关于su-27的发动机 AL-31F资料

战神

发动机的改进新动态
杨国才 伍 玥 范 怡
# T" ], A3 H. u5 j7 [; f* e成都飞机设计研究所 成都


  AL_31F发动机的改进新动态
成都飞机设计研究所 杨国才 伍 王月  范 怡

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附：
AL-31F技术数据
- K1 V- j4 a- b5 L! B
* _4 h0 t1 I! ~, E7 P- O2 r! z4 WAЛ-31Ф(AL-31F)

结构形式　双转子加力式
推力范围　加力12258daN、中间7620daN。
现　　状　生产
价　　格　300万美元
, Z4 k$ V) q/ |- W5 H用　　途　用于苏-27歼击机。不带加力的AЛ-31Ф曾用于“暴风雪”(БУРАН)航天飞机在大气层中试飞时的动力装置(机上装6台)。改进型还用于苏-35等飞机上。
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* k8 J% E7 f. Y研制情况

$ v1 U/ x2 W2 Z9 b2 X0 u　　AЛ-31Ф为留里卡设计局在1976～1985年间研制的加力式涡轮风扇发动机。在研制中曾遇到极大的困难。一是超重。起初，发动机有4级风扇、12级高压压气机、2级高压涡轮和2级低压涡轮共20个级。结果发动机超重，达1600kg，而推力仅11000daN，不得不进行大改。改后的方案，风扇仍为4级，但高压压气机减为9级，高低压涡轮各为1级，总级数降到15级，于1976年将重量降到1520kg，但故障很多。为排除故障重量又有增加，约增加了10%，后来采用每减重1kg奖励5个月工资的办法，减轻了70公斤，实现了原定的重量目标。二是涡轮效率比设计值低4%，后来决定接受这个现实。但为了达到性能，只好将涡轮进口温度由1350℃提高到1392℃。结果涡轮叶片裂纹，为此改进了冷却流路，流路十分复杂，采用了旋流冷却，用了新的工艺和好的材料，表面加钴、镍、铬、铝涂层。为此曾撤换过5名领导。在1976～1985年期间，共解决了685个难题。AЛ-31Ф设计中共获得128项专利，使用51台发动机，总运转22900h，其中台架试车16625h，试飞6275h。
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- j9 T( X$ x% j" W0 X　　AЛ-31Ф还有改进型，其中包括带有矢量喷管的改进型，但未见详细报道。
AЛ-31Ф(AL-31F)
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) D' X" t  h# O; [---内容选择---研制情况 结构和系统 技术数据
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9 j8 |, S& i& g0 x2 p/ e7 w结构和系统
3 S2 d1 `7 Q' I4 E7 n- I
$ d: }! v# U7 o+ i/ V/ [& M6 K进 气 口　进气机匣为全钛结构，有23个可变弯度的进口导流叶片，导流叶片前缘固定，由来自高压
. n* _, Z- M, Q" K3 A' ?! x- n( g　　　　　压气机第7级的空气防冰，后部则为可调叶片。
7 T3 N. V8 |+ O% p; Y4 x6 n9 ~风　　扇　4级轴流式，增压比为3.6。整个风扇为全钛结构。前3级转子叶片带有阻尼凸台。整个风
7 l2 N. Z% y* w! [( i& T) o　　　　　扇转子用电子束焊焊为一个整体构件。第4级转子叶片对应的外机匣上，带有机匣处理环
  g4 i, {( R1 }8 e　　　　　腔，开有400个斜槽，用以提高风扇的稳定工作裕度。第4级出口整流叶片为双排的串列叶
　　　　　栅。
高　　压
; N& S/ n- K0 `压 气 机　9级轴流式。第1～3级盘用电子束焊焊在一起，而第4～6级盘同样用电子束焊焊为一个整
　　　　　体。第7～9级则为单盘，而用长螺栓与6级盘连在一起，第1～6级盘为钛合金构件，第7～
　　　　　9级则用耐热合金制成。第1～5级转子叶片用钛合金制成，第6～9级转子叶片用耐热合金
　　　　　制成。所有9级的榫头均为环形燕尾槽式榫头。进口导流器和1级导流器均由钛合金制成并
　　　　　装在一个由钛合金制成的前机匣上。进气导流器和第1～2级导流器，共三排是可调的。1
　　　　　～8级导流器均为悬臂式结构，出口导流器也是双排串列叶栅。
燃 烧 室　环形。有28个双油路离心式喷嘴，两个点火装置和半导体电嘴。
( n& N* m* q; H1 a6 q% c涡　　轮　高低压涡轮均为单级。高压涡轮导向器共有14组，每组3个叶片。高压涡轮转子叶片共90
　　　　　片，不带冠，榫头处带有减振器。低压涡轮导向器共11组，每组亦为3个叶片。转子叶片
( _# q9 N, T9 ^& ]' m* X: W% l　　　　　亦为90片，带冠。低压涡轮轴的特点是前后分为三段，前、后段由耐热不锈钢制成，中
　　　　　段由钛合金制成，三段间以“叉型”结构用径向销钉连为一体。高、低压涡轮的4排叶片
　　　　　均为气冷式叶片，总冷气量占内涵空气流量的17.5%，其中直接引自第二股气流的为7.5%，
7 V- ]$ n4 H2 r2 B( B　　　　　主要冷却高压涡轮导向器前缘等处，另一股气流为8.9%，自燃烧室机匣外壁处引出，经设
3 p9 [% F% S/ x5 A  D0 H　　　　　置在外涵流路中的空气－空气换热器冷却，可使冷却空气降温125～210℃，这些空气中，
　　　　　占内涵流量的6.4%经高压导向器的中腔进入，除用于冷却导向叶片外，有4.6%进入高压涡
　　　　　轮盘前，并有3.2%的空气用于冷却高压涡轮转子叶片。低压涡轮转子叶片用外涵空气进行
　　　　　冷却。冷气经涡轮后机匣支板引入内部，经低压涡轮盘上的一些径向斜孔的泵效应增压，
　　　　　再进入低压涡轮叶片。
9 g  w* v* E6 {8 ]0 n, [, K* }% P$ e加　　力
燃 烧 室　进口处有混合器，分5区供油，其中第5区为加力起动区，采用“热射流”方式点火。火焰
$ m- q" _/ }, t; ]  C　　　　　稳定器有3圈“V”形稳定器，并有一些径向传焰槽。防振措施为全长防振屏并在内尾锥处
　　　　　开有大量的防振孔。
' V7 D$ Q- k9 p% N尾 喷 管　收敛－扩张式喷口，各有16个调节片和封严片。收敛喷口靠16个液压作动筒操纵，扩张喷
　　　　　口则靠16个周向气压作动筒形成的环形“束带”固紧，随着喷口落压比的变化，靠气动力
　　　　　作动改变喷口的出口截面面积。
) E: ~6 ~* S" h( i! J* ?: Q" ?控制系统　基本部分为机械－液压系统，包括主泵－主调节器、加力泵和加力供油和喷口控制等主要
8 D9 K; d- ~4 k' @( Q6 G# O　　　　　附件。还具有称为综合控制器的模拟式电子控制装置，控制发动机的主要工作状态的极限
　　　　　值，并有其他多种功能。当电子系统出现故障时，便自动转换由机械－液压系统控制。还
　　　　　具有多项参数的监测系统，以及前苏联发动机特有的防喘系统和涡轮冷却气控制系统等。
AЛ-31Ф(AL-31F)
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---内容选择---研制情况 结构和系统 技术数据

技术数据

+ L  [" E! q% t$ u5 f5 @
5 s% r! R& a+ M* p! l5 H最大加力推力(daN)　　　　　　　　12258
8 c+ c6 X, r  i' |% F5 d" m( v: o中间推力(daN)　　　　　　　　　　7620
% D( Z0 u  [7 m# S- |3 L3 d3 l7 ~加力耗油率[kg/(daN·h)]　　　　　2.00
) ~+ m4 F0 o# [  G4 m中间状态耗油率[kg/(daN·h)]　　　0.795
推重比　　　　　　　　　　　　　 8.17(按前苏联关于发动机干质量标准)
6 I( |  N9 L5 I9 ]. q# A　　　　　　　　　　　　　　　　 7.14(按国际上一般规定计算)
5 G6 {+ G3 d8 J  D# K( ^- ]空气流量(kg/s)　　　　　　　　　 112.0
& I  W' \( o- G2 R2 ]1 w涵道比　　　　　　　　　　　　　 0.60
总增压比　　　　　　　　　　　　 23.8
8 H% j3 H2 d0 c; C( U5 U; s3 {涡轮进口温度(℃)　　　　　　　　 1392
! f+ B" ]* L( T- m最大直径(mm)　　　　　　　　　　 1300
长度(mm)　　　　　　　　　　　　 4950
0 o) p) G' W1 o  [, w- v质量(kg)　　　　　　　　　　　　 1530 (按前苏联标准)
　　　　　　　　　　　　　　　　 1750 (按国际上一般规定)

战神

国庆阅兵的歼11 就是SU27的国产型，装配的就是31F发动机

见习生小王

学习中，多谢分享。

冰山

好东西哦！！！！！！！！！1

过街蛤蟆

这个发动机玩了不少年了，现在寿命基本有1000小时了，说的过去，是米国的1/6，现在还在改进，材料等问题一直没有完全解决。

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多谢不设权限的分享

snowang

这是一个好网站   正好写论文   现在可以用到   谢谢啊

黄河船夫

好料，谢谢楼主分享。

廖三

学习中，谢谢楼主分享。

cohenlion

好料，谢谢楼主分享。