CFM56系列发动机风扇叶片设计特点分析
2018-05-21陈志英郑家祥
陈志英,郑家祥,刘 勇,谷 裕
(北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191)
0 引言
风扇叶片作为发动机的重要部件,为发动机提供了75%~80%的推力,每秒喷出约1.2 t空气,现代发动机每一片风扇叶片的价值与一辆普通的家用轿车相当,风扇叶片出现故障后,对发动机的可靠性与耐久性也会产生极大影响[1-2]。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年代后期国际军、民用飞机市场的需要而研制的100 kN级高涵道比涡扇发动机,从它的第1个型号CFM56-2于1979年11月取得适航证后,到2005年已发展了 CFM56-3、CFM56-5、CFM56-7 等 4 个系列,共有28个型号,其推力覆盖了71~151 kN,已成为22个飞机型号的动力。作为一个国际项目,CFM56的巨大成功是史无前例的[3]。国产大飞机C919已经在上海下线,CFMI公司的最新产品LEAP发动机的第一个用户就是C919飞机,如何从CFM56发动机风扇叶片的发展中学习总结经验教训并用以指导发展我们自己的发动机风扇叶片,本文具有一定的参考意义。
1 CFM56-2发动机风扇叶片
CFM56-2发动机是为了当时的DC-8飞机要换装经济性好、噪声低的高涵道比涡轮风扇发动机而研制的。DC-8飞机原来装用小涵道比涡扇发动机JT3D.JT3D发动机系列中最后1个型号JT3D-7A的推力为84.5 kN,为此,CFM56-2的推力级定为89 kN.
用于DC-8换装发动机的CFM56-2发动机命名为CFM56-2C,是CFM56家族中第1个型号,研制工作始于1971年11月,早于CFMI公司成立两年多,由于核心部分采用了F101的核心部分,研制工作进展较为顺利。第1台发动机于1974年6月底上台架试车,1979年11月以106.8 kN推力获得适航证,并被美国三角航空公司、联合航空公司、飞虎航空公司选为换装DC-8的发动机。……
