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“嵌入技术”一词源自于CFM系列的航空发动机上。
CFM系列的航空发动机共有6种型号,接近30种的应用。该系列发动机的航程范围一般在45分钟至7小时之间,现有超过17150台的发动机正在服役,其全球有400多家的用户。从1996年至2006年的11年间全球的发动机订单中CFM的发动机占了50%以上的份额,每天有近300万的乘客所座飞机使用了CFM的发动机,并且每10天累计飞行100万小时。当然相对于CFM发动机在各领域的广泛应用和如此之高的使用率,其返厂维修次数也非常多,在2007年就共有2300台次CFM发动机返厂修理,而预计在2010年将会有2900次的返厂修理。
面对如此高使用率的发动机,于航空业经营者而言,最需求的就是在确保安全可靠性的前提下如何把发动机的使用变得更高效更经济,也就是所谓的降本增效。要实现这点,就必须在降低油耗、提升发动机在翼时间、减少维修成本以及减少环境污染这四方面上下功夫。基于上述目的,CFM系列发动机引入了“嵌入技术”,即把先进的技术引进到CFM56-5B和CFM56-7B这两型发动机上,该技术能完全配合飞机厂商和航空公司的使用。“嵌入技术”具体的应用是在这两型发动机的高压压气机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮四大部件上进行一定程度的改进(如图1),以满足航空业经营者降本增效的需求。
高压压气机段:
1-9级转子叶片采取了最新一代“三维”e动设计的叶片:
第4级静子段应用了高效气动端部引气孔。燃烧室段:
次级稀释孔向前移来降低NOx;
优化了燃烧室的冷却模式来改善耐久性;
改进了冷却槽的几何外形及增加了热障层(TBC)的厚度来改善耐久性。
高压涡轮段:
叶根到叶尖的弦长逐渐收缩(比现有的叶片弦长略短)来降低叶片根部的应力水平;
增加叶尖平台来改进耐久性。
低压涡轮段:
改变了内/外平台区域的几何尺寸来降低应力;
优化了冷却孔/内部衬套冲击冷却孔。
通过对发动机本体硬件的改进,从而降低了燃油的消耗,使其平均单位推力耗油降低了0.4%,这是对于航空业经营者最直观的价值体现;同时,由于新技术和新材料的使用,提高了高压压气机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮喷管的耐久性,大大提升了发动机核心部件的使用寿命,延长了发动机在翼时间,这也进一步降低了发动机约4%-12%的维修成本。(如表1)此外,也能对大气环境和减少噪音起到了一定得作用,使用“嵌入技术”的发动机能充分满足最新的排放标准CAEP/6,氧化氮排放量比原先降低了15%-20%;使用“嵌入技术”的发动机的噪音范围也比原先减少近63%,现在全球有非常多的机场征收噪音附加费,因此这也从某种角度上降低的航空经营者的运营成本。
综上所述,“嵌入技术”的引入对使用CFM56-5B或CFM56-7B发动机的航空业经营者固然可能需要一次性的较大支出,但就整个长远效益的考虑,还是很有必要的。随着世界石油价格的不断攀升,節油已经排在了各航空业经营者控制成本的首位了,如何才能更有效的减少燃油消耗已摆在了航空器生产厂家、发动机制造商和航空公司面前。而类似“嵌入技术”的引入,可以从发动机本体的使用上直接降低油耗,从而降低整个航空器的运行成本,真正为各航空业经营者做到降本增效。
CFM系列的航空发动机共有6种型号,接近30种的应用。该系列发动机的航程范围一般在45分钟至7小时之间,现有超过17150台的发动机正在服役,其全球有400多家的用户。从1996年至2006年的11年间全球的发动机订单中CFM的发动机占了50%以上的份额,每天有近300万的乘客所座飞机使用了CFM的发动机,并且每10天累计飞行100万小时。当然相对于CFM发动机在各领域的广泛应用和如此之高的使用率,其返厂维修次数也非常多,在2007年就共有2300台次CFM发动机返厂修理,而预计在2010年将会有2900次的返厂修理。
面对如此高使用率的发动机,于航空业经营者而言,最需求的就是在确保安全可靠性的前提下如何把发动机的使用变得更高效更经济,也就是所谓的降本增效。要实现这点,就必须在降低油耗、提升发动机在翼时间、减少维修成本以及减少环境污染这四方面上下功夫。基于上述目的,CFM系列发动机引入了“嵌入技术”,即把先进的技术引进到CFM56-5B和CFM56-7B这两型发动机上,该技术能完全配合飞机厂商和航空公司的使用。“嵌入技术”具体的应用是在这两型发动机的高压压气机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮四大部件上进行一定程度的改进(如图1),以满足航空业经营者降本增效的需求。
高压压气机段:
1-9级转子叶片采取了最新一代“三维”e动设计的叶片:
第4级静子段应用了高效气动端部引气孔。燃烧室段:
次级稀释孔向前移来降低NOx;
优化了燃烧室的冷却模式来改善耐久性;
改进了冷却槽的几何外形及增加了热障层(TBC)的厚度来改善耐久性。
高压涡轮段:
叶根到叶尖的弦长逐渐收缩(比现有的叶片弦长略短)来降低叶片根部的应力水平;
增加叶尖平台来改进耐久性。
低压涡轮段:
改变了内/外平台区域的几何尺寸来降低应力;
优化了冷却孔/内部衬套冲击冷却孔。
通过对发动机本体硬件的改进,从而降低了燃油的消耗,使其平均单位推力耗油降低了0.4%,这是对于航空业经营者最直观的价值体现;同时,由于新技术和新材料的使用,提高了高压压气机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮喷管的耐久性,大大提升了发动机核心部件的使用寿命,延长了发动机在翼时间,这也进一步降低了发动机约4%-12%的维修成本。(如表1)此外,也能对大气环境和减少噪音起到了一定得作用,使用“嵌入技术”的发动机能充分满足最新的排放标准CAEP/6,氧化氮排放量比原先降低了15%-20%;使用“嵌入技术”的发动机的噪音范围也比原先减少近63%,现在全球有非常多的机场征收噪音附加费,因此这也从某种角度上降低的航空经营者的运营成本。
综上所述,“嵌入技术”的引入对使用CFM56-5B或CFM56-7B发动机的航空业经营者固然可能需要一次性的较大支出,但就整个长远效益的考虑,还是很有必要的。随着世界石油价格的不断攀升,節油已经排在了各航空业经营者控制成本的首位了,如何才能更有效的减少燃油消耗已摆在了航空器生产厂家、发动机制造商和航空公司面前。而类似“嵌入技术”的引入,可以从发动机本体的使用上直接降低油耗,从而降低整个航空器的运行成本,真正为各航空业经营者做到降本增效。