鲁达
陈光/文
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84.5kN级),因此,不能直接采用 CFM562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。
CFM56 3型发动机于1984年取得适航证,并于1984年11月装于波音737300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CFM563发动机的主要参数。
表5、CFM56 3系列各型发动机主要参数发动机型号
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)、100510513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CFM563,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)。从图19可以看出,波音737300飞机发动机进口处的外形做成椭圆形,这是各种飞机中少见的一种进口形状。
图17、CFM56 3与JT8D发动机外形尺寸比较
图18、 CFM56-3、JT8D装在飞机机翼下尺寸比较
图19、装在波音737-300机翼下的CFM56-3,进气口为椭圆形
3.2 总体结构
CFM56 3(见图20)是在CFM562的基础上,将风扇直径改小而成的,因此,除风扇部件外,其余结构均同与 2型的,图21示出两型发动机的共同之处及不同之处。
图20、CFM56 3发动机主要特点图
由图21可以看出,新的风扇叶片是由CF6 80的风扇叶片按比例缩小而成,用中间凸肩取代了 2型中的叶冠结构,另外,增压压气机也稍做了改动,而承力框架及外机匣、包容环则改用了新的结构。
图21、CFM56-3、CFM56-2二型发动机主要共同处及不同处