先机动力
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2023年2月1日，C919进行虹桥→大兴→合肥→虹桥验证飞行，在大兴发生左发反推失效问题，直接返回虹桥。此事已经过去一段时间了，各方信息也相对充分一些，我们可以试着做一个梳理。有意思的是，很多出处都来源于知乎，一方面说明知乎的此类信息技术含量比较高，一方面说明相关人士乐于使用知乎，一方面可能是笔者对于信息来源有所偏好。因此，欢迎大家各抒己见，充分交流。
1. 简单来说，即使反推全部失效，只要刹车是好的，飞机在高原机场以外的机场降落也是没问题的。 - 马卡耶夫的知乎回答，如何评价东航首架 C919 的发动机反推发生故障，飞往合肥的验证飞行取消？https://www.zhihu.com/question/582653592
2. 发动机和短舱是分开采购的。发动机是CFMI供货（GE和SAFRAN合资），短舱是NAXCELLE奈赛供货（GE和SAFRAN合资）。刚好两家供货商的母公司是相同的。 - 马卡耶夫的知乎回答，和2点的链接相同。 3. 反推出问题，应该是奈赛的责任范围。 - 白无墨的知乎回答，和2点的链接相同。 - https://www.ccaonline.cn/live/c919大型客机首飞专题/c919shoufeidongtai/330610.html，“奈赛公司为LEAP-1C发动机提供的短舱系统的关键部件包括: 全新的0型涵道反推装置构型·与发动机连接的风扇罩;能够减小发动机变形并增强翼上性能的集成安装连接系统。” 4. 补充阅读1：C919的发动机LEAP-1C和-1A、-1B有什么区别？ - LEAP-1C的设计相同，用料不同。①复合材料风扇机匣换为传统的高温合金机匣。②高低压涡轮的CMC叶片和钛铝叶片也替换为常规的高温合金叶片。（出处是托勒密的知乎回答，如何看待国产C919客机使用通用发动机？https://www.zhihu.com/question/386122646）后果是1C的重量重了1吨多，航程比A320和B737-MAX短，从而在商业定位上和空客/波音拉开了差距。 - 白无墨的知乎回答中说，1C的发动机和1A、1B是一样的，只是采用了更先进的短舱技术，这应该是不全面的。 5. 补充阅读2：反推故障之后，C919又进行了多次验证飞行。 - 国产大飞机C919左航发反推故障后，试飞机再次亮相，https://zhuanlan.zhihu.com/p/625118958 - 2月4日，C919执行“金垭→乌鲁木齐”验证试飞。 - 2月8日，C919执行“浦东→三亚→哈尔滨”航线长航程验证试飞。 - 2月10日，C919执行“浦东→花湖→太原”试飞。花湖→太原段载有航空专家140人。 6. 结论：大概率不会影响C919的适航取证和投入航空公司运行的进程。 - 截至目前2023-05-17，商发的C919订单已经超过千架（有购买意愿，尚未形成合同），但是实际合同采购单为5架。 - 有券商统计，C919大型客机国内外订户达28家，订单总数达815架。另有媒体报道，C919国内外客户订单总数已高达1015架。（C919到底有多少架订单？https://www.zhihu.com/question/448341143）  燃机热通道部件(HGPC, Hot Gas Path Component)要在高温、高压、高速的恶劣工况下数千小时稳定地工作，需要满足多方面的严格要求，从全生命周期的角度来看，这些要求包含了几何构型设计、强度设计、材料选择、加工工艺选择、装配工艺优化、多场景试车、运维流程的制定和严格执行等多个环节。由于热通道部件工作的环境越来越接近热力、传热、材料、结构等学科的极限，导致其稳定运行的空间相较冷端部件更窄。上述环节的一个或多个出现小瑕疵都可能导致热通道部件失效，相应的溯源也因此更加有挑战性。 燃机的故障诊断中普遍用到了大数据分析手段，其核心特征是通过某种方法建立设备过往海量运行数据和大量故障信息之间的关联，建立失效模式库，然后通过比对当前运行数据和模式库中的模式来推测可能的原因。因此，大数据方法的逻辑特点是归纳法，时间特点是外推法。针对相关数据具备的场景有较好的表现。然而，对于热通道部件来说，由于传感器难以就近布设，不容易获取部件的准确运行特性；热通道部件一旦失效，会造成发动机停转甚至解体的严重后果，因此客观上其失效出现的频率不高；同时，很多设备的运行参数不完备，数据记录不完整。这三者导致了大数据方法应用于热通道部件有极大的困难。 数十年来，随着模型和算法的持续进步，加上算力的指数级增强，基于机理模型的分析手段得到了越来越广泛的应用。在美国发动机结构完整性大纲ENSIP (Engine Structural Integrity Program)中，也日益强调仿真的重要性。当今国际发动机制造商，比如GE、西门子、普惠、罗-罗等，均在设计和生产过程中普遍采用了仿真手段，正在逐步向“设计即所得”迈进。在提供燃机及部件的几何结构、性能参数、运行数据之后，机理模型可以给出失效的部位和相应的寿命信息。 基于机理模型的寿命分析方法的逻辑特点是演绎法，时间上是双向的，其具有如下特性。 - 可以预测未来的可用寿命，也可以追溯过往运行历史导致的失效。 - 失效的部位是部件自身特性和运行方式综合作用的结果，不受过往“模式”的限制。 - 模型分析方法涵盖多个步骤，每个步骤对应专门的学科，需要具备足够的工程精度。 - 模型分析需要与运维评估相结合。 图片来源：Operating Gas Turbines under Adverse Load Demands，https://inv.com.my/latest-project/gas-turbine-blades-integrity-and-extended-operations/  随着时间的推移，压缩机叶片的污垢是导致燃气轮机性能恶化的一个重要机制。污垢是由颗粒粘附在翼型和环形表面引起的。造成污垢的颗粒通常小于2至10微米，常见的有烟雾、油雾、碳和海盐等。 业界通常采用适当的空气过滤系统控制污垢的形成，并且通过清洁剂清洗部件的方式在一定程度上逆转性能的下降。油雾或水雾会影响颗粒的粘附性，这会导致材料堆积，物体表面粗糙度增加；如果材料堆积较厚，则会在一定程度上改变机翼形状，进而造成性能恶化。因此，采用高性能的空气过滤系统并且进行压气机清洗非常重要。 - 工业燃气轮机的空气过滤系统对于粒径约为5μm及以上的颗粒非常有效，但是在典型的操作环境中，存在各种尺寸的颗粒，包括亚微米尺寸的颗粒。 - 颗粒停留在表面的能力取决于颗粒大小以及颗粒或表面的湿度。对较大的颗粒而言，除非颗粒或表面是湿的，否则可能不会附着在表面上。 - 除了靠近前缘的区域外，＞5μm的颗粒通过惯性冲击可以到达压力面以及叶冠的侧壁，一般不会到达叶片的吸力面。 - 沉积在叶片吸力面的颗粒尺寸一般在亚微米级。 - 为了对叶片表面或壁面边界层产生明显影响，叶片表面粗糙度需要有明显改变。 - 低净功比（NWR, Net Work Ratio）的发动机更容易结垢，其性能也更容易受到结垢的影响。 图片来源：Fouling Mechanism in Axial Compressors, https://www.researchgate.net/publication/267502487 |
