關于su-27的發動機 AL-31F資料

戰神

發動機的改進新動態
楊國才 伍 玥 范 怡
0 \" G' _/ Q6 B" \8 G' i' T成都飛機設計研究所 成都
! f. S) |5 k) Z4 w4 B# J) R1 X
4 E) }/ V7 \% t7 X# _
  AL_31F發動機的改進新動態
: ]9 F1 h( P  _成都飛機設計研究所 楊國才 伍 王月  范 怡
5 b/ y  G& @3 n& S2 m
; ^* J8 E* e2 Q$ H
) I0 ~7 K% R8 t; s附：
- U$ M! Q6 N0 L) K+ x* A+ HAL-31F技術數據
3 \! r! S5 L8 @
+ @3 s9 r9 Z+ e2 O% h9 ]AЛ-31Ф(AL-31F)
& \& t7 ^" a3 b8 p4 v% u
結構形式　雙轉子加力式
推力范圍　加力12258daN、中間7620daN。
現　　狀　生產
; |3 }; p2 R" A) ]' P價　　格　300萬美元
用　　途　用于蘇-27殲擊機。不帶加力的AЛ-31Ф曾用于“暴風雪”(БУРАН)航天飛機在大氣層中試飛時的動力裝置(機上裝6臺)。改進型還用于蘇-35等飛機上。

3 u+ p" g+ v4 w) T6 `% @6 K研制情況

: ?2 i" {6 X  j4 g　　AЛ-31Ф為留里卡設計局在1976～1985年間研制的加力式渦輪風扇發動機。在研制中曾遇到極大的困難。一是超重。起初，發動機有4級風扇、12級高壓壓氣機、2級高壓渦輪和2級低壓渦輪共20個級。結果發動機超重，達1600kg，而推力僅11000daN，不得不進行大改。改后的方案，風扇仍為4級，但高壓壓氣機減為9級，高低壓渦輪各為1級，總級數降到15級，于1976年將重量降到1520kg，但故障很多。為排除故障重量又有增加，約增加了10%，后來采用每減重1kg獎勵5個月工資的辦法，減輕了70公斤，實現了原定的重量目標。二是渦輪效率比設計值低4%，后來決定接受這個現實。但為了達到性能，只好將渦輪進口溫度由1350℃提高到1392℃。結果渦輪葉片裂紋，為此改進了冷卻流路，流路十分復雜，采用了旋流冷卻，用了新的工藝和好的材料，表面加鈷、鎳、鉻、鋁涂層。為此曾撤換過5名領導。在1976～1985年期間，共解決了685個難題。AЛ-31Ф設計中共獲得128項專利，使用51臺發動機，總運轉22900h，其中臺架試車16625h，試飛6275h。
( B0 l. G1 C/ ]! R5 [$ M3 d

3 c: e  }: N; v, n& M0 E
　　AЛ-31Ф還有改進型，其中包括帶有矢量噴管的改進型，但未見詳細報道。
AЛ-31Ф(AL-31F)

  u$ s& E7 @& C, W" H$ b$ W( U$ \1 E4 f---內容選擇---研制情況 結構和系統 技術數據

* c7 B+ E, p* E$ \8 N
5 t- I) {9 O8 ~# q
結構和系統

進 氣 口　進氣機匣為全鈦結構，有23個可變彎度的進口導流葉片，導流葉片前緣固定，由來自高壓
　　　　　壓氣機第7級的空氣防冰，后部則為可調葉片。
風　　扇　4級軸流式，增壓比為3.6。整個風扇為全鈦結構。前3級轉子葉片帶有阻尼凸臺。整個風
4 H. O! X5 F, m' y- S* n　　　　　扇轉子用電子束焊焊為一個整體構件。第4級轉子葉片對應的外機匣上，帶有機匣處理環
　　　　　腔，開有400個斜槽，用以提高風扇的穩定工作裕度。第4級出口整流葉片為雙排的串列葉
' N7 W: Y4 L2 d# c2 B　　　　　柵。
) A+ I* ~. e* j高　　壓
壓 氣 機　9級軸流式。第1～3級盤用電子束焊焊在一起，而第4～6級盤同樣用電子束焊焊為一個整
　　　　　體。第7～9級則為單盤，而用長螺栓與6級盤連在一起，第1～6級盤為鈦合金構件，第7～
8 c- o& d7 r3 X% w9 b) s　　　　　9級則用耐熱合金制成。第1～5級轉子葉片用鈦合金制成，第6～9級轉子葉片用耐熱合金
; t$ u6 k  v  X3 [. I　　　　　制成。所有9級的榫頭均為環形燕尾槽式榫頭。進口導流器和1級導流器均由鈦合金制成并
　　　　　裝在一個由鈦合金制成的前機匣上。進氣導流器和第1～2級導流器，共三排是可調的。1
　　　　　～8級導流器均為懸臂式結構，出口導流器也是雙排串列葉柵。
. ?$ x0 ]2 r( G+ a' t燃 燒 室　環形。有28個雙油路離心式噴嘴，兩個點火裝置和半導體電嘴。
) w/ t7 V9 ]; u3 P1 N" ?! }渦　　輪　高低壓渦輪均為單級。高壓渦輪導向器共有14組，每組3個葉片。高壓渦輪轉子葉片共90
* _% H0 p8 s7 l( s! v" A　　　　　片，不帶冠，榫頭處帶有減振器。低壓渦輪導向器共11組，每組亦為3個葉片。轉子葉片
　　　　　亦為90片，帶冠。低壓渦輪軸的特點是前后分為三段，前、后段由耐熱不銹鋼制成，中
　　　　　段由鈦合金制成，三段間以“叉型”結構用徑向銷釘連為一體。高、低壓渦輪的4排葉片
　　　　　均為氣冷式葉片，總冷氣量占內涵空氣流量的17.5%，其中直接引自第二股氣流的為7.5%，
/ L+ y. j7 \3 r  ^6 }: v　　　　　主要冷卻高壓渦輪導向器前緣等處，另一股氣流為8.9%，自燃燒室機匣外壁處引出，經設
　　　　　置在外涵流路中的空氣－空氣換熱器冷卻，可使冷卻空氣降溫125～210℃，這些空氣中，
- n3 b  l6 m9 Z' I: o3 h# h& e　　　　　占內涵流量的6.4%經高壓導向器的中腔進入，除用于冷卻導向葉片外，有4.6%進入高壓渦
　　　　　輪盤前，并有3.2%的空氣用于冷卻高壓渦輪轉子葉片。低壓渦輪轉子葉片用外涵空氣進行
4 h# U& z& W3 C8 j. S9 S/ _　　　　　冷卻。冷氣經渦輪后機匣支板引入內部，經低壓渦輪盤上的一些徑向斜孔的泵效應增壓，
　　　　　再進入低壓渦輪葉片。
4 O4 }2 i7 \% x% N, M加　　力
燃 燒 室　進口處有混合器，分5區供油，其中第5區為加力起動區，采用“熱射流”方式點火?；鹧?
　　　　　穩定器有3圈“V”形穩定器，并有一些徑向傳焰槽。防振措施為全長防振屏并在內尾錐處
　　　　　開有大量的防振孔。
尾 噴 管　收斂－擴張式噴口，各有16個調節片和封嚴片。收斂噴口靠16個液壓作動筒操縱，擴張噴
　　　　　口則靠16個周向氣壓作動筒形成的環形“束帶”固緊，隨著噴口落壓比的變化，靠氣動力
8 T7 J1 U: y8 i　　　　　作動改變噴口的出口截面面積。
控制系統　基本部分為機械－液壓系統，包括主泵－主調節器、加力泵和加力供油和噴口控制等主要
+ J" h; B  S/ B6 K　　　　　附件。還具有稱為綜合控制器的模擬式電子控制裝置，控制發動機的主要工作狀態的極限
' t" ?; k3 q$ E# _" Q　　　　　值，并有其他多種功能。當電子系統出現故障時，便自動轉換由機械－液壓系統控制。還
　　　　　具有多項參數的監測系統，以及前蘇聯發動機特有的防喘系統和渦輪冷卻氣控制系統等。
AЛ-31Ф(AL-31F)

---內容選擇---研制情況 結構和系統 技術數據
0 T: J1 X  U% l% V9 D
6 t  S1 s" [* P( X技術數據
2 d# F: o) Q: |" E
. B0 t) w. N( N( D- O1 b
最大加力推力(daN)　　　　　　　　12258
5 a7 F) \5 g' ~/ U7 n! ~9 U- c中間推力(daN)　　　　　　　　　　7620
9 |8 v, B4 v. b9 F加力耗油率[kg/(daN·h)]　　　　　2.00
中間狀態耗油率[kg/(daN·h)]　　　0.795
# @1 u! {) Q  A2 {/ d6 h. y推重比　　　　　　　　　　　　　 8.17(按前蘇聯關于發動機干質量標準)
　　　　　　　　　　　　　　　　 7.14(按國際上一般規定計算)
空氣流量(kg/s)　　　　　　　　　 112.0
涵道比　　　　　　　　　　　　　 0.60
# f3 I3 a& U5 P! D1 V9 e總增壓比　　　　　　　　　　　　 23.8
渦輪進口溫度(℃)　　　　　　　　 1392
最大直徑(mm)　　　　　　　　　　 1300
長度(mm)　　　　　　　　　　　　 4950
質量(kg)　　　　　　　　　　　　 1530 (按前蘇聯標準)
' \  ^0 Y3 E$ |$ [  i8 H　　　　　　　　　　　　　　　　 1750 (按國際上一般規定)

戰神

國慶閱兵的殲11 就是SU27的國產型，裝配的就是31F發動機

見習生小王

學習中，多謝分享。

冰山

好東西哦?。。。。。。。?！1

過街蛤蟆

這個發動機玩了不少年了，現在壽命基本有1000小時了，說的過去，是米國的1/6，現在還在改進，材料等問題一直沒有完全解決。

annon

多謝不設權限的分享

snowang

這是一個好網站   正好寫論文   現在可以用到   謝謝啊

黃河船夫

好料，謝謝樓主分享。

廖三

學習中，謝謝樓主分享。

cohenlion

好料，謝謝樓主分享。