سي اف ام 56

سي اف ام 56 : و (تسمية الجيش الأمريكي إف 108 "F108") محرك طائرات توربيني مروحي، وهو سلسلة من عائلة المحركات العنفية المروحية العالية الالتفافية وذات قوة دفع تترواح مابين 18,000 إلى 34,000 رطل (80-150 كيلو نيوتن). وهو من أنتاج شركة سي اف ام الدولية وهي شركة مملوكة بالمناصفة بين شركة جنرال الكتريك للطيران أحد فروع شركة جنرال إلكتريك الأمريكية وسنيكما وشركة الفرنسية.
كلتا الشركتين مسؤولتان عن إنتاج عدد من مكونات المحرك، وكل شركة تملك خط تجميع نهائي للمحرك خاص بها. جنرال الكتريك للطيران تنتج ضاغط الضغط العالي وحجرة الاحتراق، وشاحن الضغط العالي التوربيني. بينما تصنع سنيكما المروحة وعلبة التروس، والعادم والتوربينات ذات الضغط المنخفض، كذلك فأن بعض المكونات الأخرى تٌصنع من قبل شركة افيو الإيطالية. ويتم التجميع النهائي للمحركات من قبل الشركتين، فجنرال الكتريك للطيران تجمع المحرك في إيفنديل، بولاية أوهايو، بالولايات المتحدة، وسنيكما في فيلاروش، في فرنسا. ويتم تسويق المحركات بعد لانتهاء من تجميعها بواسطة شركة سي اف ام الدولية.
شُغل محرك سي اف ام 56 للمرة الأولى في عام 1974 ، وعلى الرغم من المشاكل السياسية التي واجهت أنتاجة في بداية الآمر والتي تم التغلب عليها لآحقا، فأن محرك “سي اف ام 56” يُعد أحد أشهر وأكثر محركات الطائرات شيوعا وانتشاراً في العالم، حيث تم صنع أكثر من 20,000 محرك في أربعة أصدارات رئيسية.
يتم استخدام محرك سي اف ام 56 على نطاق واسع على طائرة بوينغ 737، وكذلك يتم استخدام النسخة العسكرية من المحرك والمعروفة بأسم اف 108، على الطائرات العسكرية، حيث تم في الثمتنينات الميلادية استبدال كثير من محركات برات آند ويتني “جي تي 3 دي” (JT3D) على العديد من طائرات التزود بالوقود الأمريكية من طراز بوينغ كيه سي -135 والتي عرفت لاحقا باسم كيه سي-135أر بعد أن تم تزويدها بمحركات “سي اف ام 56”.
كذلك فأن محرك “سي اف ام 56-5 سي” (CFM56-5C) يعتبر هو المحرك الحصري والوحيد الذي يثبت على طائرات إيرباص إيه 340 بنسختيها -200 و -300. كما أن المحركين “سي اف ام 56-5 إيه” (CFM56-5A) و “سي اف ام 56-5 بي” (CFM56-5B) يستخدمان لتشغيل سلسلة عائلة طائرات إيرباص إيه 320
في السنوات الأولى من اطلاق المحرك تم تسجيل العديد من حوادث الفشل والأعطال في شفرات مروحة المحرك أثناء الخدمة، بما في ذلك الفشل الذي لوحظ ورصد كسبب لوقوع كارثة كيغوورث الجوية، في حين أن بعض الإصدارات من المحرك عانت من مشاكل تحدث عند الطيران في الاجواء الماطرة وزخات البرد. ومع ذلك، فأنه تم حل كل هذه المشاكل والاخفاقات بواسطة إجراء تعديلات وتحسينات على المحرك. ومع حلول يناير 2010، حقق محرك سي اف ام 56 أكثر من 470 مليون ساعة طيران تراكمية (أي ما يعادل أكثر من 53,000 سنة طيران لمحرك واحد).
التاريخ
أصول
في ستينيات القرن الماضي، بدأت الابحات لانتاج محركات تجارية عنفية مروحية ذات قوة دفع «10 طن» مايعادل 20,000 رطل (89 كيلو نيوتن). وكانت شركة سنيكما في ذلك الوقت تبني المحركات، والتي كان مُعظمها موجهة للاستخدام على الطائرات العسكرية. وسنيكما تعتبر أول شركة تسعى للحصول على مؤطا قدم في سوق هذه الفئة من المحركات من خلال البحث عن شريك ذو خبرة تجارية لتصميم وبناء محرك في هذه الفئة. واعتبرت سنيكما برات آند ويتني، ورولز رويس، وشركة جنرال الكتريك للطيران هم من الشركاء المحتملين، لكنها لم تحقق معهم أي تقدما الا بعد ان أجتمع اثنين من المديرين التنفيذيين هما، جيرهارد نيومان من شركة جنرال الكتريك ورينيه رافاود من سنيكما، وذلك خلال معرض باريس للطيران عام 1971 والذي اتخذ فيه قرار بالتعاون بين الشركتين وتبادل الخبرات فيما بينهما. واجتمع الطرفان عدة مرات أخرى بغرض بلورة أسس المشروع المشترك بينهما.
في ذلك الوقت كانت شركة برات آند ويتني هي المسيطر على السوق التجارية في هذه الفئة من المحركات. وكانت شركة جنرال الكتريك للطيران بحاجة إلى محرك في هذه الفئة للدخول للسوق، وكانت سنيكما لها خبرة سابقة في العمل معها، والتعاون على إنتاج محرك جي إي سي اف 6-50 (CF6-50)
المروحي لطائرة إيرباص إيه 300. عملت شركة برات آند ويتني منفردة، وقامت بدراسة رفع وتطوير محركها من طراز جي تي 8 دي (JT8D) للتنافس مع نفس فئة محرك سي اف ام 56. في حين أن شركة رولز رويس كانت غارقة في التعامل مع القضايا المالية التي تمنعها من بدء آي مشاريع جديدة. كل هذه العوامل والاوضاع للشركات الثلاث في تلك الفترة جعلت سنيمكا ترى بأن جنرال الكتريك للطيران هي أفضل شريك للبرنامج.
وكان أحد الأسباب الرئيسية المهمة والتي شجعت جنرال الكتريك للطيران التعاون في هذا المشروع بدلا من بناء محرك فئة 10 طنا وحدها، هو أن سنيكما سوف تكون المصدر الوحيد للأموال اللازمة لتطوير هذا المحرك في هذه الفئة وفي ذلك الوقت بالذات. وتساهم جنرال الكتريك للطيران في البداية بنقل التكنولوجيا من محركها سي اف 6 فقط، وليس من محركها الأكثر تقدما بكثير من طراز إف 101، والذي يستخدم على قاذفة القنابل الاستراتيجية الأمريكية والأسرع من الصوت من طراز بي-1 لانسر.
ومع ذلك، واجهت الشركة معضلة عندما أعلنت القوات الجوية الأمريكية في عام 1972 مشروع طائرة النقل المتوسط المتقدم ذات قدرة الإقلاع والهبوط في مدارج قصيرة (AMST) والتي تضمنت تمويل لتطوير محرك 10 طن. وأصبح أمام شركة جنرال الكتريك خياران إما الدخول مع سنيمكا وبناء محرك 10 طن ذو قدرات تكنولوجية محدودة، أو بناء محرك 10 طن ذو قدرات تكنولوجية متقدمة وحدها لتلبية متطلبات القوات الجوية الأمريكية.
وبدا القلق يساور شركة جنرال الكتريك فإذا لم تفز بعقد سلاح الجو (والذي يتنافس للحصول عليها معها كل من برات آند ويتني وجنرال موتورز مع محركهم «المتقدم»، فأنه لن يكون لها خيارا اخر سوى أنتاج محرك10 طن ذو قدرات تكنولوجية محدودة، لذا قررت جنرال الكتريك التقدم بطلب للحصول على ترخيص لتصدير التكنولوجيا الأساسية لمحركها المتقدم إف 101 .
قضايا تصدير
تقدمت شركة جنرال الكتريك للطيران بطلب للحصول على رخصة التصدير في عام 1972 وذلك كمساهمه أولية في مشروع محرك 10 طن مع سنيكما. الآ إن مكتب التحكم بالذخيرة والعتاد الحربي في وزارة الخارجية الأميركية أوصى برفض الطلب لأسباب تتعلق بالأمن القومي الأمريكي، وعلى وجه التحديد لأن التكنولوجيا الأساسية كانت تمس وأحدة من جوانب نظام الدفاع القومي وهي قاذفة القنابل الاستراتيجية الطائرة بي-1 لانسر، والتي بنتها وزارة الدفاع الأمريكية (بواسطة أموال دافعي الضرائب الأميركيين)، والتي من شأنها أذا ما صدرت هذه التكنولوجيا إلى فرنسا الحد من عدد فرص العمل للمواطنيين الأميركيين في هذا المشروع.
وكان هناك أيضا تكهنات بأن الرفض قد يكون جاء رداً على المشاركة الفرنسية في إقناع السويسريين بعدم شراء الطائرة الأمريكية الصنع من طراز إيه-7 كورسير وهي الطائرة التي كانت تتنافس ضد الطائرة الفرنسية داسو ميلان. وفي النهاية، فإن السويسريين قررو بأن لا يشتروا آي من الطائرتين، واختارو بديلاً عنها طائرة شركة نورثروب من طرازإف-5.
اجتماع نيكسون - بومبيدو 1973
على الرغم من أن طلب رخصة التصدير تعرض للرفض، الاً أن كل من جنرال الكتريك والفرنسين قد واصلا الضغط على إدارة نيكسون للحصول على إذن لتصدير تكنولوجيا المحرك إف 101. وتواصلت الجهود طوال الأشهر التي تلت الرفض، وبلغت ذروتها، حتى أصبح موضوع المحرك على قائمة جدول الأعمال خلال اجتماع القمة في عام 1973 بين الرؤساء نيكسون وجورج بومبيدو في ريكيافيك. وأسفرت المناقشات التي دارت في هذا الاجتماع عن اتفاق يسمح بالمضي قدما في تطوير محرك سي اف ام 56 . وذكرت التقارير المعاصرة بأن الاتفاق تم على أساس تأكيدات بأن نواة المحرك الأساسية، والاجزاء التي طورتها جنرال إلكتريك من المحرك العسكري إف 101، ستبنى في الولايات المتحدة ومن ثما يتم نقلها إلى فرنسا من أجل حماية التكنولوجيات الحساسة. واتفق كذلك على أن المشروع المشترك سيقوم بدفع رسوم حقوق ملكية 80 مليون دولار للولايات المتحدة (محسوبة على أساس 20,000 دولار لكل محرك متوقع أن يبنى) وذلك على سبيل التعويض عن الأموال التي دفعتها الحكومة خلال تطوير النواة الأساسية للمحرك إف 101 . كما أن وثائق رفعت عنها السرية في عام 2007 كشفت جانبا رئيسيا من اتفاق تصدير تكنولوجيا محرك سي اف ام 56، وهو أن الحكومة الفرنسية وافقت على عدم السعي للحصول على آي تعرفات جُمركية على الطائرات الأمريكية التي يتم تصديرها إلى أوروبا.
سي اف ام الدولية
مع أنتهاء قضية تسوية التصدير، وضعت جنرال الكتريك وسنيكما اللمسات الأخيرة على الاتفاق والذي على أساسه شُكلت سي اف ام الدولية، وهي شركة مشتركة 50%-50%، والتي ستكون مسؤولة عن إنتاج وتسويق محرك 10 طنا المزمع أنتاجة (عرف لاحقا بأسم سي اف ام 56). وتم تأسسيس المشروع رسميا في عام 1974. وكان الوظيفتان الرئيستان لشركة سي اف ام الدولية هي إدارة البرنامج بين كل من جنرال الكتريك وسنيكما، وتسويق وبيع وخدمة المحرك من خلال نقطة اتصال واحدة للعملاء. وقد تولت سي اف ام الدولية المسؤولية عن اتخاذ القرارت اليومية لهذا المشروع، في حين أن القرارات الكبرى (صنع إصدار جديد، على سبيل المثال) تتطلب الضوء الأخضر من شركة جنرال الكتريك وإدارة سنيكما.
يتم تقسيم مجلس إدارة سي اف ام الدولية حاليا بالتساوي بين سنيكما وجنرال إلكتريك (خمسة أعضاء لكل منهما). كما ان هناك أثنان من نواب الرئيس، واحد من كل شركة، ومهمتهم دعم رئيس سي اف ام الدولية. والرئيس عادة يكون معين من قبل سنيكما ومقر عمله يكون في سي اف ام الدولية بالقرب من مقر شركة جنرال إلكتريك في مدينة سينسيناتي بولاية أوهايو.
قسم العمل بين الشركتين، فشركة جنرال إلكتريك مسؤولة عن ضاغط الضغط العالي (HPC)، والاحتراق، والشاحن التوربيني للضغط العالي (HPT)، في حين سنيكما كانت مسؤولة عن المروحة وضاغط الضغط المنخفض (LPC)، وشاحن التوربينات ذات الضغط المنخفض. كانت سنيكما أيضا مسؤولة عن هندسة التكامل الأولي مع هيكل الطائرة، والتي تنطوي في الغالب على تصميم حجرة المحرك، كما كانت مسؤوله في البداية عن علبة التروس، ولكن تحول هذا العمل إلى جنرال الكتريك عندما أصبح واضحا أنه سيكون أكثر فعالية لجنرال إلكتريك أن تجميع هذا المكون جنبا إلى جنب مع أجزاء أخرى من المحرك.
التطوير
نظرة عامة
بدأ العمل بسلاسة على تطوير محرك سي اف ام 56 قبل أن يتم إنشاء سي اف ام الدولية رسميا. وأدت الترتيبات الدولية بين الطرفين لظروف عمل فريدة من نوعها. فعلى سبيل المثال، كان لكلا الشركتين خطوط لتجميع المحرك، فتم تجميع بعض المحركات واختبارها في الولايات المتحدة ومحركات أخرى في فرنسا. في البداية كانت المحركات التي يتم تجميعها في فرنسا تخضع لاتفاقية تصدير صارمة، ومن ذلك أن نواة المحرك تبنيها جنرال الكتريك في الولايات المتحدة، ثم يتم شحنها إلى مصنع سنيكما في فرنسا حيث تم وضعها في غرفة مقفلة لم يسمح لاحد بدخولها بمن فيهم رئيس سنيكما. ومن ثما يتم جلب المكونات التي صنعتها سنيكما (قسم المقدمة والمقاطع الخلفية للمحرك) إلى الغرفة، حيث يقوم موظفين جنرال إلكتريك بتجميعها مع نواة المحرك، ومن ثم يتم أخراج المحرك المجمع لاكمال عملية التصنيع إلى أن تنتهي. بدلا من القناة الالتفافية القصيرة مع عادم غير مخلتط التدفق. وكان هذا أول ظهور لما يعرف بـ «نظام إدارة الدفع» "Thrust Management System" وذلك للحفاظ على ضبط وموازانة عمل اجزاء المحرك بعضها مع بعض.
أول الزبائن
بعد اختبار المحرك لعدة سنوات، على الأرض وفي الجو على حّد سواء، بحثت شركة سي اف ام الدولية عن عملاء محتملين خارج عقد AMST. وكان الهدف الرئيسي هو عقود إعادة التحديث والتزويد بمحركات جديدة لطائرات شركات الخطوط الجوية العاملة من طرزات دوغلاس دي سي-8 وبوينغ 707 وكذلك طائرة التزود بالوقود العسكرية كي سي-135. وكان هناك اهتمام أولي بسيط في المحرك، لكن بوينغ أدركت أن محرك سي اف ام 56 قد يكون هو الحل للتقيد بلوائح الضوضاء القادمة. وبعد الإعلان عن أن طائرة بوينغ 707 سيتم تزويدها بمحركات سي اف ام 56 أجريت اختبارات الطيران اللازمة في عام 1977، وعرضت شركة بوينغ رسميا طائرة 707 -320 مع محرك سي اف ام 56 كخيار في عام 1978. وقد تم إدراج إصدار جديد باسم بوينغ 707-700. الآ أن هذا العرض لم يلقى الرواج والاهتمام المطلوب من قبل شركات الطيران، مما حد بوينغ إلي إنهاء برنامج بوينغ 707-700 في عام 1980 دون بيع أي طائرة. وعلى الرغم من عدم وجود مبيعات، فأن طائرة 707 التجارية كانت متاحة للبيع مع محرك سي اف ام 56 مما ساعد على القدرة التنافسية للمحرك في كسب عقود إعادة تزويد طائرات كي سي-135 بالمحركات.
كي سي-135
كان الفوز بعقد القوات الجوية الأمريكية لتركيب محركات سي اف ام 56 على أكثر من 600 طائرة نقل من طراز كي سي 135 نعمة كبيرة لمشروع سي اف ام 56، ولقد سعت شركة سي اف ام الدولية بقوة للظفر بهذا العقد الذي أعلن عنه عام 1977. ومرة أخرى، لعبت السياسة الدولية دورها في هذا العقد وتعزيز الجهود الرامية إلى تعزيز فرص سي اف ام 56 للفوز بهذا العقد في مقابل منافسيها، وهم برات آند ويتني بمحركها تي إف 33 (TF33) ومحرك برات آند ويتني المحدث جي تي 8 دي (JT8D)، وفي عام 1978 أعلنت الحكومة الفرنسية بأنها سوف تقوم بترقية 11 طائرة تابعة لها من طراز كي سي-135أس بمحركات من طراز سي اف ام 56، وكان هذا الطلب واحدًا من أوامر الطلبيات الأولى للمحرك.
يختلف قطر المروحة مع أختلاف النماذج المختلفة للمحرك سي اف ام 56، وهذا التغيير له تأثير مباشر على أداء المحرك. فعلى سبيل المثال، عمود الضغط المنخفض تدور بنفس السرعة في كل من الإصدار سي اف ام 56-2 والإصدار سي اف ام 56-3، إلا أن قطر المروحة هو أصغر على -3، مما يقلل من سرعة طرف شفرات المروحة. والسرعة المنخفضة تسمح لشفرات المروحة لتعمل بكفاءة أكبر (5.5٪ أكثر كفاءة)، مما يزيد من كفاءة وتحسين استهلاك الوقود الإجمالية للمحرك (بنسبة تقارب 3٪).
عاكس الدفع
تم تصميم محرك سي اف ام 56 ليناسب ويدعم أنواع عديدة من عاكسات الدفع (Thrust reversal) والتي تساعد على إبطاء ووقف الطائرة بعد هبوطها. وإصدارات المحركين سي اف ام 56-3 و سي اف ام 56-7 والتي بنيت لبوينغ 737، استخدمت عواكس دفع من النوع المتسلسل. وهذا النوع من عواكس الدفع يتكون من أكمام تنسحب للخلف لتغلق وتسد مجرى الهواء الخلفي، وتكشف عن مخرج جانبي شبكي الشكل يسمح بخروج الهواء من الجوانب، مما يحد من قوة الدفع للمحرك والعمل على إبطاء الطائرة عند الهبوط.
ومحرك سي اف ام 56 يدعم عاكسات الدفع نوع التمحور الباب التوجه. ويستخدم هذا النوع على محركات سي اف ام 56-5 أن القوة طائرات ايرباص عديدة. وهي تعمل عن طريق المشغلات الباب الذي محاور أسفل في القناة الالتفافية، على حد سواء حجب الهواء الالتفافية وتنحرف تدفق إلى الخارج، وخلق القوة الدافعة العكسية.
التوربينات
كل من الخيارين ميزة CFM56 توربين الضغط العالي من مرحلة واحدة (HPT). في بعض الإصدارات، وHPT شفرات و«نمت» من الكريستال واحد superalloy ، مما يعطيها قوة عالية وزحف المقاومة. التوربينات ذات الضغط المنخفض (LPT) يضم أربع مراحل في معظم الإصدارات للمحرك، ولكن سي اف ام 56-5سي لديه LPT خمس مراحل. تم تنفيذ هذا التغيير لدفع مروحة أكبر على هذا البديل. تم فحص التحسينات إلى قسم التوربينات خلال برنامج “تيك 56”، وكان واحد على تطوير ديناميكية هوائية الأمثل الضغط المنخفض التوربينات تصميم شفرة، والتي كانت تستخدم 20٪ أقل من ريش لكامل التوربينات ذات الضغط المنخفض، وتوفير الوزن. أدلى بعض من تلك التحسينات “تيك 56” طريقها إلى حزمة الإدراج التقنية، حيث تم تحديث قسم التوربينات. تم تحديث قسم التوربينات مرة أخرى في «تطور» الترقية.
يتم تبريد مراحل التوربين عالية الضغط في سي اف ام 56 داخليا عن طريق الجو من الضاغط عالي الضغط. ويمر الهواء من خلال القنوات الداخلية في كل شفرة وإخراج على حواف الرائدة وزائدة.
الإصدارات
سلسلة سي اف ام 56-2
سلسلة المحرك سي اف ام 56-2 (CFM56-2) هي البديل الأصلي للمحرك سي اف ام 56. والمعروف بمسمى أف 108، يتم استخدامه على نطاق واسع في الطائرات العسكرية على وجه التحديد في طائرات كي سي-135، وطائرة إي 6 ميركوري وبعض من طائرات الإنذار المبكر من طراز إي-3 سينتري.
ويحتوي المحرك سي اف ام 56-2 على مروحة من مرحلة واحدة مع 44 ريشه، مع شاحن ضغط منخفض الضغط مكون من ثلاث مراحل ويقودها شاحن توربيني منخفض الضغط مكون من اربع مراحل، وضاغط عالي الضغط من تسع مراحل يقودها شاحن توربيني واحد عالي الضغط. وغرفة احتراق حلقية الشكل.
سلسلة سي اف ام 6-3
يعتبر المحرك سي اف ام 56-3 (CFM56-3) هو أول نسخة لسلسة المحركات المشتقة من محرك سي اف ام 56، والذي تم تصميمه لعائلة طائرة بوينغ 737 سلسلة -300/-400/-500، مع قوة دفع ثابتة تترواح من 18,500 إلى 23,500 رطل (82,3 حتي 105 كيلو نيوتن).
مروحة المحرك سي اف ام 56-3 والمشتقة من المحرك سي اف ام 56-2 تم تقصيرها لتكون بذلك أصغر مروحة حيث يبلغ أرتفاعها 60 بوصة (1.5 متر)، مع الاحتفاظ بتصميم المحرك الأصلي الأساسي. المروحة الجديدة مشتقة في الاصل من محرك جنرال الكتريك جي إي سي أف 6-80 (CF6-80) المروحي التوربيني، بدلا عن مروحة المحرك سي اف ام 56-2، حيث أعيد تصميم المعزز الداعم ليتناسب مع المروحة الجديدة.
التحدي الكبيرا لهذه السلسلة كان في تحقيق الخلوص بين الأرض وبين محمل تثبيت المحرك على الجناح. وقد تم التغلب على هذا عن طريق تقليل قطر مروحة مآخذ الهواء وتغيير موقع علبة التروس وغيرها من الملحقات وذلك بنقلها من أسفل المحرك وتثبيتها على جانبين المحرك. هذه التعديلات أفسحت المجال لكي تصبح شفة مآخذ الهواء السفلية وكنة (حجرة) المحرك شبه مستوية، مما خبق ميزة لمظهر مميز لمحركات سي اف ام 56 والمثبتة على طراز بوينغ 737.
سلسلة سي اف ام 56-4
كانت سلسلة سي اف ام 56-4 نسخة محسنة المقترحة ل2 سي اف ام 56 المصممة ل إيرباص إيه 320 عائلة من الطائرات. تتنافس مع محرك أرجي500 (RJ500) والذي يجري تطويره من قبل شركة رولز رويس، وقد تم تصميم سلسلة -4 إلى إنتاج قوة دفع تصل إلي 25,000 رطل (110 كيلو نيوتن) وكان لميزة جديدة في 68 (1.73 م) مروحة، ضاغط الضغط المنخفض الجديد وجهاز وحدة التحكم الكامل بالمحرك الرقمية والمعروفة بأسم (FADEC). ومع ذلك، بعد فترة وجيزة تم إطلاق مشروع ترقية في عام 1984، عرضت شركة محركات ايرو الدولية محركها الجديد حينذاك من طراز في 2500 للاستخدام على طائرة إيرباص إيه 320. أدركت سي اف ام الدولية أن -4 سي اف ام 56 لم تقارن ايجابيا مع المحرك الجديد وألغت المشروع لبدء العمل على سلسلة سي اف ام 56-5.
سلسلة سي اف ام 56-5
تم تصميم سلسلة المحرك سي اف ام 56-5 (CFM56-5) لطائرات إيرباص، ولديه تشكيلة واسعة جدا من قوة الدفع والتي تترواح مابين 22,000 و 34,000 رطل (97.9 و 151 كيلو نيوتن). ويتوفر 3 طرز مختلفة من المحرك سي اف ام 56-5 وهي:
الطراز سي اف ام 56-5 إيه (CFM56-5A).
الطراز سي اف ام 56-5 بي (CFM56-5B).
الطراز سي اف ام 56-5 سي (CFM56-5C).
وتختلف هذه السلسة عن قريناتها من أبناء عمومتها السابقة والمثبتة على طائرات بوينغ حيث حظي ببعض التحسين من ناحية تطوير الديناميكية الهوائية وتجهيزها بجهاز وحدة التحكم الكامل بالمحرك الرقمية والمعروفة بأسم (FADEC).
,
سلسلة سي اف ام 56-5إيه
سلسلة الطراز سي اف ام 56-5 إيه (سي اف ام 56-5A) هي السلسلة الأولي للمحرك (سي اف ام 56-5)، والمصممة لتشغيل أسرة طائرات إيرباص إيه 320 القصيرة والمتوسطة. وهي مستمدة من عائلة محركات سي اف ام 56-2 وسي اف ام 56-3، وتنج سلسلة سي اف ام 56-5 إيه قوة دفع تترواح مابين 22,000 و 26,500 رطل (98 كيلو نيوتن و 118 كيلو نيوتن). وأدخلت على هذا الطراز تحسينات عدة شملت الديناميكية الهوائية ومروحة حديثة، وضاغط الضغط المنخفض، وضاغط الضغط العالي والاحتراق. مما جعل هذا الطراز أكثر كفاءة في استهلاك الوقود من سابقاتها بنسبة 10-11٪ . .
سلسلة سي اف ام 56-5بي
المحرك سي اف ام 56-5بي هو ناتج عن تحسين للمحرك سي اف ام 56-5إيه، وقد صمم أصلا لتشغيل طائرة إيرباص إيه 321. مع قوة دفع تترواح مابين 22,000 و 33,000 رطل (98 كيلو نيوتن و 147 كيلو نيوتن) وفي وسع سلسلة هذه المحرك تزويد كافة عائلة طائرات إيرباص إيه 318/319/320/321 بقوة الدفع اللازمة لكل نموذج. كما ان سلسلة محركات سي اف ام 56-5بي قد حلت محل سلسلة محركات سي اف ام 56-5إيه. ومن بين التغييرات من سي اف ام 56-5إيه هو خيار الاحتراق الحلقي المزدوج الذي يقلل من الانبعاثات (وخاصة أكاسيد النيتروجين (NOx))، مروحة جديدة في قضية مروحة لفترة أطول، وضاغط الضغط المنخفض جديدة مع المرحلة الرابعة (من ثلاثة في الإصدارات في وقت سابق). فمن الأكثر عددا محرك الموردة لشركة ايرباص. .
سلسلة سي اف ام 56-5سي
محرك سي اف ام 56-5سي مع قوة دفع تترواح مابين 31,200 و 34,000 رطل (139 كيلو نيوتن و 151 كيلو نيوتن)، وسلسلة سي اف ام 56-5سي هو أقوى محركات أسرة سي اف ام 56. وهو المحرك الذي يزود طائرة إيرباص إيه 340 -200/-300 طويلة المدى بقوة الدفع، والتي دخلت الخدمة في عام 1993. ومن التغييرات الرئيسية في محرك سي اف ام 56-5سي انه زود بمروحة أكبر، ومرحلة توربينية خامسة ذات ضغط منخفض،
كما زود في المرحلة الرابعة بضاغط ضغط منخفض من نفس النوع الذي يزود به المحرك البديل اف ام 56-5بي .
وعلى عكس كل الإصدارات الأخرى من محركات سي اف ام 56، فأن محرك -5سي يتميز بوجود فوهة عادم مختلطة، مما يقدم كفاءة أعلى بقليل.
سلسلة سي اف ام 56-7
محرك سي اف ام 56-7 يزود طائرات الجيل التالي من بوينغ 737 سلسلة (737-600/-700/-800/-900) بالقوة الدافعة والتي تترواح من 19,500 إلى 27,300 رطل (86.7 كيلو نيوتن إلى 121 كيلو نيوتن). لديها نطاقات أعلى التوجه، وتحسين الكفاءة، وانخفاض تكاليف الصيانة من سابقتها، سلسلة سي اف ام 56-3. أنه يشتمل على ميزات من سلسلة سي اف ام 56-5 مثل جهاز وحدة التحكم الكامل بالمحرك الرقمية والمعروفة بأسم (FADEC)، انقر نقرا مزدوجا الاحتراق الحلقي (كخيار)، وتحسين تصميم الداخلي. الترتيب الميكانيكية الأساسية كما هو سلسلة -3، لكن تم تحسين جميع جوانب ديناميكية هوائية من هذا النموذج. على سبيل المثال، سمحت تحسين شفرات مروحة واسعة وتر العدد الإجمالي للشفرات المروحة على أن تخفض 38-24. جاء التحسينات الأخرى من التقدم المادي، مثل استخدام واحدة من الكريستال ريش التوربينات في التوربينات ذات الضغط العالي.
تم منح محرك سي اف ام 56-7 العامل على طائرات بوينغ 737 موافقة ايتابس (ETOPS) للعمليات ممتدة المدى للطائرات ذات المحركين لمدة طيران 180 دقيقة، من قبل إدارة الطيران الاتحادية في الولايات المتحدة. كما أن هذا المحرك يعمل على النسخة العسكرية لطائرة بوينغ 737 الجيل القادم، وطائرة سي 40 كليبر (C-40 Clipper)، وطائرة بي -8 بوسيدون (P-8 Poseidon)، وطائرة بوينغ 737 (AEW&C).
فشل محرك
على الرغم من أن سي اف ام 56 هو محرك موثوق جدا (تقول سي اف ام الدولية أن هناك حالة واحدة فقط لتوقف عمل المحرك اثناء الطيران لكل 333,333 ساعة طيران), الا انه قد تم تسجيل عدة إخفاقات خلال مسيرة عمر سلسة المحرك سي اف ام 56 والتي كانت خطيرة بما يكفي ليتم فيها توقيق اساطيل الطائرات التي تعمل بالمحرك أو من خلال إعادة تصيميم لاجزاء من المحرك.
ابتلاع المطر / البَرَد
منذ وقت مبكر من أطلاق المحرك سي اف ام 56، فأنه قد تم تسجيل العديد من حوادث الاشتعال (flaming out) وذلك خلال الأمطار الغزيرة وزخات البَرَد. ففي عام 1987، سجلت حادثتين أشتعال خلال زخات البَرَد (تمكن الطيارين في كلتا الحادثتين من إعادة تشغيل المحركات)، ثم تلى ذلك وبالتحديد في عام 1988 حادثة شركة تاكا السلفادوريه خلال الرحلة (TACA 110)، والني تعرضت فيها طائرة تاكا من طراز بوينغ 737 إلي أشتعال في محركيها والتي كانت من طراز سي اف ام 56، بينما كانت تحلق خلال أمطار غزيرة مع زخات من البَرَد، مما اضطر الطاقم إلى الهبوط بالطائرة بدون محركات دافعة على أرض عشبية بالقرب من نيو أورليانز، لويزيانا. قامت بعدها سي اف ام الدولية بتعديل المحركات وذلك بإضافة جهاز استشعار لاجبار المحرك لإشعال الاحتراق باستمرار في ظل مثل هذه الظروف.
في عام 2002، الرحلة رقم 421 لطيران جارودا الاندونيسيه، أضطرت للهبوط في مياه نهر بسبب أشتعال محرك ناتج من زخات من البَرَد، مما أسفر عن مقتل مضيفات الطائرات وإصابة العشرات من الركاب. قبل هذا الحادث، كانت هناك عدة حوادث أخرى لأشتعال المحرك سواء كان محرك واحد أو المحركان بسبب مثل هذه الظروف الجوية. بعد ثلاثة حوادث خلال عام 1998، أجرت سي اف ام الدولية تعديلات على المحرك لمعالجة وتحسين الطريقة التي يقوم بها المحرك لاستقبال وابتلاع البَرَد. وشملت التغييرات الرئيسية على تعديل الداعم الفاصل للمروحة (مما يجعل دخول البَرَد إلي لب المحرك أكثر صعوبة)، كما تم استخدام غطاء دوار بيضاوي الشكل، بدلا من الغطاء الدوار المخروطي الشكل والواقع في وسط مقدمة مآخذ الهواء. الآ أن هذه التعديلات لم تمنع وقوع حادث طيران جارودا عام 2002، حيث وجدت لجنة التحقيق بأن الطيارين لم يتبعوا الإجراءات الصحيحة لمحاولة إعادة تشغيل المحرك، مما ساهم في وقوع الحادث. وقدمت لجنة التحقيق توصيات لتثقيف أفضل للطيارين وعلى كيفية التعامل مع مثل هذه الظروف، وكذلك لإعادة النظر في إجراءات واختبار المطر والبَرَد من قبل إدارة الطيران الفيدرالية (FAA). كذلك فأن اللجنة لم توصى بإجراء أي تعديلات أخرى على المحرك.
فشل شفرة المروحة
وثمة قضية واحدة التي أدت إلى وقوع حادث مع محرك سي اف ام 56-3سي بسبب فشل شفرات المروحة. هذا النمط من الفشل أدت إلى كارثة كيغوورث الجوية (Kegworth) في عام 1989، والتي قتل فيها 47 شخصا واصابة أكثر من 74 اخرين. وسبب الحادث يعود أنه بعد فشل شفرة المرواح لاحد المحركات، قام الطيارين عن طريق الخطأ بأيقاف تشغيل المحرك السليم، مما أدى إلى فشل المحرك التالف تماما وذلك بعد محاولات تشغيله واعادتة للعمل أثناء الهبوط. بعد حادث كيغوورث ، محركات سي اف ام 56 المثبتة على طائرات بوينغ 737-400 والتابعهة لحطوط دان أير (Dan-Air) وطائرات بوينغ 737-400 والتابعهة لحطوط ميدلاند البريطانية (British Midland) والمعروفة حاليا بأسم خطوط بي ام أي (BMI) عانت أيضا من اعطال فشل لشفرات المروحة تحت ظروف مماثلة، الا ان هذه الاعطال لم ينتج عنها حوادث أو إصابات. وبعد وقوع الحادث الثاني تم أيقاف أسطول بوينغ 737-400 عن العمل.
في ذلك الوقت لم يكن إلزاميا أجراء اختبارات الطيران للإصدارات الجديدة من المحركات الموجودة، وفشلت شهادات الاختبار أن تكشف عن وجود نسق اهتزازاي في أن المروحة شهدت اختبارات صعود باستخدام قوة تشغيل عادية ومنتظمة على علو شاهق. وكشفت التحاليل أن المروحة كانت تتعرض إلى أسوأ مما كان متوقعا من الإجهاد تحت وطأة ضغط مرتفع، مما يسبب كسر في شفرة المروحة، وأكثر حدة من المسموح به للحصول على شهادة اجتياز للاختبار. وبعد أقل من شهر على توقيف اساطيل الطائرات، سمح مجددا للأساطيل لاستئناف الرحلات والطيران مجددا بعد أن تم استبدال ريش وقرص المروحة وتم تعديل ضابطات المحرك الالكترونية لجعل الحد الأقصى لقوة دفع المحرك تصل إلى 22,000 رطل (98 كيلو نيوتن) بعد أن كانت 23,500 رطل (105 كيلو نيوتن). تم تركيب شفرات المروحة المعاد تصميمها على جميع محركات سي اف ام 56-3سي 1- ومحركات سي اف ام 56 3بي2 ، بما في ذلك أكثر من 1,800 محرك كانت قد تم تسليمها للعملاء للعملاء.
التطبيقات
إيرباص إيه 320 / إيرباص إيه 318
إيرباص إيه 340
بوينغ 707 -700 (نموذج فقط)
بوينغ 737 (AEW&C)
بوينغ 737 كلاسيك
بوينغ 737 الجيل التالي
بوينغ طائرة رجال الأعمال
بوينغ سي-40 كليبر
بوينغ KC-135R Stratotanker
بوينغ إي-3 سينتري (أواكس)
بوينغ P-8 بوسيدون
بوينغ أر سي-135
دوغلاس دي سي-8 سوبر 70
مواصفات (CFM56-7B18)
البيانات من سي اف ام الدولية [53]
الخصائص العامة
نوع: التوأم التخزين المؤقت،-الالتفافية عالية المروحي
الطول: 98.7 في (2.5 م)
قطر: 61 في (1.55 م) (مروحة)
الوزن الجاف: £ 5216 (2,366 كلغ) (الجاف)
مكونات
ضاغط: مروحة المرحلة الواحدة، على 3 مراحل ضاغط الضغط المنخفض، 9 مراحل ضاغط الضغط العالي
الاحتراق : حلقية
التوربين : وحيد المرحلة التوربينات ذات الضغط العالي، 4 مراحل التوربينات ذات الضغط المنخفض
أداء:
أقصى قوة الدفع : 19,500 رطل (86.7 كيلو نيوتن)
نسبة الضغط الكلي : 32.8:1
تجاوز نسبة : 5.5:1
نسبة قوة الدفع إلى الوزن : 3.7:1
تطور ذي صلة
محرك ليب من أنتاج سي اف ام الدولية
جنرال الكتريك إف 101
شنيانغ Shenyang WS-10
محركات مماثلة
في 2500
برات آند ويتني بي دبليو 6000 PW6000
قوائم ذات صلة
قائمة محركات الطائرات
مصادر خارجية
الموقع الرسمي لمحرك سي اف ام 56
موقع محرك سي اف ام جنرال الكتريك للطيران
CFM56-5C2 Cutaway Diagram
"Engine Directory: CFM International" on Flightglobal.com
"CFM56 Rejuvenates the DC-8" a 1981 Flight article
CFM56-5C2 لقطة اعتراضية الرسم
«دليل المحرك: CFM انترناشيونال» على Flightglobal.com
«CFM56 يجدد DC-8» 1981 والطيران المقال
ملاحظات
المراجع
محرك توربيني مروحي 1970–1979
محركات جنرال إلكتريك للطائرات
محركات سي اف ام الدولية