于波音737NG发动机CFM56—7B识别塞的分析与研究

于波音737NG发动机CFM56—7B识别塞的分析与研究

【摘要】本文首先研究了737NG飞机发动机CFM56-7B的识别塞（ID PLUG）中所包含的重要信息以及其在发动机推力控制中的作用，然后详细地分析CFM56-7B发动机在购买、备发、租发、换发以及送修过程中所应该注意的事项，为航空公司的航材部门和工程技术部门提供参考。

【关键词】发动机识别塞；程序插钉；发动机构型；推力级别

0 引言

为不改变发动机基本构型而增加发动机在各机型上的通用性，节省设计、制造和维护成本，CFMI公司在CFM56-7B发动机上引入了识别塞（ID PLUG）以区别不同构型和推力级别的发动机。目前，国内大部分航空公司的波音737NG飞机均选装了CFMI公司的CFM56-7B型发动机，该型发动机提供了六种不同推力级别供用户选择。分别为18K/20K/22K/24K/26K/27K磅，其中18K/20K/22K可选装在737-600上，20K/22K/24K可以选装在737-700上，24K/26K/27K可以选装在737-800/900上，每一个推力级别段上，用户可根据运行特点选择适合自己的推力级别。

1 发动机识别塞包含的重要信息

识别塞内部包含有许多与发动机有关的重要信息，这些信息通过ID PLUG中的熔断线和插拔销钉与EEC相连组成的代码电路来储存。储存的信息有：推力级别、金属屑探测监控、额定推力拐点温度修正、识别塞类型（区分空客A320系列与波音NG系列发动机）、燃烧室类型（单环形和双环形燃烧室SAC/DAC）、BSV设置、N1修正等等，所有这些信息均可通过CDU访问。识别塞内的熔断线和插拔销钉的位置决定了发动机的构型和推力级别。其中推力级别、额定推力的拐点温度修正、识别塞类型（5C/7B）是通过熔断线来设置的，因熔断搭接线不可更改，所以航线上不可直接使用原识别塞来改变发动机的额定推力、增加拐点温度值或改变识别塞类型，只能通过插拔销钉改变N1修正系数、DMS、BSV、燃烧室构型设置等。目前，国内不少航空公司根据航线运行特点，本着安全运行、延长发动机寿命、提高燃油经济性的原则，更改发动机推力，如对738飞机实施在翼降推力，将26K的发动机降至24K，也有将26K发动机升至24K。

2 ID PLUG中N1修正和拐点温度的设置

发动机达到起飞目标转速N1时会输出最大额定起飞推力，但不同的发动机在起飞N1表征转速相同时，因其机械效率不同，故其起飞额定推力存在略小差别，若差别较大会导致功率略大的发动机功率浪费且燃油消耗增加，所以为保证双发起飞表征N1转速匹配、起飞额定推力一致，同时减少不必要的燃油消耗、提高发动机的经济寿命，一般要对起飞额定推力略大的发动机进行N1向下修正（TRIM DOWN），N1修正有6种（0-7个数字），每一种对应一个N1转速百分比的步进值。另外，只有发动机在连续爬升以上时TRIM DOWN才起作用。

BUMP功能主要是为保证飞机在高温条件下起飞时，不减少发动机输出起飞额定功率的能力，即延迟了发动机额定输出功率所需的最大温度值，且提升了发动机高温条件下额定输出功率的性能。

3 备发、租发和换发过程中发生推力级别改变时识别塞的变化

对于拥有737NG系列的用户，发动机往往拥有好几种推力级别，航空公司一般不可能储备所有推力级别的发动机，尤其是那些机队还未达到一定规模的航空公司，所以适当储备一定数量中级别推力的发动机发及若干适合自己的识别塞或租赁发动机是一种不错的选择。在我国运行环境条件下发动机一般不需要增加额定推力的拐点温度值，即不需要BUMP功能，所以只需购买不带BUMP功能的识别塞，最多只有6种。例如：26K的发动机要装在

一架737-700上，就可以使用备用的20K-24K的任何一个识别塞来换装26K备发上的识别塞，原备发的识别塞入库转为可用。在换装备用的识别塞时，只需读取发动机标牌上的N1修正值和发动机履历本上的选装构型，并根据AMM手册相关程序即可进行N1系数修正和发动机相关构型设置，发动机安装好后，在CDU内输入新的发动机序号，并在发动机标牌上刻上新的型号如CFM56-7B22，这样一台26K发动机就变成了一台完整的22K发动机。

4 决定发动机构型的软件因素

ID PLUG是决定发动机构型和推力级别的硬件，EEC的FADEC软件是决定发动机构型的软件，在GE发布的最新FADEC软件版本中已经将一些旧软件程序删除，例如BSV的驱动程序，这一点往往会在换发的时候被忽略掉。2011年8月，国内一家航空公司的维修人员曾在更换一台从斯耐克玛租赁的发动机时，意外地发现BSV被FADEC软件屏蔽。后经了解，当时斯耐克玛公司的技术人员根据这家航空公司发动机推力级别以及即将安装的这台发动机的基本构型确定了程序钉的方案，并编写了工作单卡。当时这台发动机上安装有BSV，所以工程人员编写工程指令时，除了调整了推力级别以外，还激活了BSV。但当维修人员按照工程指令改装完成之后在装机测试时，发现在CDU内执行相关做动筒的测试时，始终发现有BSV的测试失败的提示信息，但EEC却没有记录任何故障记录，也未触发发动机控制灯亮。维修人员与斯奈克玛工程技术人员联系后得知本方案激活了BSV功能，经咨询GE 技术代表，并查询相关资料，确认该发动机安装的FADEC软件版本为最新版本，已屏蔽了BSV功能，所以虽然识别塞激活了BSV的功能，但由于FADEC不能识别BSV，因而相关测试无法通过。后重新调整BSV程序插钉，测试才通过，通过这起案例可以说明，在航线上调整识别塞内插钉时，除了要关注发动机的基本构型、推力级别以外，也要关注FADEC 的软件版本。

5 发动机推力级别变化后的管理

发动机推力级别变化后，在发动机监控中，其后续的使用时间、循环、裕度等按照一个固定的公式进行折算，发动机的监控程序不变。如果因某种原因需要将小推力级别的发动机变换成高推力级别的发动机，如备发是20K的，需要安装到737-800上，或者要安装到适应高海拔机场飞行的737-700上，可以采用上述安装新识别塞的方法来提高发动机推力级别，从技术角度讲不成问题的，只是发动机的寿命会受到一定的影响，但这里还涉及商业合同的问题。飞机运营商与发动机租赁商、供应商之间在租赁或购买合同中如果允许运营商提高发动机推力，航空公司完全可以这么做；如果合同或协议中没有相关规定，航空公司是禁止私自提升发动机推力级别的，否则会产生法律纠纷或额外支出一部分费用，除非得到租赁商、供应商的许可，一般情况下，CFMI不禁止用户减小发动机的推力级别，所以我们在提升发动机推力级别时务必注意以上问题.也正是从法律和经济性这个角度讲，储备中等推力级别的发动机要优于储备低级别推力的发动机。 6 发动机送修后的识别塞变化关于送修发动机的问题，我们有必要注意以下几个问题：（1）发动机送修时，为保证识别塞能正常的跟随发动机送修，禁止使用串识别塞的方法改变发动机推力级别；（2）发动机送修时除要求修理商完成正常的修理和SB以外，可要求修理商在发动机出厂后改变至我们要求的某一个推力级别，或要求其做两个或多个推力级别的台架测试，并记录出每个推力级别下的N1修正系数，以便于日后换发修改发动机推力级别时做修正参考用；否则我们在更换时只能估算N1修正系数，或保留原修正系数，但这种估算方式会对发动机在大功率状态下存在表征转速一致而实际推力存在差别的现象，只不过实际上影响较小，当然燃油消耗量会略微大一些，特别是对总时间循环不大的发动机表现尤为突出，所以送修时要权衡对待。

7 结束语

了解CFM56-7B发动机识别塞，有助于航空工程人员对发动机推力级别的认识，便于处理在发动机购买、租赁、更换、送修和储备中出现的各类问题。基于以上分析，本人提出

以下几点建议供航空公司工程技术人员参考：

1）建议航空公司在够买或租赁CFM56-7B发动机时，注意在合同内注明发动机推力级别变更的有关约定事项，避免日后产生不必要的经济或法律纠纷；

2）建议航空公司根据机队规模、航线运行特点适当储备一定数量中推力级别的发动机，或者采用租赁发动机的方式保障正常运营的需要；

3）建议航空公司的航材部门定购一定数量适合自己NG机队发动机的识别塞；

4）建议航空公司的维修人员在变更发动机推力级别时，不要采用串新旧发动机识别塞的方法，而应该安装新的适合该发动机推力级别的识别塞，。并根据发动机标牌重新设定发动机的N1修正系数，在调整程序钉时，不仅要关注发动机的基本构型，也要关注FADEC 的软件版本同时，在没有得到许可之前，不要随意提升发动机推力级别；

5）建议航空公司在发动机送修时，根据机队发动机选型的特点要求修理商做1-2个推力级别的台架测试，以便为日后换发时进行N1修正参考用。