2019 年发动机机械类 SDR 千时率按型号分布。
2019 年国内民航发动机空停情况
2019 年按照CCAR-121 部运行的发动机共发生空停事件 11 起，其中非机 械类原因造成 1 起空停，为 TRENT700发动机遭遇鸟击。
设计制造原因造成 8 起空停，分别为 PW1100G 发动机 3 起，2 起为低 压涡轮 (LPT )3 级叶片断裂导致，1 起为主齿轮箱滑油泵驱动齿轮断裂导致；TRENT700 发动机 2 起，均为发动机排气温度 (EGT) 指示 系统设计缺陷导致；V2500 发动机 1 起，为厂家装反高压压气机 (HPC) 3 级孔探堵头造成 HPC 3 级叶片断裂导致；LEAP-1B 发动机 1 起， 为径向传动轴 (RDS) 轴承失效导致；CFM56-7B 发动机 1 起，为启动机金属屑污染发动机滑油系统导致。
机械原因造成 2 起空停，分别为V2500 发动机 1 起，为引气和性能下降等一系列问题导致；CFM56-5B 发动机 1 起，为液压机械组件HMU故障导致。
2019 年按 CCAR-121 部运行的各型号发动机空停数量和原因分布。
PW1100G 发动机典型故障
1. LPT 3 级叶片断裂
PW1100G 发动机 LPT 3 级叶片采用钛铝合金，强度较差，在离心载荷下 抗撞击能力不足，受到撞击时会断裂。截至目前，全球机队已发生几十起叶片 断裂事件，并导致多起空停。
厂家调查发现，大部分 LPT 3 级叶片断裂与涡轮中介机匣 (TIC) 活塞封严 磨损掉块撞击叶片有关。厂家已发布 SI 299F-19B，要求对 TIC 封严执行在翼孔探检查，并结合发动机返厂执行 SB 72-0111 和 SB 72-0118，将强度较差的钛铝合金叶片改装为强度更高的镍基合金叶片，以及将 TIC 封严更换为带涂层的新构型封严；厂家还发布了SB 72-0003（空 客SB A320-72-1037），推广减推力起飞，以减少振动模态叠加导致 TIC 变形并与 活塞封严相磨问题。2019 年11 月29 日， FAA 发布 AD 2019-25-01，要求更换受影响的 LPT 3 级叶片。2019 年 12 月 16日，EASA 发 布 AD 2019-0304， 禁止在受影响飞机上同时安装两台没有完成 SB 72-0111 改装的发动机。2019 年 12 月 25 日，CAAC 发布 CAD 2019-A320-26，要求执行减推力改装和禁止同时安装两台没有完成SB 72-0111 改装的发动机。
2. 主齿轮箱失效
PW1100G 发动机全球机队已发生17 起主齿轮箱失效事件，造成 15 起空 停、2 起中断起飞。厂家调查认为，根本原因是主齿轮箱内部整体驱动发电机 (IDG)/ 主滑油泵(MOP) 驱动齿轮在发动机特定转速下产生共振导致齿轮断裂。
厂家于 2019 年 6 月发布 SB 73-0037 和 SB 72-0129， 要求在翼升级 EEC 软件版本至 FCS 5.0，以减少发动机在共振转速下的运行时间，并结合发 动机返厂完成齿轮更换；FAA 颁发相应 AD 2019-0393，要求受影响发动机进行 EEC 软件升级和齿轮更换。
国内发生的 1 起主齿轮箱失效导致空停事件为 EEC 软件升级之后全球的 第一起空停，说明 EEC 软件的升级并不能避免滑油泵驱动齿轮失效，还是要通过更换齿轮最终解决。
LEAP-1B 发动机典型故障
LEAP -1B 发动机的典型故障主要是其径向传动轴（RDS）轴承失效。
LEAP -1B 发动机全球机队由于RDS 轴承保持架早期失效已导致多起空停和非计划换发事件，厂家调查发 现 RDS 轴承磨损 / 失效的原因为轴承保持架和轴承内滚道之间的滑油供油不足，由于缺少油膜润滑，保持架和内滚道之间发生磨损。在磨损前期会产生 AISI4340 银镀层金属屑；磨损后期保持架铆钉失效后，RDS 轴承结构损伤造成滚珠磨损，传输齿轮箱 TGB 磁堵、 滑油碎屑监控系统 ODMS 会出现大量 M50 轴承材料金属屑，导致滑油滤旁通灯亮，机组通常需按检查单人工关车。
2019 年 5 月 17 日，厂家发布 SB72-0222 R7，要求对 TGB 回油滤进行重复检查；在南航、东航和厦航前期探索的基础上，厂家在该版本 SB 中引入对 RDS 轴承的孔探检查，以确认轴承保持架的变色、磨损情况。对于该项检查措 施，FAA 和 EASA 分别于 6 月 7 日和 5 月 24 日发布 AD。同时，厂家发布 SB 72-0258、SB 72-0271，对 RDS 轴承的重新设计，一方面是改善轴承保持架和轴承内滚道之间的油膜建立，将轴承内滚道的润滑方式由 4 个凹槽改为传统轴承的 8 个小孔，增强对内滚道的直接滑油供给，同时增加保持架的宽度，加强支撑的同时减小应力；另一方面，通过改进 RDS 分流器和滑油喷嘴，加大对 RDS 轴承的滑油供给。通过相同极限条件下的台架试验，与老构型轴承相比， 新构型轴承保持架未出现变色、磨损的问题。
虽然随着波音 737MAX 飞机的停飞，该机型装配的 LEAP -1B 发动机也 停止运行，但是当波音737MAX 恢复运行后，其发动机问题将更为敏感和重要， 因此对于 LEAP -1B 发动机问题和缺陷的跟踪、改进仍需进行。
总结
从统计数据来看，国内民航业仍将保持高速发展的态势，机队规模也会持续不断增长。在航空器和发动机的运行过程中，不可避免地会出现各种问题，新型号发动机的引进也将带来新的故障，其在运行中显现的设计制造缺陷问题亟需解决。后续将持续关注 PW1100G、LEAP -1B 发动机等新型号发动机，跟踪相关问题的解决措施和改进方案，保障国内民用航空的飞行安全和持续健康发展。
王志立 / 中国民航科学技术研究院
