CFM International LEAP - CFM International LEAP

ПРЫГНУТЬ
CFM LEAP-X (обрезано) .jpg
Мокап LEAP-X, раннее кодовое название двигателя
Тип Турбовентилятор
национальное происхождение Франция, США
Производитель CFM International
Первый забег 4 сентября 2013 г.
Основные приложения Семейство Airbus A320neo,
Boeing 737 MAX
Comac C919
Количество построенных 2516+
Разработано из CFM International CFM56
General Electric GEnx
Разработана в Паспорт General Electric

CFM International LEAP ( "Leading Edge Aviation Propulsion") является высокими турбореактивным двухконтурным производством CFM International , 50-50 совместного предприятием между американским GE Aviation и французскими двигателями Safran самолетов (ранее Snecma). Он является преемником успешного CFM56 и конкурирует с Pratt & Whitney PW1000G в области оснащения узкофюзеляжных самолетов .

Дизайн

Базовая архитектура LEAP включает в себя уменьшенную версию турбины низкого давления Safran, используемой в двигателе GEnx . Вентилятор имеет гибкие лопасти, изготовленные методом литья под давлением , которые откручиваются при увеличении скорости вращения вентилятора. Хотя LEAP разработан для работы при более высоком давлении, чем CFM56 (отчасти поэтому он более эффективен), GE планирует установить рабочее давление ниже максимального, чтобы максимально продлить срок службы и надежность двигателя. В настоящее время для LEAP предлагается более широкое использование композитных материалов, лопаточный вентилятор в компрессоре, камера сгорания с двойным кольцевым завихрителем предварительного смешивания (TAPS II) второго поколения и степень байпаса около 10-11: 1.

GE использует композиты с керамической матрицей (CMC) для изготовления кожухов турбин. Прогнозируется, что эти технологические достижения позволят снизить потребление топлива на 16%. Надежность также поддерживается путем использования эжектора системы , основанного охлаждение масла аналогичной тем , что из GEnx, показывающие охладители , установленные на внутренней облицовке канала вентилятора. Согласно статье Aviation Week, «эдуктор создает эффект Вентури , который обеспечивает положительное давление для удержания масла в нижнем внутреннем поддоне». В двигателе используются одни из первых компонентов, напечатанных на 3D-принтере, одобренных Федеральным управлением гражданской авиации (FAA) .

Разработка

LEAP-1A тестировался на летающей испытательной платформе GE 747-400 .

LEAP ("Leading Edge Aviation Propulsion") включает в себя технологии, разработанные CFM в рамках программы приобретения технологий LEAP56, запущенной CFM в 2005 году. Двигатель был официально запущен как LEAP-X 13 июля 2008 года. Он предназначен для использования в качестве двигателя. преемник CFM56-5B и CFM56-7B.

В 2009 году COMAC выбрал двигатель LEAP для C919 . Испытания самолета должны были начаться в 2016 году. В общей сложности 28 испытательных двигателей будут использоваться CFM для получения сертификата двигателя, а 32 других будут использоваться Airbus , Boeing и COMAC для сертификации самолетов и программ испытаний. Первый двигатель, участвовавший в программе испытаний, достиг и выдержал тягу в 33000 фунтов силы (150 кН), необходимую для удовлетворения наивысшего рейтинга для Airbus A321neo . Тот же самый двигатель в конечном итоге достиг тяги в 35000 фунтов силы (160 кН) во время испытаний.

6 октября 2014 года компания General Electric провела первый испытательный полет LEAP-1C в Викторвилле, штат Калифорния , с двигателем, установленным на летающем испытательном самолете Boeing 747. Версия -1C оснащена реверсором тяги, оснащенным Цельное уплотнительное кольцо заменяет дверь из двух частей. Реверс тяги приводится в действие скользящим кольцом круглого сечения на корме, уменьшая сопротивление, вызванное старой конструкцией, и повышая эффективность. В апреле 2015 года сообщалось, что LEAP-1B испытывает дефицит до 5% по сравнению с обещанным сокращением расхода топлива. Он получил 180-минутное разрешение ETOPS от Федерального авиационного управления США и Европейского агентства по авиационной безопасности 19 июня 2017 года.

Заказы

20 июля 2011 г. American Airlines объявила о планах закупки 100 самолетов Boeing 737 с двигателем LEAP-1B. Проект был одобрен Boeing 30 августа 2011 года как Boeing 737 MAX . Southwest Airlines - первый заказчик 737 MAX с твердым заказом на 150 самолетов.

Прейскурантная цена LEAP-1A составляет 14,5 миллионов долларов США, а LEAP-1B - 14,5 миллионов долларов США.

CFM International предлагает свою поддержку двигателя и подписала 15-летнее соглашение о расценке на час полета с Loong Air для 20 LEAP-1A по цене 333 миллиона долларов США, или 3039 долларов США за двигатель в день, в отличие от 138 миллионов долларов США для 17 CFM International. CFM56 за 12 лет или 1852 доллара за двигатель в день. Поскольку ряд двигателей A320neo для группы ANA в Японии также был заказан в 2014 году, есть возможность выбрать двигатель LEAP.

В 2016 году CFM зарегистрировала 1801 заказ, портфель заказов LEAP составляет более 12 200 на сумму более 170 миллиардов долларов США по прейскурантной цене. В начале 2018 года портфель заказов составлял 14 500, при этом доля рынка A320neo для решительных клиентов составляла 59%, поскольку он имеет преимущество на 18 процентных пунктов по коэффициенту использования по сравнению с Pratt & Whitney PW1000G .

К июлю 2018 года у LEAP было восьмилетнее отставание с 16 300 продажами. За пять лет до 2018 года было произведено больше LEAP, чем CFM56 за 25 лет. Это второй по популярности реактивный двигатель после 44-летнего CFM56, на который было заказано 35 500 человек. В июле 2018 года его доля на рынке избранных двигателей A320neo составляла 58,6%, третья треть еще не была выбрана, CFM56 занимают 60% рынка A320ceo .

В 2020 году GE Aviation потеряла 1900 заказов на сумму 13,9 миллиарда долларов (7,3 миллиона долларов каждый), сократив объем невыполненных заказов до 259 миллиардов долларов, в то время как более 1000 заказов на Boeing 737 Max были отменены из-за заземления Boeing 737 MAX и воздействия пандемии COVID-19. по авиации .

Производство

вид сбоку с вырезами

В 2016 году двигатель был введен в августе на Airbus A320neo с Pegasus Airlines и CFM доставлены 77 LEAP. С введением 737 MAX компания CFM выполнила 257 LEAP за первые три квартала 2017 года, в том числе 110 в третьем: 49 для Airbus и 61 для Boeing, и планирует 450 в год. CFM должен был произвести 1200 двигателей в 2018 году, 1900 в 2019 году и 2100 в 2020 году. Это по сравнению с 1700 CFM56, произведенными в 2016 году.

Чтобы удовлетворить спрос, CFM дублирует источники поставок для 80% деталей и даже разделяет сборочные площадки, уже совместно используемые GE и Safran. GE собирает свое производство в Лафайете, штат Индиана , США, в дополнение к своему предыдущему предприятию в Дареме, штат Северная Каролина , США. Поскольку более 75% двигателей поступает от поставщиков, поставщики критически важных деталей проходят «стресс-тесты на время эксплуатации» продолжительностью от двух до 12 недель. Pratt & Whitney признает узкое место в производстве своего конкурента PW1100G с турбовентилятором с редуктором, включая острую нехватку уникальных алюминиево-титановых лопастей вентилятора , что затрудняет поставки Airbus A320neo и Bombardier CSeries . Safran собирает свое производство в Вильяроше, Франция , Safran и GE собирают половину годового объема. Mecachrome планирует произвести 120 000–130 000 турбинных лопаток LEAP в 2018 году по сравнению с 50 000 в 2017 году.

В середине июня 2018 года, поставки осталось четыре-пять недель отстает от графика вниз с шести, и должны догнать в четвертом квартале , как качество изменение отливок и поковок улучшается. Производство не имеет единой производственной точки засорения, поскольку для каждой критически важной детали выбирается несколько поставщиков . Из 460 в 2017 году 1100 LEAP должны быть построены в 2018 году, а также 1050 CFM56, поскольку они столкнутся с неожиданными продажами, чтобы преодолеть рекордное производство 1900 двигателей в 2017 году. Это останется более 2000 двигателей в год, так как 1800 LEAP должны быть произведены в 2019 году, в то время как Производство CFM56 упадет, затем - 2000 в 2020 году. В 2018 году было поставлено 1118 двигателей.

За первую половину 2019 года выручка CFM выросла на 23% до 5,9 млрд евро, при этом 1119 поставок включают снижение 258 CFM56, что более чем компенсируется 861 LEAP. Периодическая операционная прибыль выросла на 34% до 1,2 млрд евро, но была снижена на 107 млн ​​евро (118 млн долларов США) из-за отрицательной рентабельности и первоначальных затрат на производство LEAP до положительного вклада, ожидаемого во втором полугодии. Выручка должна вырасти на 15% в 2019 году, но свободный денежный поток зависит от возврата к эксплуатации заземленного 737 MAX .

В 2019 году производство Leap выросло до 1736 двигателей, заказы и обязательства достигли 1968 при выводе на посадку 737 MAX по сравнению с 3211 в 2018 году, при стабильном отставании в 15614 (по сравнению с 15620). CFM рассчитывает произвести 1400 двигателей Leap в 2020 году, включая в среднем 10 еженедельных двигателей Leap-1B для Boeing 737 Max.

Операции

Проблемное внедрение PW1100G на A320neo побудило клиентов выбрать двигатели LEAP. Доля рынка LEAP выросла с 55% до 60% в 2016 году, но в заказах на 1523 самолета (29%) не было указано, какой двигатель будет выбран. С января по начало августа 2017 года было выбрано 39 двигателей PW1100G против 396 CFM LEAP двигателей. В качестве примера проблем с надежностью PW1100G можно указать, что 9% A320neo с питанием от LEAP не работали в течение как минимум одной недели в июле 2017 года по сравнению с 46% тех, кто использовал PW1100G.

Boeing 737 MAX LEAP-1B начал коммерческое обслуживание в мае 2017 года с Malindo Air с 8-часовым рабочим днем, а A320neo LEAP-1A превысил 10 часов в день к июлю. Safran обнаружила производственный дефект на дисках турбины низкого давления LEAP-1B во время сборки, возможно, 30 двигателей, и компания CFM работает над минимизацией сбоев при летных испытаниях и доставке заказчику.

В начале октября 2017 года во время полета было замечено изменение температуры выхлопных газов, и при бороскопическом осмотре было замечено отслаивание кожуха CMC в турбине высокого давления, что привело к возникновению протекающего зазора: у восьми работающих двигателей заменяется покрытие. Safran предоставлен 50000000 € ($ 58 млн) на неприятности-стрелять в обслуживании двигателей, в том числе потенциально LEAP-1Bs. Было заменено сорок LEAP-1A, и эта деталь должна быть заменена в более чем 500 действующих двигателях, а поставки отстают от графика на четыре недели. Поставки с постоянным покрытием для защиты от воздействия окружающей среды CMC начались в июне.

26 марта 2019 года, во время заземлений Boeing 737 MAX , Southwest Airlines рейс 8701 ( 737 MAX 8 ) вылетел из международного аэропорта Орландо на пароме полета без пассажиров, но вскоре после того, как проблемы с одним из двигателей вызвало аварийную посадку в тот же аэропорт. Затем Southwest проверила 12 двигателей LEAP, а две другие авиакомпании также проверили их двигатели. Компания CFM рекомендовала чаще заменять топливные форсунки из-за коксования , отложений нагара.

Приложения

CFM International LEAP Engine
Модель заявка Диапазон тяги Вступление
-1А Семейство Airbus A320neo 24 500–35 000 фунтов (109–156 кН) 2 августа 2016
-1B Боинг 737 МАКС 23000–28000 фунтов (100–120 кН) 22 мая 2017
-1С COMAC C919 27 980–30 000 фунтов (124,5–133,4 кН) 2021 г.

Характеристики

18 лопастной вентилятор
Семья LEAP
Модель LEAP-1A LEAP-1B LEAP-1C
Конфигурация Двухконтактный ТРДД с высоким байпасом
Компрессор 1 вентилятор, 3-ступенчатый LP, 10-ступенчатый HP
Камера сгорания Двойная кольцевая камера сгорания с завихрителем предварительного смешивания второго поколения (TAPS II)
Турбина 2-ступенчатый HP, 7-ступенчатый (-1B: 5-ступенчатый) LP
OPR 40: 1 (50: 1, вершина подъема)
Круиз TSFC 0,51 фунт / фунт-сила / ч (14,4 г / кН / с) 0,53 фунта / фунт-сила / ч (15,0 г / кН / с) 0,51 фунт / фунт-сила / ч (14,4 г / кН / с)
Диаметр вентилятора 78 дюймов (198 см) 69,4 дюйма (176 см) 77 дюймов (196 см)
Коэффициент байпаса 11: 1 9: 1 11: 1
Длина 3,328 м (131,0 дюйма) 3,147 м (123,9 дюйма) 4,505 м (177,4 дюйма)
Максимум. Ширина 2,533–2,543 м (99,7–100,1 дюйма) 2,421 м (95,3 дюйма) 2,659 м (104,7 дюйма)
Максимум. Рост 2,368–2,362 м (93,2–93,0 дюйма) 2,256 м (88,8 дюйма) 2,714 м (106,9 дюйма)
Масса 2,990–3,153 кг (6,592–6,951 фунтов) (влажный) 2780 кг (6130 фунтов) (сухой) 3,929–3,935 кг (8,662–8,675 фунтов) (влажный)
Максимум. Взлетная тяга 143,05 кН (32160 фунтов е ) 130,41 кН (29320 фунтов е ) 137,14 кН (30830 фунтов е )
Максимум. Непрерывный 140,96 кН (31690 фунтов е ) 127,62 кН (28690 фунтов е ) 133,22 кН (29950 фунтов е )
Максимум. об / мин LP: 3894, HP: 19391 LP: 4586, HP: 20171 LP: 3894, HP: 19391
Рейтинг тяги
Вариант Взлетная тяга Максимум. Непрерывный
-1A23 106,80 кН (24010 фунтов е ) 104,58 кН (23510 фунтов е )
-1A24 106,80 кН (24010 фунтов е ) 106,76 кН (24000 фунтов е )
-1B25 119,15 кН (26790 фунтов е ) 115,47 кН (25960 фунтов е )
-1A26 120,64 кН (27120 фунтов е ) 118,68 кН (26680 фунтов е )
-1B27 124,71 кН (28040 фунтов е ) 121,31 кН (27270 фунтов е )
-1B28 130,41 кН (29320 фунтов е ) 127,62 кН (28690 фунтов е )
-1C28 129,98 кН (29220 фунтов е ) 127,93 кН (28760 фунтов е )
-1C30 137,14 кН (30830 фунтов е ) 133,22 кН (29950 фунтов е )
-1A30, 32, 33, 35A 143,05 кН (32160 фунтов е ) 140,96 кН (31690 фунтов е )

Смотрите также

Связанная разработка

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

использованная литература

внешние ссылки