CFM56-3发动机 122 - 图文(3)

级转子、4～9级转子,前轴连接起来，在后篦齿封严盘处，用螺栓将压气机转子与高压涡轮转子连接组成发动机的高压转子。钛合金做的1～3级工作叶片用轴向燕尾榫头装在相应级中的轮盘轴向榫槽中，而镍基合金做的4～9级工作叶片则分别装在各级轮盘的环形燕尾槽中，所有的工作叶片均可在不分解转子的情况下拆换，4级盘与5～9级转子均用低压(增压)压气机后的空气通过前轴上的几个孔引入转子内腔中，进行内部冷却，图30示出了转子内部冷却空气流动情况。第1级工作叶片上，作有增加刚性的肋条，用以防止流入核心机的外物打坏第1级工作叶片，除此之外，进口导流叶片不仅做成弯刀形式，还与工作叶片前缘间留有较大缝隙，以避免外来物(鸟等)卡在静叶与工作叶片间弄坏工作叶片。各级工作叶片数为：38，53，60，68，75，82，82，80，76。

大涵道比风扇发动机受力及压气机内部冷却如下图。

7.5 机匣

机匣做成沿圆周是对开的两半．由前至后又做成两段，前机匣的前段上装有从进口导向叶片到第5级静叶共6排静叶，前机匣的后段从第3级静叶后向后呈扩张形，直至第5级静子叶片后缘，然后与也做成扩散形的延伸机匣用螺栓相连，延伸机匣向后延伸直到第9级工作叶片后缘处，与燃烧室外机匣前伸段相连，形成压气机后段的外层承力机匣，用Incol718做成的延伸机匣与用钛合金做的前机匣虽是用螺栓连接在一起，但一经连接后，就不允许再分解。

由于前机匣与1～3级工作叶片均是用钛合金做的，为避免工作中钛制工作叶片与钛制机匣相磨碰引起钛着火问题，在机匣内径与工作叶片相对应的位置上，嵌有防火隔层及易磨层，见图29中圆图中所示。

由进口导流叶片至第3级静叶共4排，做成安装角是可以调节的。安装6～8静叶的后机匣由Incol903做成，用后安装边与燃烧室外机匣前安装边用螺栓相连，前端是悬臂地插在前机匣中。第9级的静叶做在燃烧室中的扩散通道内。

压气机前后机匣在使用中均做了较大的改动，前机匣于1988年2月改用M152合金钢做，而且将原来用Incol718做的延伸段也改用M152，将两者作为一整体。改用合金钢后，取消了原来装在机匣内的防火隔层，这一改进，使零件数目减少了约140件，重量增加5.64k由于M152的膨胀系数低于钛台金的，因此机匣内径向内缩小了0.127mm。

CFM56-3的高压压气机后机匣原来用低膨胀系数的Incol1903合金做，1986年11月改用了Incol1907做，Incol1907也是低膨胀系数合金，但它抗锈能力较好，用以提高后机匣的抗锈蚀能力。

后机匣原来沿圆周做成上下对半的，但在1984年12月改成沿圆周做成四段，即每90°一段，分开面分别在垂直与水平位置上。但在-5系列中又恢复成上下两半的结构。在使用中曾出现第1、第2级工作叶片燕尾型榫头在轮盘的榫槽中磨蚀并引起叶根断裂的事件，反映出榫头长度不够，为此，由1991年1O月起，将叶片榫头加长，相应地将轮盘厚度也加大。第1级叶片掉头轴向长度增加7.6mm，叶身未做变化，第2级叶片榫头轴向长度增加了6.4 mm，叶身只是在靠近根部处厚度稍为增大了一点，其他全部未变。为适应叶片榫头轴向尺寸加大，1,2级轮盘相应地做了改动，由于榫头尺寸加大，叶片重量相应加大，为此，轮盘其他尺寸也稍做修改，见图31所示。做了上述改动后，发动机重量增加了2.7 kg。

CFM56-5系列上。原来的结构同于-3的，在-3型做了改进后，-5系列发动机上也于1991年底做了类似的改动。

7.6 燃烧室

燃烧室由扩压器，火焰筒，外壳，内壳，涡流器，喷咀，点火器组成。

7.6.1发动机燃烧室要求

（1）各种条件下稳定燃烧不脉动、不息火；（2）具有高的完全燃烧度和最小的散热损失；（3）有大的容热强度；(物理意义) （4）口流场符合要求；（5流体阻力小；(总压恢复系数) （6结构简单，维修方便，寿命长；（7）启动性能好

7.6.2短环形燃烧室

有20个低压喷嘴，由燃油总管来的燃油是单路的，进入喷嘴后，在弹簧加载的分配活门作用下，分成主、副油路进入喷口，这种设计使外部管路简单了，但却使喷嘴复杂化(通常，分配活门装在燃油控制器后，用两个油管与喷嘴

相连)，为了减少启动时燃烧不完全造成排放污染，在1985年1O月后，将4个喷嘴(7，8，14，15号，从后向前看，1号位于最上方)或2个喷嘴(14．15号)的主油路燃油量加大(加大43％)，造成启动时局部富油。

7.7 火焰筒

火焰筒结构（见图34）外壳、内壳在前端装有20个球状的头部，并装有外、内整流罩，在原设计中，三者是焊接在一起的，1984年10月改为用螺钉连接(自锁螺母先焊在整流罩上)。每个头部的前端均为漩涡器，它是由前端的主漩涡器，后端的副漩涡器组成，两者间由一文氏管相连，漩涡器的叶片不似一般发动机中的轴向安排的，而是做成径向安排的。

为了提高火焰筒的寿命与抗热腐蚀能力，从1985年4月起，火焰筒壳体与燃气接触的表面上，增加了一层隔热涂层(ThermalBarrier Coating，TBC)，该涂层的底层为含铬、铜、镍、镁的铝台金Nicral的镀层，其上复以一层氧化钇一锆，采用这一涂层后，发动机重量增加1.478 kg。

为了彻底解决鸟撞击后对火焰筒造成的损伤问题，从1993年4季度起，新生产的发动机采取了加强措施，即在头部的每两个漩涡器间加了一绰号称为鸟“缓冲器”的加强块(共20块)，以防止漩涡器变形并保持喷嘴的配合。另外，在内整流罩内壁处还加了一加强环(沿圆周做成4段)，用40个螺桂将加强环、加强块固定到内整流罩上。

燃烧室后安装边与高压涡轮机匣前安装边连接用的螺栓，在使用中，曾发生过松脱与折断，引起燃烧室机匣破裂。曾有18根用Waspalloy做的螺栓断裂。为此，1989年5月起，改用Incol 718的螺栓与螺帽。对未改材料的螺栓，1990年9月规定，在对飞机作B检时．目视检查该螺栓是否松脱，并检查螺帽的拧紧力矩。

7.8涡轮及尾喷管

技术要求：高效率，尺寸小，结构紧凑足够的高温强度，热稳定型好，热应力小良好的冷却系统 适当选择材料。

CFM56-3发动机采用了单级、高负荷高压涡轮(见图35)，这在民用高涵道比涡扇发动机中是少有的，一般都是采用双级。采用单级，不仅使结构简单，零件数目少，而且由于只需对1级的静叶、转叶进行冷却，因此，冷却空气量也少，当然，它的效率比双级要低些。经过权衡后，CFM56-3采用了用轻重量、少零件、低成本等换取效率有所降低的一种设计

它有46片导向叶片，用钴基合金x-40铸造的叶片铸成空心的，空腔中插入一芯块，将内腔分成前后两腔，以便通入冷却空气对叶身进行有效的冷却。每个叶片的上下端带有上盖与底座，两个叶片在上盖、底座的侧面用钎焊焊成

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