關于CFM56—7B發動機高滑耗導致尾椎燭火的分析

吳小松 王成毅

摘 要：波音737NG飛機采用的CFM56-7B系列發動機擁有可靠性高、壽命長、燃油經濟性高的特點，但由于采用氣封嚴技術，滑油消耗量較大，雖廠家對滑耗進行了相關規定，但由于發動機航線維護對突發的滑耗增高和“燭火”現象并不能做出有效排故，本文就我司處理的一起發動機因高滑耗導致“燭火”現象發生的排故工作進行分析，并給出相關結論，以對其他維修人員提供可借鑒經驗，謹供參考。

關鍵詞：CFM56-7B；滑耗高；封嚴損壞；故障分析

1 相關背景信息

2014年9月，我公司一架737NG飛機執行航班時，在滑行進入跑道過程中，尾機機組報告飛機左側發動機尾噴口有小火苗現象，飛機滑出跑道滑到聯絡道口，機務趕到該道口后，觀察發動機尾噴口無火苗現象，同機組溝通后，機組執行檢查單關停發動機，航班換機執行。飛機上使用的發動機型號為CFM56-7B26/3，故障發生時使用時間TSN為16069小時，使用循環CSN為9232循環。之后，機務工程部對該發動機進行多項檢查，包括DMS檢查、發動機防空停目視檢查，性能數據和油液滲漏試車檢查，并對發動機后收油池后封嚴進行更換，均未發現異常。

2 發動機情況簡介與收油池設計原理簡述

CFM56發動機的是1971年11月法國SNECMA公司和美國GE公司兩家公司決定聯合研制10000daN級的大涵道比的發動機。1972年2月完成設計并開展試制。CFM國際公司1974年9月正式成立。

CFM56-7B發動機的滑油系統設計中采用了不同于以前的密封設計 ：在每臺發動機中有前后兩個潤滑軸承的油池，其密封設計采用氣封方式的篦齒封嚴。氣源來自發動機自有的引氣，引氣將封嚴處滑油吹回油池，同時在油池底部有回油管連接回油泵不停的抽油，以保證油池中不積存滑油。進入油池的氣體通過油氣分離器先到達中央通氣管，后達到阻燃器，然后通過尾錐連通外界大氣。發動機低速運轉時就有可能出現引起氣壓不夠導致滑油通過篦齒封嚴流出油池，從而最終流到尾錐中，這種現象是CFM56-7B發動機設計時的固有的滑油損失。由于CFM56-7B發動機的收油池設計上存在篦齒封嚴漏油現象 ，故在其機隊中所有的發動機尾錐中都存在或多或少的積油。發動機運轉中當各方面條件都具備時，就有可能導致在尾錐尾部出現小火苗，GE公司稱為“candle fire”（燭火）。此類燭火在飛機維護手冊AMM71-00-00中有明確的處理程序，其中包括檢查阻燃器的狀況和燭火造成的影響。由于前方有阻燃器，故尾錐中的燭火燃燒的方向只能向后，不會對發動機造成損傷，不影響發動機的安全，發動機處于適航狀態。3 此發動機滑耗相對其他發動機偏高原因

CFM56-7B發動機滑耗偏高，存在以下滑耗偏高的可能：滑油外部滲漏，在滑油分配管路和回收管路上存在封圈破損會導致滑油滲漏；滑油內部滲漏，在發動機前后兩個油池的封嚴處存在滲漏后滑油會隨著內部氣流進入渦輪部分被燒掉或排氣部分被吹出或積累在尾椎中。

因發動機航線排故工作中接近的部件較少，為進一步掌握發動機具體情況，故試圖通過理論分析找到此次發動機滑耗偏高的原因。我公司與中國國際航空公司工程技術分公司工程部、四川國際發動機維修中心（SSAMC為CFM在中國的唯一OEM修理廠）和美國GE公司北京辦事處代表在大連對此發動機進行了深入的討論，從發動機的內部構造著手進行分析，四方觀點雖然在具體的損傷部件不盡相同，但總體方向都鎖定在油池封嚴的損壞上。為了更準確的找到問題的根源，公司按照計劃在2014年的發動機大修工作范圍中加入對滑油系統的整體翻修來確定四方的推斷是否準確。

2014年12月將此臺發動機送四川國際發動機維修中心（SSAMC）執行性能恢復大修，在大修中發現前收油池中的3號軸承前封嚴出現嚴重破損，此破損就是發動機滑耗偏高的根本原因，導致了前收油池中的滑油從3號軸承前封嚴滲漏，通過空氣流動最終匯聚到發動機尾椎內部的阻燃器出，如圖1和圖2所示。同時在此次滑油系統的整體翻修中，還發現了發動機中央通氣管后延伸段出現了因高速旋轉導致的連接孔偏心現象，發生撓性變形，對封嚴造成磨損，此現象也會導致滑耗偏高，但不會影響太大。

圖1發生磨損的位置

修理實踐結果表明，在我公司與中國國際航空公司工程技術分公司工程部、四川國際發動機維修中心（SSAMC為CFM在中國的唯一OEM修理廠）和美國GE公司北京辦事處代表的專題討論會上的討論結果是正確的，損壞封嚴在會議結論的范圍內。

2014年CFM公司對世界機隊范圍內的類似滑耗偏高現象進行調查研究，結果表明多數原因均為3號軸承前封嚴存在損傷或脫落，此結論也與我公司的現象吻合。3號軸承前封嚴件號為1851M47G01，為特氟龍封嚴體，從1997年起開始用于最初的CFM56-7B發動機。3號軸承前封嚴的后部分由于封嚴條翹起，篦齒高速旋轉致使封嚴條脫落，導致封嚴效果變差，進而導致滑耗升高。

圖2磨損壞的封嚴條

3 結語

鑒于使用循環在10000左右的CFM56-7B發動機此類滑耗高的現象，原因多發于前收油池的三號軸承前封嚴。建議航空公司在送修10000循環左右的發動機時對三號軸承前封嚴進行更換，這樣可以降低二次排故更換發動機的風險，并且降低維修費用。

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