11.6.2.1 CFM 国际合作项目的产生过程
航空发动机的宽广技术领域、高的价值、单元体结构、计算机辅助设计/制造和快速的全球通信系统使它成为国际合作的最佳平台，结果国际市场上的竞争和合作成为趋势。竞争需要合作，合作是为了更有效的竞争。近三四十年几乎所有重要的民用航空发动机都是不同形式的国际合作的产物，主要航空发动机制造商在某个型号上是亲密的合作伙伴，在另外的型号上却是激烈的竞争对手。其中法国斯奈克玛公司和美国通用电气公司合资建立的CFM 国际公司脱颖而出，以其16 000 多台CFM56 发动机的交付量成为同行中的佼佼者。这项合作不仅使斯奈克玛公司摆脱单一军品市场束缚，稳坐世界第四的宝座，也使通用电气公司超过普惠公司而稳居全球第一。凯恩海华德［10］、倪金刚［11］、皮埃尔·斯帕克［12］等叙述了这个合作的详情。
在20 世纪60年代后期，法国斯奈克玛公司认为，中等推力的低油耗、高可靠性和环境友好的高涵道比涡轮风扇发动机是在下一代窄机身客机上替代中等涵道比JT8D 的理想发动机。由于斯奈克玛公司从未生产过大型民用航空发动机，因此，在普·惠公司和通用电气公司之间进行选择合作伙伴。在20 世纪60年代，普·惠公司在世界民用发动机市场上占统治地位，而通用电气公司所占份额微不足道，即使到1978年，普·惠公司仍占主导地位（见表11－2），而普·惠公司又不想危及已经在市场上占有相当份额的JT8D 涡扇发动机今后的销路，故对早早替代它的发动机不太感兴趣。
表11-2 1965年和1978年世界民用发动机市场份额比较 %
相反，通用电气公司正在伺机扩大它的民用发动机系列，企图夺取当时被普·惠公司统治的世界民用发动机市场。1971年3月，斯奈克玛公司与通用电气公司签订初步协议，开始合作研制CFM56 发动机（CF 是通用电气公司民用风扇的英文缩写，M56 是斯奈克玛公司第56 个发动机项目，两者合在一起就成为CFM56）。1971年11月，通用电气公司和斯奈克玛公司同意组成一家名为CFM 国际（CFM International）的联合公司，主管研制和销售，经过美法两国政府的谈判，1974年9月28日正式成立CFM 国际公司。
在CFM 国际公司的所有项目中，原则上两个公司始终是各承担一半的工作量，具体的分工（见图11－1）是：通用电气公司承担系统设计一体化、核心机和主发动机控制器；斯奈克玛公司承担风扇、低压涡轮、齿轮箱、发动机安装节、反推力装置和附件传动。
研制时，两家公司各自负责所分工的部分，由通用电气公司负责一体化。在生产中，两家公司分别生产各自负责的零件，运往对方进行总装，因为在法国和美国各设有一条装配线。鉴于发动机具有部件单元体装配的特点，这样做使项目的总费用只增加2%，却加强了两家公司在联营组织中对等的地位，当一个产品需要进一步发展或改进时，双方按分工承担各自的研制工作。
图11-1 CFM56 发动机按部件的分工
11.6.2.2 产品系列化发展情况
CFM56 发动机是围绕通用电气公司F101 军用发动机的“核心机”来设计的，当时F101 是美国最先进的发动机。“核心机”是任何喷气式发动机的心脏，是发动机设计中最困难的部件，CFM56 采用它可大大节省研制费用。
CFM56 发动机自1979年取得适航证以来，在F101 飞机核心机基础上通过匹配不同的低压部件，以及不断改进发展出－2、－3、－5 和－7 四个子系列，10 多个改型，推力范围为8 240～15 000 daN，耗油率下降了近20%。图11－2 所示为 CFM56 系列发动机的性能、技术特点、用途和取证年份。与此同时，可靠性和耐久性也大大提高，空中停车率为每0.002～0.005 次/1 000 h，航班准点率为99.95%～99.98%，机上时间平均超过16 000 h，最长的达到40 728 h，噪声和污染水平也有显著降低。
截至2006年年底，全世界已交付20 000 多台CFM56 发动机。已交付的发动机在430 家民用和军用用户的6 000 架飞机机上使用。世界上每3 s 就有一架装备CFM56 发动机的飞机起飞，机队已经积累超过3 亿EFH 和1.8 亿个飞行循环。
1990年，CFM56 发动机进入美国国家航空和航天博物馆永久展出。
2005年开始，CFM 国际公司又开始实施 LEAP（前沿航空推进）56 计划，为今后30年的民用发动机做技术准备。其目标是耗油率降低10%、维修成本降低25%、机上寿命延长到20 000 h 以上，还把改善环境特性作为一个重点。2007年开始部件试验，2009—2010年进行系统验证，2012—2013年投入使用，正好赶上窄体客机波音737 和A320 换代。具体的技术方向如下：
1）低的总使用成本（包括维修成本）；
2）鲁棒设计；
图11-2 CFM56 发动机系列的发展(www.xing528.com)
3）大大降低的噪声；
4）先进控制技术；
5）改善的系统一体化
6）轻重量结构；
7）先进复合材料风扇叶片；
8）多电发动机；
9）三维叶轮机设计；
10）高可靠性、轻重量、低成本附件；
11）新一代的控制系统。
目前计划的成果已经成为产品，公司命名为LEAP 发动机，分为LEAP－1A/B/C 三个型号，分别配装空客（Airbus）、波音（Boeing）和中国的 C919 飞机。
11.6.2.3 CFM56 发动机系列化发展经验总结
（1）满足单通道飞机动力需求
世界民航市场主流是载客100～200 人、航程5 000 km 的单通道客机，波音737 系列和空客320 系列瓜分了这个市场，我国的C919 系列也正在进入，其需要的动力正是10 t 以上推力的涡扇发动机，CFM56 完全满足需求。
（2）优良成熟的设计
核心机来自美国B1 轰炸机的F101 发动机，在美军的支持下发展十分成熟；通过配装不同低压部件得到了推力可变的发动机家族；进一步不断改进，得到了良好的性能。
（3）极高的质量安全性
CFM56 系列发动机具有极高的可靠性，创下了在翼飞行30 000 h 的世界纪录，同时取得了美国FAA 和欧洲EASA 两个适航认证，以及通向全球市场的许可。
（4）物美价廉的产品
得意于成熟的设计和极高的销量，发动机销售价格十分优惠。
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