1、振动监测基础知识
LEAP-1B发动机的振动监测系统由#1轴承（Bearing #1）加速度计和TCF（涡轮中心框架）传感器两路信号构成，计算出对应低压转子（N1振动）和高压转子（N2振动）的不平衡量。振动数据可通过驾驶舱指示、OMF（机载维护功能）、ACMS报告B32/B33以及MyCFM门户的Fleet Monitor X进行监控，在特定情况下还可调取DIR2/DIR3（连续/高频数据）进行深入分析。
• DIR1（快照）：健康监控
• DIR2（连续数据）：特定事件、高振动事件、NSV或其他调查
• DIR3（高频）：当轴承颗粒仅存在于ODMS中时、在硬着陆情况下、或用于其他调查时，以确定维修范围的优先级
1.1风扇或低压涡轮不平衡引起的 N1 振动
对风扇不平衡敏感的两个转速范围：
一阶模态 @ 40% N1（慢车阶段）
二阶模态 @ >75% N1（起飞阶段）
对低压涡轮不平衡敏感的两个转速范围：
一阶模态 @ 40% N1（慢车阶段）
二阶模态 @ 50-65% N1（瞬态阶段）
1.2 HPC 或 HPT 不平衡引起的 N2 振动
- 核心机高压振动
- 高压压气机和高压涡轮均在同一单模态响应下 @ 80% N2（飞行慢车阶段）发动机运行期间，振动会随发动机转速而变化。
振动超限事件超过限制将导致驾驶舱出现反白视频显示。反白显示仅在故障未消除时可见。
1.3 遵循 4 项准则减少不平衡量
1.4 主要参考手册
Engine High Vibration Inspection 71-00-00-200-811
Test No. 9 – Low Pressure System (Fan/LPT) Vibration Survey 71-00-00-720-803
Test No. 10 – High Pressure System (HPC/HPT) Vibration Survey 71-00-00-720-804
Test No. 11 – Low Pressure System (Fan) Trim Balance (With ONS) 71-00-00-720-805
2、振动限值标准
2.1 N1振动（低压转子——风扇/LPT）
| 状态 | 限值（CU） | 限值（物理量） |
|---|---|---|
| 接近超限（Approaching exceedance） | 3 CU | 4 mils DA |
| 超限（Exceedance） | 4 CU | 6 mils DA |
| 驾驶舱最大显示 | 5 CU | 25 mils DA |
| 发动机不适航（不可用） | >5 CU | >25 mils DA |
mils DA:位移振幅单位（千分之一英寸，峰-峰值）
2.2 N2振动（高压转子——HPC/HPT）
| 状态 | 限值（CU） | 限值（物理量，N2>9000rpm） |
|---|---|---|
| 接近超限 | 3 CU | 1.6 ips pk |
| 超限 | 4 CU | 1.8 ips pk |
| 驾驶舱最大显示 | 5 CU | 4 ips pk |
ips pk（英寸/秒，速度峰值）
3、高振动主要原因分类
| 原因 | 纠正措施 | 影响N1振动 | 影响N2振动 |
| 虚假振动 | 更换TCF/线束 | 是 | 是 |
| 转子不平衡（外来物损伤 / 内部物损伤 / 冰晶吸入 / 水洗 / 结冰） | 风扇不平衡 → 风扇配平平衡 低压涡轮不平衡 → 风扇配平平衡。若风扇配平平衡不足以消除，则无法在翼修正。 高压不平衡 → 无法在翼修正。 | 是 | 是 |
| 未校正的风扇叶片配平图 | 校对风扇叶片配平图 | 是 | / |
| 不正确的风扇叶片动量矩 | 重新测得风扇叶片动量矩 | 是 | / |
| 沙尘吸入 | 发动机水洗 | 是 | 是 |
关键规定：LEAP-1B经认证可在全寿命期内以最大4 CU的振动水平持续运行。若未触发故障，CFM不推荐进行任何排故。
3.1 冰晶结冰（ICI）诱导的高N1振动
事件统计：自LEAP-1B投入运营以来，共发生17起ICI诱导的高N1振动事件（≥4.0 CU），其中3起导致航班改航，5起造成风扇叶片不可用损伤。自恢复运营（RTS）后仅发生1起。
根本原因：高空冰晶穿透风扇叶片与平台之间的间隙，在平台内部/下方积聚，导致振动升高。密封缺陷（真空袋密封件的尺寸/位置偏差）加剧了这一问题。
典型案例：737 MAX曾经历两次高N1振动事件，振动峰值达到4.1 CU，飞行穿越ICI气象区域，飞行员按高振动QRH程序操作后继续飞行，振动随脱离环境自行消退，落地后AMM排故未发现异常。
纠正措施——SB 72-0236（全称为 “Fan Platforms Replacement On LEAP-1B Engines Susceptible To Icing Conditions”（LEAP-1B发动机易受结冰条件影响的风扇平台更换），是CFM针对LEAP-1B发动机在冰晶结冰（ICI）条件下高N1振动问题的服务通告。针对代码77-4516X）：
- 2018年引入共固化（Co-Bond）密封工艺，采用金属框架和刚性嵌件替代原有真空袋工艺，改善界面密封效果。
- 初始群体（受影响发动机序列号）需在SB发布后9个月内完成。
- 应急群体（N1振动超过2.0+ CU且ICI调节逻辑生效）需在事件发生后6个月内完成平台更换。
- 该SB可在翼或进厂执行，属于Category 2建议。
3.2 非同步振动（NSV）——第3号轴承阻尼器磨损
问题背景：LEAP-1B共发生多起因NSV导致的可恢复HPC失速事件，涉及起飞中断、空中返航和改航。CFM已主动拆除了约66台发动机进行预防性控制。
根本原因：第3号轴承阻尼器活塞环槽磨损（特定供应商XAE与锻造厂GATD组合）。阻尼器系统的减振能力下降，导致高压转子非同步振动加剧，进而引发HPC转子失稳、叶尖间隙不均，严重时导致失速。
控制措施：
- SB 72-0369：针对特定子群体的监控建议（“Non-Synchronous Vibration (NSV) Monitoring Recommendations for LEAP-1B Engines”，是CFM针对LEAP-1B发动机非同步振动（NSV）问题发布的机队监控服务通告）
- SB 71-0009：涵盖所有发动机的监控建议
- 通过油滤压差（OFDP）监测评估磨损趋势，超过阈值时主动拆发
- TiN（氮化钛）涂层改进方案已启动，2023年11月引入生产，旨在提升部件耐磨性
- 通过双重监测机制，已控制约97%的潜在风险
3.3 N2振动（核心机振动）
现场表现：机队中少数发动机在N2瞬态期间（地面机动、下降收油门等）呈现间歇性核心振动特征，航班间振动值可在<1 CU到>3 CU之间变化。在稳定功率（起飞、爬升、巡航）下振动可保持低位且远在限值以内。
车间发现：
- HPC转子不平衡略微超出ESM限值
- 第6-10级周向叶片间隙变化（与间歇性振动相关）
- HPT转子不平衡超出ESM限值（影响平均总体振动）
- 更换窄平台叶片为宽平台叶片（宽约0.010英寸/0.25毫米）可减小间隙变化
新CNR：2026年6月起，CFM已实施高N2振动接近限值的B3类CNR，合规时间为180循环，同时推出可配置阈值功能（Standard/Progressive/Conservative三档），支持运营商根据自身维护方案定制监控提前量。
3.4 虚假振动指示
现状：LEAP-1B上报告了12起（早期文档）~7起（后期更新）因虚假N1振动导致的航班中断，在任何转速下都可能出现虚假振动指示，但在低速时配合 TCF N1 振动传感器更为常见。#1轴承加速度计的虚假振动在LEAP经验中不常见。
判定方法：
- 驾驶舱中发动机转速稳定时振动值变化（非结冰/ICI/FOD条件）
- ACMS B32/B33报告显示TCF传感器高N1振动，但读数波动/尖峰，同时#1轴承振动稳定且在限值内
- TCF趋势监控中出现重复性尖峰
处理：检查并更换TCF加速度计和/或线束，若为SB 77-0006之前构型还需要更换N1转速传感器。
1. Check Supplemental parameters for TCF in Fleet monitor (milsDA)
Acc2 Fan OPR Maxvalue for take off SUPPLEMENTAL Raw
Acc2 Fan OPR Maxvalue for Climb SUPPLEMENTAL Raw
Acc2 Fan OPR Max Value for Cruise SUPPLEMENTAL Raw
2. Comparing with Bearing1 N1 vibration stable and in the limits
ACC1MAXVIBEN1TO SUPPLEMENTAL Raw
ACC1MAXVIBEN1CLB SUPPLEMENTAL Raw
ACC1 Fan OPR Max Value for Cruise SUPPLEMENTAL Raw
SB 77-0006（Cat 5D）是 CFM 针对 LEAP-1B 发动机 N1 转速传感器 发布的改进型设计服务通告，核心改进包括：增强型传感元件、增加了两个阻尼器、增大压缩弹簧预紧力，部件号从364-044-902-0/3224KGBA2修改为364-044-903-0/3224KGB00。
旧：
新：
4、告警/故障代码体系
高振动所包含的代码和CNR警告包含以下内容
| 代码 | FIM | 放行等级 | CNR等级 |
| 77-4461X | Engine N1 vibration is approaching exceedance limit 高N1振动 – 低阈值 | H-ECO 经济型 | B3 |
| 77-4462X | Engine N1 vibration limit exceeded 高N1振动 – 高阈值 | D 不可放行 | B1 |
| 77-4516X | Engine N1 high vibration during ice crystal icing conditions 高N1振动 – 冰晶结冰条件 | H-ECO 经济型 | B3 |
| 77-4464X | Engine N2 vibration is approaching exceedance limit | H-ECO 经济型 | B3 |
| 77-4465X | Engine N2 vibration limit exceeded 高N2振动 | D 不可放行 | B1 |
| 77-4515X | Engine N2 vibration limit exceeded subidle | A,D-ND 不可放行 | |
| / | 非同步振动超限 – 较高阈值 | / | B2 |
| / | 非同步振动超限 – 较低阈值 | / | B2 |
注意：
1、仅当 OMF 上显示故障时方可进行排故；检查 ACMS 报告 B32/B33 以确认发动机超限情况
2、当 N1 振动超过 25 milsDA（相当于 5 CU）时，发动机不可用。CEOD 数据分析可重新评估处置方案。
3、高压不平衡无法在翼修正 → 需拆下发动机并返厂送修。
5、排故与处置建议
5.1 N1振动排故流程
- 判断真假：若为虚假指示 → 更换TCF加速度计/线束/N1转速传感器（SB 77-0006 前构型）
- 真实振动：若B32/B33报告中最大N1振动达5 CU或超限时间达120秒 → 需CEOD数据分析重新评估处置方案
- N1 >5 CU（25 mils DA）：发动机不可用，需CEOD分析后决定恢复使用或拆发
- AMM相关任务：71-00-00-200-811（高振动检查）、71-00-00-720-803~805（振动测量与配平）
5.2 N2振动排故
- 出现N2振动接近超限故障码（77-4464X）时，按iFIM开始排故。（>3.0 CU—接近超限故障（经济性））
- 重点区分真实核心振动与指示异常。
- 真实核心振动无法在翼纠正，需拆发送修。（真实核心机振动超过 4.0 CU 需返厂修理作为最终修正措施）
- 送修前CFM审查N2振动数据趋势，调整工作范围。（重点检查HPC/HPT转子平衡、周向叶片间隙、同心度等）