التطور المفصل لسلسلة محركات CFM56

اتبعت عائلة محركات CFM56 مسارًا تطوريًا واضحًا، تمحور باستمرار حول احتياجات شركتي تصنيع الطائرات الرئيسيتين. استندت سلسلة CFM56-2 الرائدة إلى تكنولوجيا المحركات العسكرية الأساسية، حيث زودت بشكل أساسي طائرات دوغلاس DC-8 المُطوَّرة ومنصات عسكرية مثل KC-135R بالطاقة، مُظهرةً متانة وموثوقية محركها الأساسي. بدأت أسطورة الطيران المدني الحقيقية مع سلسلة CFM56-3، المصممة خصيصًا لطرازات بوينغ 737 كلاسيك (-300/-400/-500). وقد نجحت في استبدال محركات JT8D القديمة، وحلّت مشكلات التوافق بين جهاز الهبوط المنخفض لطائرة 737 وقطر المحرك الأكبر من خلال تصميم تركيب فريد. أدى ذلك إلى خفض استهلاك الوقود ومستويات الضوضاء بشكل كبير، مُبشِّرًا بالعصر الذهبي لعائلة 737. ولمواجهة المنافسة من عائلة طائرات إيرباص A320 ومحركاتها IAE V2500، قدمت شركة CFM International سلسلة CFM56-5.

برز محرك CFM56-5B كأنجح طراز، إذ يتميز بغرفة احتراق ثنائية الحلقة لتقليل الانبعاثات، بالإضافة إلى قدرات دفع متعددة تتناسب بدقة مع متطلبات أداء الطائرات من طراز A318 إلى A321. في الوقت نفسه، ولتزويد طائرة إيرباص A340 ذات المدى الطويل والمزودة بأربعة محركات بالطاقة، ظهر طراز CFM56-5C الذي يتميز بأعلى قدرة دفع وأكبر قطر للمروحة. ومع إطلاق بوينغ لبرنامج الجيل التالي 737 (NG)، طورت شركة CFM International سلسلة CFM56-7 المخصصة، والمبنية على المحرك الأساسي CFM56-5B. يشتمل محرك CFM56-7B على شفرات مروحة متطورة ذات وتر عريض ونظام تحكم رقمي كامل للمحرك (FADEC)، مما يوفر استهلاكًا أقل للوقود وتكاليف صيانة أقل. وأصبح المحرك الحصري لسلسلة 737NG. لا يقتصر كل جيل من ترقيات محرك CFM56 على تحسين قوة الدفع فحسب، بل يشمل تخصيصًا وتحسينًا دقيقين مصممين خصيصًا لديناميكيات الهواء، وواجهات الأبراج، وأنظمة إلكترونيات الطيران، ومتطلبات المدى لطرازات الطائرات المحددة. وتشكل فلسفة التصميم المتكاملة هذه حجر الزاوية في هيمنتها على السوق.

الاختلافات الأساسية بين CFM56-5B و CFM56-7B

على الرغم من أن محركي CFM56-5B وCFM56-7B يشتركان في تقنية المحرك الأساسية، إلا أنهما نموذجان مختلفان مُحسَّنان لمنصات طائرات مختلفة، ولا يمكن استبدال أحدهما بالآخر. يُعدّ محرك CFM56-5B الخيار الأساسي لطائرات إيرباص A320ceo، وهو مصمم ليتناسب مع ارتفاع عجلات الهبوط الأمامية والارتفاع عن الأرض في هذه السلسلة. في المقابل، صُمِّم محرك CFM56-7B خصيصًا لطائرات بوينغ 737NG. نظرًا لانخفاض ارتفاع طائرة 737 عن الأرض، يتميز مدخل الهواء فيها بتصميم مسطح من الأسفل لضمان سلامة الارتفاع عن الأرض، وهو ما يختلف تمامًا عن مدخل الهواء الدائري المستخدم في محرك CFM56-5B. هذا الاختلاف الجوهري يجعل استبدالهما غير ممكن. تشير الخبرة التشغيلية إلى أن محرك CFM56-7B يُحسِّن كفاءة استهلاك الوقود بشكل ملحوظ بفضل تصميم مروحته ذات الوتر العريض. تختلف فترات الصيانة، والمناطق الرئيسية لفحص المناظير الداخلية، وحتى منحنيات تدهور أداء الجناح بين المحركين نظرًا لاختلاف دورات الطيران (دورة الإقلاع/الهبوط) وملامح المهمة. بالنسبة لأقسام الهندسة في شركات الطيران، يتطلب هذا الأمر مخزونات منفصلة من قطع الغيار، ومعدات أدوات مختلفة، وأدلة إدارة هندسية مخصصة.

مقارنة بين الطرازات الأساسية لسلسلة طائرات بوينغ 737NG

تعتمد سلسلة طائرات بوينغ 737NG كلياً على محركات CFM56-7B لتوليد الطاقة. وبفضل تنوع أطوال جسم الطائرة، والتعزيزات الهيكلية، وتكوينات الأنظمة، تغطي هذه السلسلة شريحة السوق التي تتراوح سعتها بين 110 و215 مقعداً. فيما يلي مقارنة بين المواصفات الأساسية للطراز، والتي تُشكل مجتمعةً واحدة من أنجح عائلات الطائرات التجارية في تاريخ الطيران.

مقارنة المواصفات الأساسية لمحركات طائرات إيرباص A320ceo

على عكس طائرات سلسلة 737NG التي تتوفر بمحرك واحد فقط، توفر طائرات إيرباص A320ceo لشركات الطيران مرونة أكبر مع خيارين للمحرك: CFM56-5B وIAE V2500. وقد استحوذ محرك CFM56-5B على أكثر من نصف حصة السوق لهذه السلسلة بفضل موثوقيته العالية وكفاءته في استهلاك الوقود. فيما يلي المواصفات الأساسية لطراز A320ceo المزود بمحركات CFM56-5B.

من استعادة CFM56 إلى إعادة تصنيع الفولاذ الخاص

تمتد دورة قيمة محرك CFM56 إلى ما هو أبعد من عشرات آلاف ساعات طيرانه. فعندما تُزال المحركات بسبب تدهور أدائها أو بلوغها عمر الصيانة، تدخل مكوناتها عالية القيمة في دورة إعادة تصنيع دقيقة ومربحة، بالإضافة إلى استعادة المواد. تتولى شركات متخصصة في إعادة تدوير المعادن الثمينة، مثل شركة دونغشنغ، العمليات الأساسية لمحركات CFM56، بدءًا من التفكيك الدقيق وفرز المحركات الخارجة عن الخدمة. ومن بين أهم المكونات الأساسية شفرات التوربين عالي الضغط. تعمل هذه الشفرات في بيئات قاسية تتجاوز درجة حرارتها 1500 درجة مئوية، وهي مصنوعة من سبائك متطورة أحادية البلورة أو سبائك نيكل عالية الحرارة مُصلّبة اتجاهيًا ، غنية بالمعادن الثمينة الاستراتيجية مثل الكوبالت والكروم والتنتالوم والرينيوم.

من خلال سلسلة من عمليات التحلل الكيميائي المتخصصة، والتكرير الإلكتروليتي، والصهر الفراغي، يستطيع القائمون على إعادة التدوير فصل هذه الشفرات المستهلكة وتنقيتها إلى مواد معدنية عالية التكرير. تُستخدم هذه المعادن المُستعادة كمواد خام قيّمة لتصنيع شفرات محركات الطائرات من الجيل التالي ، وأقراص توربينات الغاز الصناعية، وأنواع الفولاذ المتخصصة عالية الأداء. على سبيل المثال، يُباع الرينيوم المُستخلص من شفرات محرك CFM56-7B بأسعار في السوق العالمية تصل إلى آلاف الدولارات للكيلوغرام، ويُستخدم كمادة مضافة أساسية لتصنيع شفرات محركات LEAP أحادية البلورة من الجيل التالي. لا يُحقق نموذج الاقتصاد الدائري هذا، الذي يُغطي دورة حياة المنتج بالكامل، عوائد كبيرة للمشغلين فحسب، ويُقلل بشكل ملحوظ من إجمالي تكاليف دورة الحياة، بل يُقلل أيضًا بشكل كبير من الاعتماد على تعدين الخامات الأولية. كما يُعزز أمن الموارد واستدامتها في قطاع التصنيع الراقي بأكمله. وبالتالي، فإن القيمة النهائية لمحرك CFM56 هي مجموع قيمة النقل التي يُوفرها أثناء التشغيل وقيمة إعادة تدوير المواد المُستخرجة من خلال إعادة التصنيع بعد إيقاف تشغيله