- •Условные обозначения
- •Оглавление
- •5.1. Обнаружение дефектов роторных лопаток…………………………………105
- •5.2. Определение частот вращения роторов двухвального двигателя………...107
- •Введение
- •Семейство авиационных газотурбинных двигателей cfm56
- •1.1. История возникновения семейства двигателей cfm56
- •1.2. История развития и настоящее положение авиадвигателей семейства cfm56 на мировом рынке
- •1.2.1. Двигатель cfm56-2
- •1.2.2. Двигатель cfm56-3
- •1.2.3. Двигатель cfm56-5a
- •1.2.4. Двигатель cfm56-5b
- •1.2.5. Двигатель cfm56-5c
- •1.2.6. Двигатель cfm56-7b
- •1.3. Общие и отличительные особенности конструкции двигателей семейства cfm56. Назначение и эксплуатационно-технические характеристики
- •1.3.1. Двигатель cfm56-2
- •1.3.2. Двигатель cfm56-3
- •1.3.3. Двигатель cfm56-5a
- •1.3.4. Двигатель cfm56-5b
- •1.3.5. Двигатель cfm56-5c
- •1.3.6. Двигатель cfm56-7b
- •1.4. Конструкция двигателя cfm56-5b
- •1.4.1. Общее представление о двигателе
- •1.4.2. Главный модуль вентилятора
- •1.4.3. Главный модуль газогенератора
- •1.4.4. Главный модуль турбины низкого давления
- •1.4.5. Главный модуль вспомогательного привода
- •1.4.6. Опоры роторов
- •1.4.7. Смотровые порты
- •1.4.8. Дренажная система
- •1.5. Программа tech56
- •1.5.1. Цели и организация работ по программе tech56
- •1.5.2. Результаты работ по программе tech56
- •Техническая эксплуатация авиационных газотурбинных двигателей семейства cfm56
- •Условия работы и факторы, влияющие на техническое состояние двигателя
- •Виды технического состояния двигателя
- •Стратегия программы то и р, применяемая к двигателям семейства cfm56
- •Проблемы, возникающие при эксплуатации «по состоянию»
- •Характерные повреждения авиационных газотурбинных двигателей семейства cfm56
- •Типичные повреждения элементов конструкции
- •Распределение и характер повреждений элементов конструкции гтд по системам и узлам и их причины возникновения
- •Компрессор
- •Камера сгорания и топливные форсунки
- •Турбина
- •Подшипники опор роторов
- •Детали приводов
- •Трубопроводы
- •Последствия повреждений элементов конструкции
- •Методы, средства контроля и диагностирования технического состояния, применяемые в настоящее время в эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей семейства cfm56
- •Диагностирование по изменению рабочих параметров
- •Визуально-оптический метод диагностирования
- •Диагностирование по наличию продуктов износа в масле
- •Диагностирование по концентрации продуктов износа в масле
- •Диагностирование по параметрам вибрации
- •Перспективный метод регистрации повреждений элементов проточной части авиационных газотурбинных двигателей семейства cfm56
- •Обнаружение дефектов роторных лопаток
- •Определение частот вращения роторов двухвального двигателя
- •Вибрации роторных лопаток
- •Измерение радиальных зазоров
- •Прохождение через проточную часть посторонних предметов
- •Выводы и рекомендации
- •Список использованной литературы
- •Приложения
Семейство авиационных газотурбинных двигателей cfm56
CFM56 – серия турбовентиляторных авиадвигателей с высокой степенью двухконтурности производства концерна CFMI (Commercial Fan Motors International), объединение американской частной компании General Electric и французской государственной компании SNECMA.
Линейка изделий CFM56 включает в себя шесть моделей двигателей, позволяющих развивать тягу величиной 82…151 кН (8356…15387 кГ). В настоящее время, по информации от производителя [1], более 20 000 двигателей эксплуатируют 531 компании на более чем 8 000 воздушных судах по всему миру. Двигатели CFM56 устанавливаются на 30 типах гражданских и военных воздушных судов, их суммарное лётное время составляет более 500 млн. часов.
В 1997 году двигатель CFM56 установил рекорд по наработке до съема с крыла как в часах, так и в циклах. На сегодняшний день наработка на съем двигателя CFM56 в среднем составляет 17000 часов до первого ремонта и около 12000 ч после ремонта.
Надежность двигателей CFM56 обеспечивает показатели выключения в полете на уровне 0,003 (одно выключение на 333333 летных часа или один раз в 75…100 лет). С точки зрения надежности вылета показатели парка двигателей CFM56 составляют 99,97%. Это означает, что только 3 вылета из 10000 откладываются на время свыше 15 минут или отменяются по причине неисправности двигателей. Этот показатель имеет прямое влияние на эксплуатационные расходы с точки зрения удобства пассажиров, дополнительного расхода топлива, дополнительных аэропортовых сборов, обслуживания выбывшего из эксплуатации самолета и т.д.
Фирмы Snecma и GE делают все возможное для сохранения позиций CFMI как промышленного лидера по надежности, долговечности и экономичности своей продукции на долгие годы вперед.
1.1. История возникновения семейства двигателей cfm56
В начале 70-х годов на рынке ближне - и среднемагистральных реактивных самолетов в основном использовались двигатели с малой степенью двухконтурности. Специалисты американской корпорации «Дженерал Электрик» (General Electric) и французской «Снекма» (Snecma) независимо друг от друга пришли к одному и тому же выводу, состоявшему в том, что существуют хорошие возможности внедриться на этот рынок, если предложить высокоэкономичный двигатель нового поколения с высокой степенью двухконтурности. Но у обеих двигателестроительных фирм к тому моменту не было ни готового продукта, ни свободных средств для его создания и продвижения.
«Снекма» - правопреемница знаменитых в период возникновения и становления авиации фирм «Месье-Бугатти» (Messier-Bugatti) и «Испано-Суиза» (Hispano-Suiza). К началу 70-х она специализировалась в основном на создании и производстве двигателей для военных самолетов, разработала двигатель «Олимпус» для сверхзвукового пассажирского самолета «Конкорд». Она была и остается в настоящее время французским государственным предприятием.
«Дженерал Электрик» ведет свою историю от фирмы «Эдисон Электрик КО.» ( «Edison Electric Co.»), основанной знаменитым изобретателем и бизнесменом Эдисоном еще в 1878 г. В 60-х годах ХХ века сборочные цеха авиадвигателестроительного отделения фирмы «Дженерал Электрик Эркрафт Энджинз» (General Electric Aircraft Engines) на 85% были заняты производством продукции для военных самолетов, что ограничивало перспективы ее развития.
Анализируя ситуацию на рынке гражданских авиадвигателей, специалисты компании «Дженерал электрик» поставили своей целью создание современного двигателя с высокой степенью двухконтурности, который должен был составить конкуренцию двигателю JT8D фирмы «Прэтт Энд Уитни», используемого на самолетах «Боинг 737-100/200», «Боинг 727» и DC-9 фирмы «Макдоннел Дуглас». Проект нового двигателя базировался на конструкции компрессора, турбины высокого давления и камеры сгорания двигателя «Дженерал электрик» F101, созданного для стратегического бомбардировщика В-1. Но не хватало главного - средств для полномасштабной разработки.
Во Франции в это же время «Снекма» приступила к предварительному проектированию двигателя М56 с классом тяги 10 т для проектируемого фирмой «Дассо» пассажирского лайнера. В тот период фирма не имела опыта работы на рынке самолетов, а её финансовые возможности в освоении нового двигателя были весьма ограничены. В январе 1971 года руководство «Снекма» решило привлечь иностранных партнеров к разработке нового гражданского двигателя. В качестве таких партнеров рассматривались «Роллс-Ройс», «Прэтт энд Уитни», и «Дженерал Электрик». К тому моменту с последней фирмой уже существовал некоторый опыт сотрудничества: французская фирма с 1969 года изготавливала для американцев отдельные агрегаты для двигателя CF6-50.
К июлю 1971 года инженеры «Снекма» и «Дженерал Электрик» спроектировали двигатель в классе тяги 10 тонн с потенциалом ее наращивания до 17 тонн, а спустя три месяца было официально объявлено о решении этих двух фирм приступить к сотрудничеству. Но практически потребовалось еще два года на то, чтобы получить разрешения обеих стран на обмен технологиями и создание совместной компании.
В 1972 году Правительство США отвергло заявку «Дженерал Электрик» на экспортную лицензию, позволяющую использовать основной контур двигателя стратегического бомбардировщика В-1 для совместного проекта, и потребовались длительные переговоры и согласования, чтобы найти выход из тупиковой ситуации. В конце концов, для развития совместной компании по производству гражданских двигателей потребовалось решение на уровне глав государств, которое и было подписано президентами Никсоном и Помпиду на их встрече на высшем уровне в Рейкьявике в мае 1973 года. Но еще в течение пяти лет сотрудники французской фирмы не имели доступа к чертежам и технологии производства основного контура двигателя F101.
В апреле 1974 года узлы двигателя CFM-56 поступили на сборку на завод «Дженерал Электрик» в Цинциннатти, штат Огайо, а в июне двигатель был собран, после чего начались его испытания. Три месяца спустя была официально зарегистрирована фирма «CFMI» (Commercial Fan Motors International), как совместное предприятие при 50% участии фирм Snecma (SAFRAN Group) и General Electric Company.
Обе компании, входящие в концерн, ответственны за производство разных компонентов двигателя, у каждой из них есть своя линия конечной сборки. «Дженерал Электрик» отвечает за компрессор высокого давления, камеру сгорания и турбину высокого давления, «Снекма» отвечает за вентилятор, турбину низкого давления и коробку приводов.
В ноябре 1979 года первый двигатель CFM56-2 был сертифицирован и в этом же году выбран для установки на самолет Douglas DC-8 Super 70. Позже именно этому двигателю отдали предпочтение при переоснащении самолета-заправщика КС-135 и гражданского самолета Boing 707. С этих заказов началась история семейства двигателей CFM56.