CFM56发动机推力增大的技术途径浅析
cfm56发动机控制原理及常见故障分析
CFM56发动机控制原理及常见故障分析宗宏钧1*，肖敏2（1.北京飞机维修工程有限公司贵阳分公司技术支援部，贵州贵阳550012；2.贵州大学计算机科学与技术学院，贵州贵阳550025）CFN56-3发动机由4大部分组成：FAN MAJOR MODUL，CORE ENGING MAJOR MODUL，LPT MA-JOR MODUL，ACCESSORY GEARBOX，如图1。
主要低压部件包括1级风扇，1级风扇出口导向叶片，3级低压压气机转子，4级低压压气机静子，由4级低压涡轮驱动。
高压部件包括9级高压压气机转子，1［摘要］航空发动机一直是民航飞机的核心产业和技术。
目前，世界上主要由六家发动机制造商，他们是美国CFM国际发动机公司、美国通用电气公司、英国罗尔斯·罗伊斯公司、美国普拉特·惠特尼公司（Pratt&Whitney）、美国国际航空发动机公司、美国发动机联盟（GE-P&W Engine Alliance）。
目前，国产大飞机C919选装了美国通用电气公司的Leap发动机，而国产支线飞机ARJ21选装了国际发动机公司的CFM34。
为了国内航空发动机技术的发展，根据有限的资料及实际维护经验对CFM公司的经典机型（CFM56-3）的原理和常见故障进行了分析和推导。
［关键词］发动机；可变静子叶片；可变放气活门；压气机；涡轮［作者简介］宗宏钧（1975—），男，高级工程师，工学硕士，AMECO贵阳分公司技术支援部经理，研究方向：飞机机电工程（通讯作者）；肖敏（1979—），女（布依族），工学硕士，北京飞机维修工程有限公司贵阳分公司工程师，研究方向：计算机体系结构。
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2020）19-0323-03［收稿日期］2019-10-17图1CF56-3发动机构成级可调进口导向叶片，3级可调静子叶片，5级静子叶片，由一级高压涡轮驱动，如图2所示。
CFM56发动机控制原理及常见故障分析
CFM56发动机控制原理及常见故障分析CFM56发动机是一种双转子型涡扇发动机，用于驱动大型商用飞机。
它具有出色的性能和可靠性，并且被广泛应用于世界各地的航空公司。
CFM56发动机的控制原理包括燃油控制、空气流量控制和发动机参数监测三个方面。
燃油控制是通过电子式燃油控制器（EEC）进行的，它根据飞机的需求和各种传感器提供的数据来控制燃油流量和燃烧效率。
空气流量控制是通过可变导向叶片和可变扇叶片来实现的，以确保发动机的压气机和涡轮转速达到最佳工作状态。
发动机参数监测是通过各种传感器来监测发动机的温度、压力和转速等参数，并根据这些参数来调整发动机的工作状态。
CFM56发动机也存在一些常见故障。
其中一个常见故障是燃油控制故障，可能由燃油喷嘴堵塞、燃油控制器故障或传感器故障等引起。
当发动机出现燃油控制故障时，燃油流量可能无法正常控制，导致发动机功率下降或工作不稳定。
另一个常见故障是涡轮转子故障，可能由涡轮叶片的断裂或磨损引起。
当涡轮转子故障发生时，发动机的压气机和涡轮转速可能无法正常运转，导致发动机功率下降或工作不稳定。
CFM56发动机还可能出现燃烧室故障、压力系统故障、磁力驱动故障等其他故障。
这些故障可能导致发动机的性能下降、噪音增加、燃油消耗增加或工作不稳定。
为了避免这些故障，飞机和发动机制造商通常会进行定期的维护和检修，包括更换磨损的零件和修复故障的部件。
飞机和发动机的操作员还应该定期检查和调整燃油控制器、涡轮转子和其他关键部件，以确保发动机的正常运行。
CFM56发动机的控制原理涉及燃油控制、空气流量控制和发动机参数监测。
虽然它具有良好的性能和可靠性，但也可能出现一些常见故障。
为了避免这些故障，飞机和发动机操作员应该进行定期的维护和检修，并根据需要进行相应的修复和调整。
试论CFM56——机务经验交流
试论CFM56-3C发动机油门杆不一致故障原因B737-300飞机使用CFM56-3发动机通过MEC和PMC控制燃油量和发动机通道可变几何装置，以调节转速和推力，航空发动机的工作过程实际是处理燃油与空气流量之间的关系，产生推力的过程。
在整个发动机工作的过程中，燃调（MEC）可谓燃油控制的中心指令部。
MEC感受和监控着诸多的相应参数，决策出相应的供油计划。
控制着发动机燃油流量的变化，使之安全稳定地工作。
一发动机转速调节原理CFM56-3发动机的PMC作用是在MEC的基础上控制N1转速，他根据发动机进气静压PS12，进气温度T2信号及来自MEC上的PLA传感器的油门杆位置信号确定N1的目标值，根据该值与实际N1的差给MEC送来一个调整信号，MEC根据此信号改变供油量，以达到PMC要求的N1转速，对MEC出现的参数偏差调整范围为3.85%-5.1%，B737-300/500飞机使用的CFM56-3发动机通过MEC和PMC控制燃油流量和发动机通道可变几何装置，以调节转速和推力，燃调是一个液压机械式的控制装置，它包括转速调节、燃油限制和计量活门三个系统，它以发动机高压转子转速N2为控制目标首先其调节系统根据油门杆角度、发动机风扇进口温度T2和进气静压PS12确定N2需求值，该值与实际N2之差确定了燃油计量活门的位置既供油量的大小，同时燃油限制系统根据瞬时N2的转速.作为航空发动机燃油控制中心的燃调，它的全部工作结构可大体分为：燃油计量系统与燃油计算系统两大部分。
一般地说，通常把燃油计量系统称为主发动机速度控制系统；计算系统可谓之加／减速燃油限制系统。
在整个飞行过程中，它们是相互联系共同工作的。
在航空发动机工作过程中，燃油计量系统根据感受的相应参数来确定一个相应的转速目标值（N2＊），通过感受实际的N2转速，确定转速差，从而制订供油计划。
然而，航1空发动机的工作环境状态是瞬息万变的，燃调本身存在着反应滞后的局限，那么，为了实现此计划，就必须要有计算系统来精确地依据空气流量来调整供油。
CFM56发动机？
CFM56发动机？愿你经历再多，都不忘初心；愿你难过再多，都不忘微笑；愿你能披荆斩棘，做到自己想要做到的事在航空器上，发动机的存在主要提供飞机前进的推力，同时发动机也想飞机上的一些系统提供动力，主要有电气系统、液压系统、气压系统。
对于空气系统：发动机引气从发动机压气机的第5 级和第9 级获得。
当第5 级的低压引气不能满足引气系统的要求时，高压级活门打开以保持足够的引气压力。
在起飞、爬升和多数巡航情况下，来自第5 级的低压引气是足够的，高压级活门则保持关闭。
对于液压系统：A 和B 两个液压系统都具有一个发动机驱动泵和一个交流电动马达驱动泵。
A 系统的发动机驱动泵由1 号发动机提供动力，而B 系统的发动机驱动泵则由2 号发动机提供动力。
一台发动机驱动的液压泵所提供的液压油量约是相应电动马达驱动泵的6 倍。
由 1 号发动机（ENG 1）（A 系统）或2 号发动机（ENG 2）（B 系统）液压泵的ON/OFF 电门控制发动机驱动泵的输出压力。
将电门扳到OFF位即阻断油液流向系统各部件。
但是只要发动机运转，发动机驱动的液压泵就会一直地转动。
把发动机火警电门拉出可关断液压油流入发动机驱动泵，并使相应的低压（LOW PRESSURE）灯不工作。
发动机切面图：波音737-800飞机主要安装的发动机类型是CFM56-7，此型号的发动机是1993年11月开始发展的一个型别，原编号为CFM56-3XS。
即在CFM56-3型基础上采用直径为1.55m的24个叶片宽弦风扇，设计新增压级，采用双环腔燃烧室，因此与CFM56-3相比，噪声和污染显著降低，维护成本降低约15%，而发动机可靠性保持不变。
目前研制的5个型别，即CFM56-7B18、-7B20、-7B22、-7B24、-7B26，推力为8684～11730daN。
其中，CFM56－7B 一台高流量比、双转子、轴流式涡轮风扇发动机。
发动机风扇直径是61英寸（1.55米）。
CFM56-5B型发动机启动原理和启动中常见故障分析
CFM56-5B型发动机启动原理和启动中常见故障分析1. 引言1.1 介绍CFM56-5B型发动机CFM56-5B型发动机是由法国赛峰和美国通用电气公司联合研发的一种先进的喷气式发动机。
该发动机是CFM国际公司推出的CFM56系列发动机的一员，也是民航飞机和军用飞机广泛采用的发动机之一。
CFM56-5B型发动机采用了先进的技术，具有高效率、可靠性高和维护成本低等特点。
它适用于多种型号的飞机，如空中客车A320系列飞机、波音737-300/400/500系列飞机等。
CFM56-5B型发动机在航空领域具有重要的地位，被广泛应用于民航客机和军用运输机等领域。
CFM56-5B型发动机的设计和制造符合国际航空工业标准，具有高度的可靠性和安全性。
它在飞行中表现稳定，能够提供持续的动力输出，确保飞机安全起飞、飞行和降落。
CFM56-5B型发动机的性能优越，使得飞机的运行效率得到明显提高，为航空公司节约成本，提高运营效益。
CFM56-5B型发动机是一款性能优越、可靠性高的先进喷气式发动机，为航空业的发展和飞行安全做出了重要贡献。
1.2 引言CFM56-5B型发动机是由CFM国际公司研发生产的一款双转子高涵道比涡扇发动机，广泛应用于民用飞机上。
该型号发动机具有高效率、可靠性高等优点，被广泛用于中短程飞机中。
CFM56-5B型发动机的引擎核心由高压压气机、高压压气机、高效率的燃烧室和高推力的喷气口等组成，这些部件的精准配合使得该型号发动机在启动过程中表现出色。
在飞机起飞前，CFM56-5B型发动机的启动过程非常关键。
燃油泵将燃油喷入燃烧室，同时空气增压器为整个系统提供必要的氧气。
接着，点火系统点燃混合气体，引起燃烧，产生高温高压气体推动涡轮旋转，最终带动整个飞机起飞。
在CFM56-5B型发动机启动过程中，也会出现一些常见故障，比如点火系统故障、燃油系统故障等。
这些故障一旦发生，可能会导致发动机启动失败，进而影响飞机的正常起飞。
第六讲CFM56-3发动机结构分析
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8、为适应叶片榫头轴向尺寸加大，l，2级 轮盘相应地作了改动，由于榫头尺寸加 大，叶片重量相应加大，为此，轮盘其 它尺寸也稍作修改，见图所示。作了上 述改动后，发动机重量增加了2． 7公斤。 -5型1991年改。
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故障解决
1、将钢丝紧紧压住，整流罩的板料厚度不 能小于O· 7 3 mm。 2、 19 9 3年9月还规定定期用孔探仪对 整流罩卷边处进行检测。它规定新装的 发动机，在使用11000小时后进行第1 次检查，以后每隔1700小时检查一次。
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喷水试验(为考核改进的有效性)
利用一架美空军的KC． 13 5空中加油机盛满水，作 为喷水设备。飞在用B7O7改装的飞行试车台的前上方， 试验的CFM56-3发动机装在左翼外侧发动机吊舱中。加油 机的加油管正对试验发动机的进气口处喷水，以模拟飞 机在空中遇到大雨的条件，试验结果表明，这些改进是 合用的，因此，在C F M5 6－ 5型中也采用了。
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用短螺栓将叶片前后挡 板固定到轮盘的设计， 是GE公司采用得较多的 一种设计，在各型 CFM56发动机中均采用 了这一结构。 这种设计在轮缘须开许 多通过螺栓的小孔，使 盘缘的应力集中大，承 力面积减少，大大削弱 了轮盘的强度. 另外，两端外伸的螺栓 头与螺帽，在高速旋转 中还会产生煽风效应， 使局部空气温度升高， 对轮盘的工作不利，因 此，在．5型中以及在 GE90中，均不采用这种 结构了。
CFM56
3CFM56-3系列发动机3.1发展概况如前所述,DC-8客机换装CFM56-2发动机后，使飞机性能得到大幅度提高，因而激发了波音公司将它的中程旅客机波音737换装高涵道比涡扇发动机的兴趣。
1981年波音公司与CFMI公司商定，为波音737换装新一代的高涵道比涡扇发动机进行合作。
当时的波音737为-200系列，装用普惠公司的JT8D发动机，其推力为71kN级，比DC-8用的JT3D发动机推力小(JT3D的推力为84.5 kN级)，因此，不能直接采用CFM56-2来换装到波音737飞机上。
为此，CFMI公司在-2型的基础上，维持核心机不变，将风扇直径由1．7348m缩小为1.524m，发展成推力小于-2型的-3型发动机，其推力为89kN级，相应的涵道比也由6.0降为5.0。
换装CFM56-3型发动机的波音737称为波音737-300。
未完）CFM56-3系列发动机8CFM56-3型发动机于1984年取得适航证，并于1984年11月装于波音737-300型飞机上投入航线营运。
目前此系列发动机已发展了4种型号．用于波音737-300、-400、-500系列飞机上。
表5列出了3种型号的CFM56-3发动机的主要参数。
5截至2005年2月，装有CFM56-3的波音737共有1969架在航线上使用，共有4457台CFM56-3发动机在使用中，发动机总累积工作时数为140180931发动机飞行小时(EFH)、1005l0l3循环。
由于JT8D发动机风扇叶尖直径为1.0287m，比CFM56-3的小(见图17),如直接在波音737原来装JT8D的位置上安装CFM56-3，则发动机进口距地面太近，为此，将发动机向机翼前方外伸较多，进口处比JT8D向前延伸了1.93m，这样，可将发动机上抬以使发动机最低处距地面能保持0.457m的高度(JT8D为0.508m)，(见图18)。
但进口下唇距地面仍太近，为此，发动机进气道进口处未做成整圆，而是将下半部做成椭圆，形成一非圆形的进口，这CFM56-3与JT8D的比较样才使进口处下缘与地面保持了0.711m的高度(仍比JT8D的0.762m低)。
一道未知的迷题——求解CFM56方程的法则
一道未知的迷题——求解CFM56方程的法则中航工业涡轮院黄利第一次读《CFM56方程》一书已经是几年前的事了，前不久再次重读了该书，仍然感觉很有启发。
《CFM56方程》讲述了法国斯奈克玛公司通过与美国通用电气公司合作，成功运作其联合研制的CFM56发动机，以促使自己从军用发动机市场走向民用发动机市场的成长故事。
通过对该书的学习、理解与思考，可以从多方面、多角度来求解他们获得成功的法则，并对其中所蕴涵的一些道理，进行深省和反思。
一、一切以客户为中心。
相信很多人在初次听到CFM56方程的时候会误以为这是一个数学概念，然而，当你细心研读过这本书之后你就会了解，这个方程所揭示的是一个逻辑，一个在发动机行业中从军用走向民用的生存法则——那就是：一切以用户为中心，以市场和客户的需求来决定自己的研发方向。
目前，我国的发动机行业主要还是针对军用市场，习惯于我们研制什么，军方就用什么。
也因为是国家行为，所以军方在没有选择的情况下不得不用。
这在一定程度上造成了我们的惰性心理，忘记了市场经济是“只认市场不认人”，是极其现实和客观的。
我们想要向民机市场发展，我们想要发展民用发动机——可以！但是，我们要拿什么来竞争？还记得当年制造的运十飞机，即使在国家计委发文要求从国外引进三架飞机必须附带买一架国产的运十飞机的情况下，航空公司仍然选择：买，但闲置不用。
所以那些飞机才会直到今天还静静的躺在那里。
显然，如果我们现在还指望完全依靠政府强制干预民机市场来确保我们的发展已经是非常不现实的了。
我们要做的，只能是瞄准市场，以客户的需求为中心，有计划、有目的和有针对性地进行研制和开发。
二、团队合作取得成功。
合作，永远是在有目的的前提下进行。
斯奈克玛与通用的合作正是因为它清楚的知道当时的民用发动机市场是“三巨头”时代，自己贸然进入不但很难成功，而且极有可能一败涂地。
所以斯奈克玛通过冷静的分析，选择了与“三巨头”中能产生互惠互利的通用公司合作，以图“打入敌人内部”、“先立足，后壮大”。
CFM56发动机控制原理及常见故障分析
CFM56发动机控制原理及常见故障分析CFM56发动机是世界上最广泛使用的民用航空发动机之一。
控制系统是CFM56发动机工作的核心，控制系统的设计和维护对发动机的性能和安全至关重要。
本文将讨论CFM56发动机控制系统的原理和一些常见故障的分析方法。
CFM56发动机的控制系统包括以下三个主要组成部分：1. FADEC（全数字电子控制器）：负责管理和控制发动机的开始、加速、恢复、停止和保护等各个方面。
FADEC通过计算机算法控制发动机的燃油供应、喷油器和推力反馈。
2. 微处理器：控制FADEC的各项功能，并依据受控参数的反馈调整燃料供应和喷油器的配置。
3. 传感器：测量发动机的各种参数，包括发动机温度、压力、转速和推力等。
这些传感器将这些参数转换成数字信号，发送给微处理器和FADEC，以调整发动机的运行状态。
在CFM56发动机的正常运行中，以下是一些常见的故障和维护任务：1. 启动故障：启动时可以出现多种故障，例如油压低、发动机中途停止或没有点火。
这些问题通常是由燃料系统、点火系统或启动电机问题造成的。
如果发动机在启动时出现了问题，操作员应该停止尝试启动，并通知地面维护人员进行检查和修理。
2. 温度问题：过高或过低的温度都会影响发动机的性能。
过高的温度会导致发动机过热，而过低的温度会导致发动机停止或无法启动。
地面维护人员应该检查发动机的温度传感器，并确保FADEC正常控制发动机的燃料和喷油器。
3. 推力问题：推力是发动机的主要性能指标之一。
运行时，如果推力低于正常值，可能是由于油流量不足或喷注器排放错误造成的。
此时，地面维护人员应该检查油流量、喷油器和推力反馈传感器。
4. FADEC故障：FADEC中的故障可能导致发动机无法启动或过热。
FADEC会自动执行故障保护程序，以优化发动机的控制和性能。
如果FADEC故障持续存在，地面维护人员应该开展FADEC故障诊断，及时更换故障控制器或其他部件。
综上所述，CFM56发动机控制系统的设计对发动机的性能和安全至关重要。
(完整版)CFM56-5B-基本信息
CFM56-5B 发动机的基本信息一、CFM56-5B系列发动机的基本情况CFM56系列发动机是大涵道比，双转子轴流发动机，在70年代CFM 国际合作部设计制造。
其中CFM 国际合作部由美国的GE公司和法国的SNECMA公司联合组成。
CFM56-5B发动机主要装备与空客A319-A320-A321系列飞机上。
包括了7个系列的发动机，编号从CFM56-5B1一直到CFM56-5B7。
其中CFM56-5B1~3装备了A321飞机，CFM56-5B4装备了A320飞机，CFM56-5B5~7装备了A319飞机。
相应的推力分别为：30,000lbs 31,000 lbs 33,000 lbs 27,000 lbs 22,000 lbs 23,000 lbs 27,000 lbsCFM56-5B系列发动机的主要特征参数：布局方式：双转子轴流发动机转动方向：顺时针（ALF 前向看过去）压气机：1级风扇，4级增压级，9级高压压气机燃烧室：环形燃烧室涡轮：1级高压涡轮，4级低压涡轮重量：2381Kg （5249lbs）尺寸：长2.94米高 2.14米宽 1.97米基本工作原理：由风扇进入发动机的空气被分为两部分，一部分主气流（Primary Flow）通过低压压气机进入高压压气机，然后在燃烧室内同空气混合后燃烧，高温和高压的燃气通过高、低压涡轮做功。
另一部分空气（Secondary Flow）通过外涵，经过风扇叶片和外部导向叶片（Outlet GuideVanes），排入大气，而这一部分空气提供过了近80%的推力。
提供近80%的推力反推装置维修和控制维修采用了“On Condition maintenance”的概念，发动机一直保持在翼状态，对各部件进行状态健康监控，除非出现重大意外情况和部件寿命到期。
转子系统包含有两套转子系统，分别是高压系统和低压系统。
共有5个轴承。
模块化设计发动机采用了模块化设计，共有4个主要的模块，其中包含了17个不同的子模块。