導(dǎo)語(yǔ)

CFM56是由CFM國(guó)際制造的高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其家族成員的推力介于18,000至34,000磅（80至150千牛）之間，四種主要型號(hào)共制造了超過(guò)20,000臺(tái)，使用于波音737、空中客車A320、空中客車A340-200/300、KC-135等飛機(jī)上，為目前世界上使用最為普遍的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)之一。

CFM56的制造商CFM國(guó)際由美國(guó)通用電氣航空和法國(guó)斯奈克瑪公司各自出資50%組成。雙方在CFM56生產(chǎn)中分別進(jìn)行零件生產(chǎn)，其中通用電氣航空生產(chǎn)高壓壓氣機(jī)、燃燒室和高壓渦輪，斯奈克瑪公司生產(chǎn)低壓壓氣機(jī)、風(fēng)扇、低壓渦輪、齒輪箱和尾噴管。雙方均可進(jìn)行組裝，其中通用電氣航空組裝線位于漢彌爾頓，斯奈克瑪公司組裝線位于默倫。最終組裝完成的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)CFM國(guó)際進(jìn)行推廣和銷售。

第一臺(tái)CFM56在1974年制造完成并首次運(yùn)轉(zhuǎn)。此后，在其早期服務(wù)期間，渦輪葉片直接或間接導(dǎo)致了若干事故，包括英倫航空92號(hào)班機(jī)空難，同時(shí)幾種型號(hào)的CFM56在暴雨和冰雹天氣中出現(xiàn)故障。這些問(wèn)題在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改后得以解決。截至2010年1月，CFM56已經(jīng)累計(jì)飛行了4.7億小時(shí)。

歷史

背景

1960年代晚期，人們開始尋找下一代商業(yè)噴氣客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的解決方案，研發(fā)一種推力在10噸（20,000磅，89千牛）級(jí)別的高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)被提上日程。在軍用發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)的斯奈克瑪公司首先開始尋求進(jìn)入這一市場(chǎng)。他們和普惠公司、勞斯萊斯股份有限公司、通用電氣航空等公司進(jìn)行了接觸，但是直到1971年巴黎國(guó)際航空航天展上，通用電氣的格哈德·諾依曼和斯奈克瑪公司的雷瑙德·勒內(nèi)才作為高層進(jìn)行了會(huì)面，初步?jīng)Q定開展合作[3]。

雙方的合作是由當(dāng)時(shí)多方面的條件促成的。其時(shí)，普惠公司在商業(yè)噴氣客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位，因此在考慮將其JT8D發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)至這一級(jí)別，而不愿進(jìn)行合作。勞斯萊斯公司正在處理自身內(nèi)部的財(cái)政問(wèn)題，從而無(wú)法開展新的計(jì)劃。而通用電氣曾和斯奈克瑪公司在用于空中客車A300的通用電氣CF6發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目上進(jìn)行過(guò)合作[2]，同時(shí)斯奈克瑪公司的計(jì)劃為他們發(fā)展這一級(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)了資金，因此雙方才會(huì)一拍即合。

技術(shù)出口

最初，通用電氣方面僅考慮使用CF6發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)，而不是更先進(jìn)的F101發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)楹笳弑挥糜贐-1槍騎兵戰(zhàn)略轟炸機(jī)，受到技術(shù)出口限制。然而，美國(guó)空軍宣布了先進(jìn)中型短距起降運(yùn)輸機(jī)計(jì)劃后，通用電氣很快發(fā)現(xiàn)他們處于兩難之中：或者與斯奈克瑪公司合作開發(fā)，但是只能使用受限制的技術(shù)；或者使用更先進(jìn)的技術(shù)，但是只能獨(dú)立開發(fā)。這促成了通用電氣在1972年的最終決定：作為主要貢獻(xiàn)者，為其F101發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)申請(qǐng)技術(shù)出口許可。

技術(shù)出口許可的申請(qǐng)并不順利。美國(guó)政府的軍需品管理辦公室認(rèn)為這一技術(shù)出口會(huì)對(duì)國(guó)家安全不利，同時(shí)這一技術(shù)是和美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合開發(fā)的，使用了美國(guó)納稅人的稅款，而開發(fā)的技術(shù)會(huì)減少美國(guó)的工作機(jī)會(huì)[5]。因此，這一申請(qǐng)被拒絕。最終的官方?jīng)Q定是在由美國(guó)國(guó)家安全顧問(wèn)亨利·基辛格在1972年9月19日簽發(fā)的國(guó)家安全決策備忘錄中作出的。

盡管國(guó)家安全問(wèn)題被用作拒絕申請(qǐng)的主要理由，有報(bào)道認(rèn)為高層政治同樣起到了很大作用。時(shí)任法國(guó)總統(tǒng)喬治·蓬皮杜于1971年直接向時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)理查德·尼克松請(qǐng)求通過(guò)出口申請(qǐng)，亨利·基辛格也在1972年和總統(tǒng)的會(huì)議中討論這一議題。通用電氣主張只有通過(guò)合作才能換取部分市場(chǎng)和對(duì)應(yīng)的工作機(jī)會(huì)，而如果法國(guó)方面獨(dú)立開發(fā)，美國(guó)有可能失去整個(gè)市場(chǎng)。這一主張沒(méi)有得到尼克松政府的支持，原因可能和尼克松政府害怕失去美國(guó)在航空航天領(lǐng)域的領(lǐng)先地位有關(guān)。也有推測(cè)認(rèn)為拒絕申請(qǐng)的原因可能和法國(guó)試圖說(shuō)服瑞士購(gòu)買法國(guó)幻象3型戰(zhàn)斗機(jī)而不是美國(guó)制造的A-7海盜二式攻擊機(jī)有關(guān)。瑞士最終選擇了F-5自由斗士戰(zhàn)斗機(jī)。

在通用電氣和法國(guó)雙方的持續(xù)推動(dòng)下，美國(guó)總統(tǒng)尼克松和法國(guó)總統(tǒng)蓬皮杜在1973年冰島雷克雅未克美-法峰會(huì)上討論并達(dá)成了技術(shù)出口協(xié)議。峰會(huì)報(bào)告聲明這一協(xié)議要求發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件在美國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)，以保護(hù)涉及F101的敏感技術(shù)。雙方組建的合資公司還同意支付給美國(guó)8,000萬(wàn)美元特許權(quán)使用費(fèi)（以每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)$20,000美元預(yù)計(jì)）作為F101發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)費(fèi)用的補(bǔ)償。2007年解密的文檔顯示，這一出口協(xié)議的達(dá)成和法國(guó)政府承諾不尋求對(duì)美國(guó)出口到歐洲的飛機(jī)征收關(guān)稅有關(guān)。

CFM國(guó)際

技術(shù)出口協(xié)議達(dá)成后，通用電氣和斯奈克瑪公司正式開展合作。CFM國(guó)際由雙方各自出資50%，正式成立于1974年。其主要任務(wù)包括監(jiān)管雙方的合作，推廣和銷售10噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)CFM56并負(fù)責(zé)提供客戶服務(wù)。CFM國(guó)際具有日常管理的權(quán)限，但是重要事項(xiàng)（如開發(fā)新的衍生型號(hào)）仍需要由合作雙方的管理層討論決定。CFM國(guó)際的董事會(huì)的10個(gè)董事名額由通用電氣和斯奈克瑪公司平均分配。雙方各有一人擔(dān)任CFM國(guó)際副總裁，而總裁則是抽簽決定，在位于辛辛那提的通用電氣附近的CFM國(guó)際總部辦公。

在雙方的合作中，通用電氣方面負(fù)責(zé)高壓壓氣機(jī)、燃燒室和高壓渦輪，斯奈克瑪公司方面負(fù)責(zé)風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)和低壓渦輪。斯奈克瑪公司還負(fù)責(zé)和機(jī)身的整合，主要是發(fā)動(dòng)機(jī)艙的設(shè)計(jì)。齒輪箱部分最初由斯奈克瑪公司負(fù)責(zé)，但是其后被轉(zhuǎn)移到通用電氣方面，以便更高效的與其他零件進(jìn)行組裝。

早期開發(fā)

CFM56的開發(fā)開始于CFM國(guó)際正式成立之前。由于合作和前述技術(shù)出口等限制，其開發(fā)流程十分獨(dú)特。例如，合作雙方均設(shè)有裝配線，而在在法國(guó)裝配的一部分發(fā)動(dòng)機(jī)最初受到嚴(yán)格的技術(shù)出口限制。具體來(lái)說(shuō)，通用電氣生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件在美國(guó)進(jìn)行裝配，然后被運(yùn)送到法國(guó)斯奈克瑪公司的工廠并鎖入一個(gè)特定的房間，而即使是斯奈克瑪公司的總裁也不能進(jìn)入這一房間，只能由通用電氣的雇員將斯奈克瑪公司提供的指定部件裝配至核心部件上，然后交予斯奈克瑪公司完成最終裝配。

第一臺(tái)完成的CFM56于1974年6月在通用電氣首次運(yùn)行。第二臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)被運(yùn)送到法國(guó)并于1974年12月13日第一次在法國(guó)運(yùn)行。這兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)作為CFM56系列的原始型號(hào)被命名為CFM56-2。1977年2月，一架麥道YC-15飛機(jī)將四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)之一替換為CFM56，進(jìn)行了CFM56的第一次飛行試驗(yàn)。此后，第二臺(tái)CFM56被搭載于一架位于斯奈克瑪公司飛行試驗(yàn)中心的法國(guó)南方飛機(jī)公司SE210上。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)使用了混合式尾噴管而非分離式尾噴管，并第一次加入了推力管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行微調(diào)。

啟動(dòng)客戶

經(jīng)過(guò)數(shù)年測(cè)試，CFM國(guó)際開始尋找先進(jìn)中型短距起降運(yùn)輸機(jī)計(jì)劃以外的潛在客戶，包括道格拉斯DC-8，波音707及其衍生機(jī)種KC-135的發(fā)動(dòng)機(jī)替換方案。最初，波音對(duì)CFM56不感興趣，但很快波音認(rèn)識(shí)到這可能是即將推行的噪音規(guī)定的一種解決方案。1977年，波音宣布將會(huì)對(duì)選配CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的波音707進(jìn)行飛行測(cè)試，并于次年正式將CFM56作為波音707-320的備選發(fā)動(dòng)機(jī)，并將選配CFM56的波音707-320重新命名為波音707-700。然而，由于很少有航空公司對(duì)選配CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的波音707感興趣，波音于1980年中止了這一沒(méi)有任何訂單的計(jì)劃。盡管如此，成為波音707的備選發(fā)動(dòng)機(jī)仍然對(duì)此后CFM56贏得KC-135發(fā)動(dòng)機(jī)替換方案起到了作用。

CFM56的推廣首先在軍用領(lǐng)域取得了突破。1977年，美國(guó)空軍對(duì)KC-135的發(fā)動(dòng)機(jī)替換方案開始公開招標(biāo)。這一合同涉及到超過(guò)600架飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)替換，對(duì)CFM56計(jì)劃有極重大的意義。因此，國(guó)際政治再次發(fā)揮了作用。為了提升CFM56相對(duì)普惠TF33及其改進(jìn)型普惠JT8D的競(jìng)爭(zhēng)力，法國(guó)政府在1978年宣布將以CFM56替換11架法國(guó)的KC-135的發(fā)動(dòng)機(jī)，而這也成為CFM56的第一筆訂單之一。

1980年，美國(guó)空軍正式宣布CFM56在競(jìng)標(biāo)中勝出，取得了KC-135的發(fā)動(dòng)機(jī)替換合同。CFM56的前任，普惠J57發(fā)動(dòng)機(jī)，被美國(guó)空軍評(píng)價(jià)為當(dāng)時(shí)還在飛行的發(fā)動(dòng)機(jī)中“噪音最強(qiáng)的、污染最大的、油耗最高的”一種。使用CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的KC-135被重新命名為KC-135R，其起飛距離縮短了3,500英尺（1,100米），油耗降低了25%，噪音降低了24分貝，同時(shí)也降低了生命周期成本。由此，美國(guó)海軍也于1982年決定使用CFM56改裝其由波音707衍生的E-6水星對(duì)潛通信中繼機(jī)[19]。此外，沙特皇家空軍于1984年使用CFM56改裝了其使用波音707機(jī)身發(fā)展的E-3哨兵預(yù)警機(jī)，這一改裝后來(lái)成為了英國(guó)和法國(guó)訂購(gòu)的E-3的標(biāo)準(zhǔn)配置。

在民用領(lǐng)域，CFM56通過(guò)DC-8的改裝得到了第一筆訂單。1970年代末，航空公司在考慮升級(jí)其老化的道格拉斯DC-8。在1978年法國(guó)KC-135改裝的訂單之后，美國(guó)聯(lián)合航空于1979年4月決定使用CFM56-2升級(jí)30架DC-8-61飛機(jī)。這一決定促成了CFM56的第一筆商業(yè)訂單（而非政府或軍方），也避免了CFM56的開發(fā)計(jì)劃被凍結(jié)：通用電氣和斯奈克瑪原計(jì)劃的凍結(jié)時(shí)間是兩周以后，而避免凍結(jié)的條件是訂單的落實(shí)。達(dá)美航空和飛虎航空隨后也訂購(gòu)了CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)，為其后的銷售奠定了基礎(chǔ)。

1980年代早期，波音選擇了CFM56-3作為當(dāng)時(shí)最新的波音737-300飛機(jī)唯一可選配的發(fā)動(dòng)機(jī)。盡管波音737-300最初僅有來(lái)自兩家航空公司的20架訂單，其后二十余年的銷售歷史證明了CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性。截至2011年12月，共有接近6,000架（不含超過(guò)2,000架訂單）波音737裝配了CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)。

后續(xù)改進(jìn)

Tech56和技術(shù)插件

1998年，CFM國(guó)際為了適應(yīng)波音和空中客車對(duì)新一代窄體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，啟動(dòng)了“Tech56”計(jì)劃。這一計(jì)劃包括了大量新技術(shù)，并且可用于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)[24][25]。然而，波音和空中客車并沒(méi)有開發(fā)全新的飛機(jī)以取代737和A320的意愿，因此CFM國(guó)際決定將這一計(jì)劃中的部分技術(shù)以“技術(shù)插件”的形式配置于CFM56，從而改進(jìn)燃油效率、維護(hù)成本和排放標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)插件計(jì)劃始于2004年，其配置包括重新設(shè)計(jì)的高壓壓氣機(jī)葉片、改進(jìn)的燃燒室和渦輪部件。賽峰集團(tuán)（CFM國(guó)際母公司）聲稱技術(shù)插件計(jì)劃能夠提供更高的燃油效率和更低的氮氧化物排放，同時(shí)減輕發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，進(jìn)而降低5%左右的維護(hù)成本。配置了技術(shù)插件計(jì)劃的發(fā)動(dòng)機(jī)（包括所有CFM56-5B和-7B發(fā)動(dòng)機(jī)）于2007年投入使用，同時(shí)也可作為現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的可選升級(jí)組件。

CFM56-7B“Evolution”

2009年，CFM國(guó)際宣布了對(duì)CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)的最新升級(jí)CFM56-7B“Evolution”，也作CFM56-7BE。這一升級(jí)和波音737的最新型號(hào)同時(shí)宣布，進(jìn)一步改進(jìn)了渦輪的空氣動(dòng)力特性和發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻性能，并減少了零件總數(shù)。CFM國(guó)際預(yù)期這一升級(jí)能減少4%維護(hù)成本和1%油耗，而2010年5月完成的地面和飛行測(cè)試顯示油耗減少了1.6%。經(jīng)過(guò)450小時(shí)的測(cè)試，CFM56-7BE在2010年7月30日取得了美國(guó)聯(lián)邦航空局和歐洲航空安全局的適航認(rèn)證。

盡管CFM56-7BE是為波音737特別設(shè)計(jì)的，CFM國(guó)際也提議為空中客車使用的CFM56-5B發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行類似的升級(jí)。有消息稱2011年底開始新交付的空中客車A320系列飛機(jī)將配備經(jīng)過(guò)這一升級(jí)的CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)，但是截至2012年1月，并沒(méi)有確切的消息證實(shí)。

設(shè)計(jì)

CFM56各型號(hào)的大體設(shè)計(jì)相同，細(xì)節(jié)略有差異，依型號(hào)不同能產(chǎn)生18,000至34,000磅（80至150千牛）的推力。作為一種高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，CFM56具有這一類發(fā)動(dòng)機(jī)的典型特征，即大部分通過(guò)風(fēng)扇加速的空氣不經(jīng)過(guò)燃燒室而被直接排出產(chǎn)生推力。這一部分空氣的體積與經(jīng)過(guò)燃燒室被排出的空氣的體積之比被稱為涵道比。CFM56各型號(hào)的涵道比介于5:1至6:1之間。CFM56是一種雙軸發(fā)動(dòng)機(jī)，雙軸各自負(fù)責(zé)高壓渦輪系統(tǒng)和低壓渦輪系統(tǒng)的傳動(dòng)。

風(fēng)扇和低壓壓氣機(jī)

CFM56系列使用單級(jí)風(fēng)扇，大多數(shù)衍生型號(hào)使用三級(jí)低壓壓氣機(jī)，-5B和-5C系列使用四級(jí)低壓壓氣機(jī)。低壓壓氣機(jī)通過(guò)低壓軸由低壓渦輪驅(qū)動(dòng)，又稱為增壓級(jí)，負(fù)責(zé)在氣流到達(dá)高壓壓氣機(jī)之前的初步壓縮。

CFM56的原始型號(hào)CFM56-2系列使用了44個(gè)帶冠葉片，而其后的衍生型號(hào)減少了葉片數(shù)目，例如-7系列僅使用了22個(gè)寬弦葉片。CFM國(guó)際聲稱CFM56首先使用了在不拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)的條件下可更換的風(fēng)扇葉片，這一特性對(duì)鳥擊等只需要更換數(shù)個(gè)葉片的情況特別有用。

CFM56的風(fēng)扇直徑隨型號(hào)不同而改變，并直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)。例如，CFM56-2和CFM56-3低壓軸的轉(zhuǎn)速相同，而-3系列風(fēng)扇直徑更小，葉梢速度更慢，使得風(fēng)扇葉片工作效率更高，最終減少了約3%的單位推力燃油消耗。

高壓壓氣機(jī)

CFM56的所有型號(hào)均使用了九級(jí)高壓壓氣機(jī)。高壓壓氣機(jī)曾是最初技術(shù)出口爭(zhēng)議的焦點(diǎn)，從通用電氣的GE1/9發(fā)展而來(lái)，其較為緊湊的設(shè)計(jì)成功控制了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和軸承、油路系統(tǒng)的復(fù)雜度。在CFM56系列發(fā)展中，盡管Tech56計(jì)劃中的六級(jí)設(shè)計(jì)并沒(méi)有得到應(yīng)用，其2007年技術(shù)插件計(jì)劃對(duì)高壓壓氣機(jī)葉片的空氣動(dòng)力特性進(jìn)行了改進(jìn)，并應(yīng)于其產(chǎn)品之上。

燃燒室

CFM56的大多數(shù)早期型號(hào)均使用單環(huán)形燃燒室。在燃燒室中，燃料被持續(xù)混合進(jìn)氣流之中并被點(diǎn)燃，使得氣流的壓力和溫度升高，產(chǎn)生推力。也有型號(hào)使用管形燃燒室或環(huán)管形燃燒室。1989年，CFM國(guó)際開始引入雙環(huán)形燃燒室，這一設(shè)計(jì)包含一個(gè)在高推力時(shí)使用的新的燃燒區(qū)域，降低了氮氧化物和二氧化碳的排放。這一設(shè)計(jì)在1995年投入使用，首先應(yīng)用于技術(shù)插件計(jì)劃改進(jìn)的CFM56-5B和-7B系列。

通用電氣在Tech56計(jì)劃中還開發(fā)了一種名為雙環(huán)腔預(yù)混渦流器（TAPS）燃燒室的新技術(shù)。這一設(shè)計(jì)保持了雙環(huán)形燃燒室分區(qū)燃燒的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)預(yù)混流使空氣和燃料達(dá)到理想的混合比，從而進(jìn)一步減少氮氧化物的排放。應(yīng)用了這一技術(shù)的CFM56-7B發(fā)動(dòng)機(jī)比使用單環(huán)形燃燒室和雙環(huán)形燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)效率分別提高了46%和22%。TAPS的分析工具也被用于改進(jìn)部分-5B和-7B系列發(fā)動(dòng)機(jī)上的單環(huán)形燃燒室。

渦輪

CFM56的所有型號(hào)均使用單級(jí)高壓渦輪，并由高壓壓氣機(jī)流出的空氣冷卻。在部分型號(hào)中，高壓渦輪葉片是從高溫合金單晶材料生長(zhǎng)出來(lái)的，具有高強(qiáng)度和蠕變抗性。CFM56的大多數(shù)型號(hào)使用四級(jí)低壓渦輪，-5C系列使用五級(jí)低壓渦輪。這一變化是為了驅(qū)動(dòng)-5C系列更大的風(fēng)扇。Tech56計(jì)劃也對(duì)渦輪進(jìn)行了改進(jìn)，包括葉片的空氣動(dòng)力特性優(yōu)化，使所需的葉片數(shù)減少20%，從而減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)自重。部分Tech56計(jì)劃中對(duì)渦輪的改進(jìn)被加入技術(shù)插件計(jì)劃，其后又在CFM56-7BE計(jì)劃中得到升級(jí)

尾噴管

盡管CFM國(guó)際在最初設(shè)計(jì)時(shí)即測(cè)試了混合式和分離式尾噴管，大部分型號(hào)的CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)使用了分離式尾噴管，而只有為空中客車A340設(shè)計(jì)的高推力型CFM56-5C使用了混合式尾噴管。

另外，通用電氣和斯奈克瑪公司還測(cè)試了Chevron型尾噴管減小噪音的效果。風(fēng)洞試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)能在起飛階段減小1.3分貝的噪音，因此作為可選組件安裝于提供給空中客車A321的發(fā)動(dòng)機(jī)

反推裝置

CFM56支持?jǐn)?shù)種反推裝置。用于波音737的CFM56-3/-7系列發(fā)動(dòng)機(jī)使用桶形反推裝置，當(dāng)反推裝置被激活時(shí)，套筒向后滑動(dòng)，將通過(guò)涵道的空氣轉(zhuǎn)向外部，并產(chǎn)生反推力。而用于空中客車型號(hào)的CFM56-5系列發(fā)動(dòng)機(jī)使用花瓣型反推裝置，當(dāng)反推裝置被激活時(shí)，導(dǎo)流葉片張開，將通過(guò)涵道的空氣轉(zhuǎn)向外部，并產(chǎn)生反推力

型號(hào)

CFM56-2系列

CFM56-2系列是CFM56的原始型號(hào)，主要以軍用代號(hào)F108用于KC-135R同溫層加油機(jī)、RC-135預(yù)警機(jī)、E-6水星對(duì)潛通信中繼機(jī)和部分E-3哨兵預(yù)警機(jī)等飛機(jī)，民用型號(hào)也用于道格拉斯DC-8。CFM56-2由一臺(tái)44個(gè)葉片的單級(jí)風(fēng)扇、由四級(jí)低壓渦輪驅(qū)動(dòng)的三級(jí)低壓壓氣機(jī)、由單級(jí)高壓渦輪驅(qū)動(dòng)的九級(jí)高壓壓氣機(jī)和環(huán)狀燃燒室組成。

CFM56-3系列

CFM56-3系列是CFM56的第一種衍生型號(hào)，專門為第二代波音737設(shè)計(jì)，靜態(tài)推力介于18,500至23,500磅（82.3至105千牛）之間。CFM56-3系列的風(fēng)扇直徑比-2系列減小至60英寸（1.5米），但是保留了原始發(fā)動(dòng)機(jī)布局。新的風(fēng)扇主要衍生自通用電氣CF6-80發(fā)動(dòng)機(jī)而不是CFM56-2。同時(shí)，CFM56-3的助推器被重新設(shè)計(jì)以適應(yīng)新的風(fēng)扇。

由于波音737在機(jī)翼下加裝發(fā)動(dòng)機(jī)后發(fā)動(dòng)機(jī)離地距離小，CFM56-3系列還為了增加發(fā)動(dòng)機(jī)的離地距離進(jìn)行了若干優(yōu)化，例如減小了風(fēng)扇直徑（并因此影響了涵道比和推力），將齒輪箱和一些附件從發(fā)動(dòng)機(jī)底部（六點(diǎn)鐘位置）轉(zhuǎn)移到側(cè)面（九點(diǎn)鐘位置）。這使得進(jìn)氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)艙底部可以設(shè)計(jì)為扁平的形狀，而這一獨(dú)特設(shè)計(jì)也成為使用CFM56-3發(fā)動(dòng)機(jī)的波音737的標(biāo)志。

CFM56-4系列

CFM56-5A系列是CFM56-5系列的最初版本，為短程至中程的空中客車A320家族設(shè)計(jì)，衍生自CFM56-2和CFM56-3系列，推力介于22,000至26,500磅（98至118千牛）之間。得益于在空氣動(dòng)力學(xué)上的改進(jìn)，例如新的風(fēng)扇、壓氣機(jī)和燃燒室，這一系列發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)之前型號(hào)能夠減少10-11%的油耗。

CFM56-5系列

CFM56-5系列是專門為空中客車飛機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其推力介于22,000至34,000磅（97.9至151千牛）之間。這一系列主要包括三種截然不同的子型號(hào)CFM56-5A/B/C[3]。這一系列引入了全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置和新的空氣動(dòng)力學(xué)改進(jìn)，可用以區(qū)別于波音飛機(jī)使用的姊妹型號(hào)。

CFM56-5A系列

CFM56-5A系列是CFM56-5系列的最初版本，為短程至中程的空中客車A320家族設(shè)計(jì)，衍生自CFM56-2和CFM56-3系列，推力介于22,000至26,500磅（98至118千牛）之間。得益于在空氣動(dòng)力學(xué)上的改進(jìn)，例如新的風(fēng)扇、壓氣機(jī)和燃燒室，這一系列發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)之前型號(hào)能夠減少10-11%的油耗。

CFM56-5B系列

為了適應(yīng)空中客車A321的需求，CFM56-5B系列在-5A系列上進(jìn)行了改進(jìn)，推力能夠達(dá)到22,000至33,000磅（98至147千牛）之間。這一型號(hào)同時(shí)也能使用于其他A320家族成員（A318/A319/A320）并能取代CFM56-5A。其最顯著的改進(jìn)是一個(gè)能減少氮氧化物等污染物排放的雙環(huán)形燃燒室，新的風(fēng)扇，更長(zhǎng)的風(fēng)扇外殼和新增的第四級(jí)低壓壓氣機(jī)。CFM56-5B系列是在空中客車上使用最廣泛的CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)。

CFM56-5C系列

CFM56-5C系列是CFM56家族中推力最大的型號(hào)，推力可達(dá)31,200至34,000磅（139至151千牛）。這一系列用于空中客車A340的早期型號(hào)A340-200和A340-300上，于1993年投入服務(wù)。主要的變化是更大的風(fēng)扇，第五級(jí)低壓渦輪和CFM56-5B型號(hào)中的四級(jí)低壓壓氣機(jī)。CFM56-5C系列不同于所有其他型號(hào)的CFM56，使用了混合式尾噴管，工作效率略有提高。

CFM56-7系列

CFM56-7系列是用于波音737NG（737-600/700/800/900）和波音公務(wù)機(jī)（BBJ）的型號(hào)，起飛推力介于19,500至27,300磅（86.7至121千牛）之間。相比其前驅(qū)型號(hào)CFM56-3系列，-7系列有更高的推力范圍，較高效率和較低維護(hù)成本。這一系列引入的新特性包括全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，雙環(huán)形燃燒室（可選）和改進(jìn)的內(nèi)部設(shè)計(jì)。其基本機(jī)械構(gòu)造和-3系列相同，但是空氣動(dòng)力特性得到提高，例如使用了寬弦風(fēng)扇葉片并將葉片數(shù)目由44減少到24。其他改進(jìn)包括新材料的使用，例如高壓渦輪上使用的單晶渦輪葉片。

使用CFM56-7系列發(fā)動(dòng)機(jī)的波音737取得了180分鐘雙發(fā)延程飛行（ETOPS-180）許可。這一系列發(fā)動(dòng)機(jī)也被用于軍方版本的第三代737，包括C-40飛剪運(yùn)輸機(jī)，P-8海神反潛機(jī)，波音737預(yù)警機(jī)等。

故障

盡管CFM國(guó)際宣稱CFM56十分可靠（平均空中停車間隔333,333小時(shí)），其服務(wù)期間仍然有數(shù)次發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致所有機(jī)隊(duì)停飛或者重新設(shè)計(jì)部件的嚴(yán)重故障。

雨雹吸入

CFM56投入服務(wù)不久即發(fā)生數(shù)次在暴雨或冰雹條件下的熄火事件。1988年，中美洲航空110號(hào)班機(jī)在經(jīng)過(guò)暴雨和冰雹區(qū)域時(shí)雙發(fā)熄火，機(jī)組被迫迫降。這一事故導(dǎo)致CFM56的燃燒室中加入了感應(yīng)器，以便在類似情況下強(qiáng)制持續(xù)點(diǎn)火。1998年，在一系列類似的小事故后，CFM國(guó)際再次對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了修改，包括風(fēng)扇/增壓級(jí)分離（使冰雹更難進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部）和用橢圓槳葉分離器取代傳統(tǒng)中心錐體等。2002年，印度尼西亞鷹航空421號(hào)班機(jī)由于冰雹吸入，在一條河中迫降，致使一名空服員遇難，數(shù)十名乘客受傷。調(diào)查發(fā)現(xiàn)事故原因是飛行員沒(méi)有執(zhí)行重新點(diǎn)火的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程，因此沒(méi)有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)建議

風(fēng)扇葉片故障

CFM56的風(fēng)扇葉片故障造成了數(shù)次事故。在英倫航空92號(hào)班機(jī)空難中，其風(fēng)扇葉片最初故障后飛行員關(guān)閉了錯(cuò)誤的發(fā)動(dòng)機(jī)，并導(dǎo)致其后降落時(shí)增大推力使得發(fā)動(dòng)機(jī)完全失效，最終47人遇難，74人受傷。這次空難之后，丹納爾航空和英倫航空的波音737-400也在類似條件下發(fā)生風(fēng)扇葉片故障，盡管并沒(méi)有傷亡出現(xiàn)，但仍導(dǎo)致所有波音737-400機(jī)隊(duì)被停飛。

在這一系列事故之前，同一系列發(fā)動(dòng)機(jī)的新的衍生型號(hào)并沒(méi)有強(qiáng)制要求進(jìn)行飛行測(cè)試，而適航測(cè)試無(wú)法顯示出在較高高度進(jìn)行大功率爬升時(shí)風(fēng)扇的振動(dòng)模式。之后的調(diào)查表明，風(fēng)扇葉片實(shí)際上承受了比預(yù)期更高的疲勞壓力，并最終導(dǎo)致斷裂。調(diào)查結(jié)論作出之后，被停飛的機(jī)型在風(fēng)扇葉片和盤片更新后被臨時(shí)允許恢復(fù)運(yùn)行，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)進(jìn)行了修改，將23,500磅（105千牛）的最大推力限制為22,000磅（98千牛）。最終，重新設(shè)計(jì)的風(fēng)扇葉片被用于所有CFM56-3C1和CFM56-3B2發(fā)動(dòng)機(jī)上，超過(guò)1,800臺(tái)已經(jīng)投入使用的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了更新。

其它故障

下面列出了近年間若干和CFM56故障相關(guān)的事故。

2009年8月5日，一架伏林航空的空中客車A320-211飛機(jī)（注冊(cè)編碼：EC-ICQ）在巴黎－奧利機(jī)場(chǎng)推出完成并啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)（CFM56-5A）外殼起火。在收到地面人員通知后機(jī)組立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，火勢(shì)幾乎立刻停止。

2010年4月5日，一架維珍澳洲航空的波音737-800飛機(jī)（注冊(cè)編碼：VH-VOC）左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)（CFM56-7）在從朗瑟士敦起飛后不久發(fā)生兩次壓氣機(jī)喘振。飛行員將其收至慢車位并安全返回。隨后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)高壓壓氣機(jī)受到損傷。

2010年12月24日，一架美國(guó)西南航空的波音737-7H4飛機(jī)（注冊(cè)編碼：N248WN）在從舊金山國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛后機(jī)組聽到一聲巨響，隨后2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)火警。機(jī)組關(guān)閉2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)并轉(zhuǎn)向奧克蘭國(guó)際機(jī)場(chǎng)并安全降落。

2010年12月29日，一架中國(guó)東方航空的空中客車A320-214飛機(jī)（注冊(cè)編碼：B-2221）在長(zhǎng)春龍嘉國(guó)際機(jī)場(chǎng)準(zhǔn)備起飛時(shí)2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)（CFM56-5B4/P，序號(hào)575227）發(fā)生故障。當(dāng)時(shí)飛機(jī)正在以10節(jié)的速度滑跑，機(jī)組人員聽到右側(cè)傳來(lái)巨響，同時(shí)飛機(jī)向右偏轉(zhuǎn)，ECAM顯示器報(bào)警。機(jī)組隨即中止起飛，關(guān)閉2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)，并返回登機(jī)口，內(nèi)窺鏡發(fā)現(xiàn)壓氣機(jī)葉片嚴(yán)重?fù)p壞。

2009年8月5日，一架伏林航空的空中客車A320-211飛機(jī)（注冊(cè)編碼：EC-ICQ）在巴黎－奧利機(jī)場(chǎng)推出完成并啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)（CFM56-5A）外殼起火。在收到地面人員通知后機(jī)組立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，火勢(shì)幾乎立刻停止。

2010年4月5日，一架維珍澳洲航空的波音737-800飛機(jī)（注冊(cè)編碼：VH-VOC）左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)（CFM56-7）在從朗瑟士敦起飛后不久發(fā)生兩次壓氣機(jī)喘振。飛行員將其收至慢車位并安全返回。隨后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)高壓壓氣機(jī)受到損傷。

2010年12月24日，一架美國(guó)西南航空的波音737-7H4飛機(jī)（注冊(cè)編碼：N248WN）在從舊金山國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛后機(jī)組聽到一聲巨響，隨后2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)火警。機(jī)組關(guān)閉2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)并轉(zhuǎn)向奧克蘭國(guó)際機(jī)場(chǎng)并安全降落。

2010年12月29日，一架中國(guó)東方航空的空中客車A320-214飛機(jī)（注冊(cè)編碼：B-2221）在長(zhǎng)春龍嘉國(guó)際機(jī)場(chǎng)準(zhǔn)備起飛時(shí)2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)（CFM56-5B4/P，序號(hào)575227）發(fā)生故障。當(dāng)時(shí)飛機(jī)正在以10節(jié)的速度滑跑，機(jī)組人員聽到右側(cè)傳來(lái)巨響，同時(shí)飛機(jī)向右偏轉(zhuǎn)，ECAM顯示器報(bào)警。機(jī)組隨即中止起飛，關(guān)閉2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)，并返回登機(jī)口，內(nèi)窺鏡發(fā)現(xiàn)壓氣機(jī)葉片嚴(yán)重?fù)p壞。

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