMA一直是研制军用发动机的 民用发动机的销售、支援工作 与航空公司的协调工

文/陈光

CFM56发动机是由美国通用电气公司 (GE)和法国国营航空发动机研究制造公司(SNECMA)共同组成的CFM 国际公司(CFMI) 在F101核心机技术的基础上 为适应20世纪80年代后国际军、民用飞机市场的需要而研制的100kN级高涵道比涡扇发动机。

从它的第1个型号 CFM562于1979年11月取得适航证后 到 2005年已发展了 CFM56-3、CFM56-5A、CFM56-5B、CFM56-5C、CFM56-7等6个系列 共有28个型号 其推力覆盖了71~151kN 已成为22个型号飞机的动力。

GE公司与SNECMA两家的合作是从20世纪70年代初开始的。SNECMA公司一直是研制军用发动机的 从未涉及民用发动机的研制;但到了20世纪60年代末感到应该插手潜力极大的民用发动机市场 不仅可以开拓市场 积累资金;而且通过发展民用发动机 也可以提高技术水平。

当时 SNECMA考虑70~90kN推力级的高涵道比涡轮风扇发动机在市场上还是缺门 而它的应用前途却非常广泛。

图、1973年，美-法峰会前，美国总统尼克松（左）和法国总统蓬皮杜（右），摄于雷克雅未克

除此之外 SNECMA一直是研制军用发动机的 民用发动机的销售、支援工作 与航空公司的协调工作不仅没有经验 而且没有相应的机构等。

在决定走国际合作的道路来发展拟意中的这种发动机后 SNECMA于20世纪70年代初与三大发动机公司:GE、普惠和罗·罗广泛地进行了协商 就进一步合作研制发动机的可能性进行探讨 由于当时罗·罗公司遇到了财政问题 自顾不暇 因而后来集中在 GE与普惠公司上 并达成了两项单独的合作协议。

1971年底 SNECMA最终决定与GE公司合作来完成该项发动机的开发研制工作 之所以这么做是由于下面几方面因素:SNECMA于1969年就参与了 GE公司的高涵道比涡轮风扇发动机CF6研制工作 分担了一部分工作 有合作的经验;

另外 GE公司对这一推力级的发动机也很感兴趣 因为他们不像普惠公司有JT3D、JT8D系列发动机 因此 也急于想搞出这一推力级发动机以与普惠公司抗衡;关键还在于 GE公司已发展了用于 B1轰炸机的 F101发动机 这是一种技术先进、性能优越的发动机 它的核心机技术可直接用于新发展的民用发动机中 这无疑促进了SNECMA与 GE两家公司的合作发展。

1971年11月 SNECMA与GE两家公司决定联合研制100kN 级的高涵道比涡扇发动机。该发动机即以两公司原来生产的发动机的名字组合而成 即用 GE公司的 CF6发动机的“CF6”与SNECMA公司的 M53的“M5”五个字组合成 CFM56 字母符号中 GE公司的 CF占前位 因而数字中 SNECMA的5字占前位 达到在名称上的平衡。联合研制工作开始进行得比较顺利 到1972年2月就完成了设计出图任务 并开始进行生产。

但到了1972年中 联合研制工作由于美国政府出于保密原因 不允许用于B1轰炸机的F101发动机核心机的技术出口 因而未批准这一国际合作的项目 使研制工作中断。

直到1973年中 法国总统到美国访问时 直接向美国总统提出继续进行这项国际合作项目的要求后 在美国总统的干预下 才使这项合作工作在中断一年多后于1973年7月恢复。

1974年9月两家公司经过协商 决定共同投资(每方投资50%)联合成立CFM国际公司(CFMI) 统一协调发动机的研制、生产、销售和服务工作。

图、波音737系列客机使用的CFM-56型发动机

1974年6月底 第1台CFM56发动机在 GE 公司试车 推力达到97.97kN 耗油率为10mg/(N·s) 比原设计值10.3mg/(N·s)低3%。第2台发动机于同年12月在SNECMA试车。

在CFMI公司中 两合作伙伴的分工是 GE公司负责核心机、系统的整体设计、发动机主控制系统/FADEC;SNECMA负责风扇、低压涡轮、附件传动装置、润滑系统及其附件、燃油系统及其附件、反推装置等 两公司分别完成所承担的部分的设计、生产、发展工作 总装工作在两公司中分别进行 即利用对方公司生产的部件 加上自行生产的部件装配出整台发动机。

即GE公司将它所生产的部件送往法国SNECMA 与SNECMA 生产的部件在SNECMA总装出完整的发动机;同样 SNECMA生产的部件运往 GE 与 GE公司生产的部件在 GE公司总装出完整的发动机。

因此 航空公司所用的CFM56发动机中 有的是在GE总装的 有的是在SNECMA总装的 由发动机的生产序列号中最后一位数字单、双数予以区别。在 CFMI中 销售、售后服务方面 GE公司负责北美、南美、东南亚及太平洋地区;SNECMA负责欧洲、中东、非洲、巴基斯坦及印度。

图、CFM-56型航空发动机

CFM56从1971年两公司签订合作协议开始到1979年11月第1个型号CFM562取得适航证 扣除中断的一年半时间 研制周期约7年 研制费用约5亿美元;到1982年4月投入使用 历时约11年 用于研制、发展的总费用约10亿美元。

截至2005年2月 使用中的各型CFM56达14553台 发动机累积的工作时间为274511467飞行小时、161778396循环。使用中的由CFM56作为动力的飞机5796架 平均每4s有一架飞机起飞(普惠公司称 平均每5s有一架装该公司所有的民用发动机的飞机起飞)。

图、DC-8型客机搭载的CFM-56型发动机

CFMI公司自创建以来 经历了40余年的时间 生产、发展和销售等工作一直开展得较好 成为当今国际合作联合研制、发展航空发动机的成功典范。