Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристики двигателя ал 31ф

АЛ-31Ф

АЛ-31Ф

Двигатель АЛ-31ФН
Страна СССР
Использование
Годы эксплуатациис 1984 года
ПрименениеСу-27 и его модификации
РазвитиеАЛ-41Ф1
Производство
КонструкторА. М. Люлька, В. М. Чепкин
Год созданияc начала 1970-х до 1985 года
ПроизводительАО «НПЦ газотурбостроения «Салют», АО «УМПО»
Годы производствас 1981 года
ВариантыАЛ-31Ф
АЛ-31ФП
АЛ-31Ф серии 3
АЛ-31ФН
АЛ-31Ф М1
АЛ-31Ф М2
Р-32
АЛ-31СТ
Массогабаритные характеристики
Сухая масса1530 кг
Длина4950 мм
Диаметр1180 мм
Рабочие характеристики
Тяга7670 кгс
Тяга на форсаже12500 кгс
Ресурс1000 ч
Температура турбины1427 °C
Степень повышения давления23
Управлениеэлектромеханическое
Расход воздухадо 112 кг/с
Расход топлива3,96 кг/с кг/ч
Удельный расход топлива0,75 [1] кг/(кгс·ч)
Степень двухконтурности0,571
Медиафайлы на Викискладе

АЛ-31Ф — базовый двигатель серии авиационных высокотемпературных турбореактивных двухконтурных двигателей с форсажными камерами.

Разработан под руководством А. М. Люльки в НПО «Сатурн». АЛ — первые буквы имени и фамилии: Архип Люлька, модель — 31, Ф — форсажная камера.

2.2 Компрессор

Рисунок 2.2 – Компрессор АЛ-31Ф

На данном рисунке представлены: 1- входной направляющий аппарат; 2 — ротор КНД; 3 — статор КНД; 4 — выходной направляющий аппарат КНД;

5 — промежуточныйкорпус; 6 — статор КВД; 7 — ротор КВД; 8 — выходной направляющий аппарат КВД; 9 — основная камера сгорания; 10 — вал ротора ТНД;11 — стяжная труба; 12 — передняя опора КВД; 13 — рессора; 14 — центральная коническая передача;15-рессора; 16-гайка; 17-задняяопора КНД; 18 – труба; 19 — передняя опора КНД; 20 — откачивающий маслонасос; 21 — кок.

Компрессор двигателя осевой, двухкаскадной, тринадцатиступенчатый. Состоит из четырехступенчатого вентилятора и девятиступенчатого компрессора высокого давления (КВД), соединенных переходным корпусом.

Для обеспечения высоких значений параметров компрессора на нерасчетных режимах и обеспечения необходимых запасов устойчивости, компрессор оборудован входным направляющим аппаратом с регулируемой поворотной частью лопатки, тремя регулируемыми направляющими аппаратами первых ступеней КВД и устройством щелевого перепуска воздуха над рабочими лопатками четвертой ступени вентилятора.

Основные параметры компрессора приведены в таблице2.1ив таблице 2.2 приведены основные конструктивные и геометрические характеристики компрессора и материалы его основных деталей.

Таблица 2.1 — Конструктивные и геометрические характеристики компрессора (по входу в рабочее колесо)

Особенности конструкции [ править ]

АЛ-31Ф — базовый двухконтурный двухвальный турбореактивный двигатель со смешением потоков внутреннего и наружного контуров за турбиной, общей для обоих контуров форсажной камерой и регулируемым сверхзвуковым всережимным реактивным соплом. Двигатель модульный.

Состоит из компрессора низкого давления осевого 4-ступенчатого, с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА), компрессора высокого давления, осевого 9-ступенчатого, с регулируемым ВНА и направляющими аппаратами первых двух ступеней, турбины высокого и низкого давления — осевые одноступенчатые; лопатки турбин и сопловых аппаратов охлаждаемые (пленочное охлаждение). Основная камера сгорания кольцевая.

В конструкции двигателя широко применяются титановые сплавы (до 35 % массы) и жаропрочные стали. Лопатки турбин имеют полости в виде лабиринтов, для охлаждения газы подаются из диска в лопатку и проходят через отверстия по кромкам (пленочное воздушное охлаждение), для крепления лопатки к диску используется хвостовик ёлочного типа. Вал каждого ротора опирается на 2 роликовых и 1 шариковый подшипник [источник не указан 1785 дней] . После турбины установлен 11-лепестковый смеситель. Для обеспечения стабильной работы ФК, установлен затурбинный кок, плавно переводящий поток, из кольцевого в круглое сечение, с антивибрационными отверстиями, а также в форсажной камере установлены антивибрационные продольные экраны.

Читать еще:  Устранение неисправностей двигателя мотокультиватора

Двигатель имеет электрическую систему зажигания. Пусковая система может запускать двигатель как на земле, так и в полёте. Для запуска двигателя на земле используется пусковое устройство расположенное в выносной коробке двигателя. На обычных режимах работы двигателя для экономии топлива охлаждение турбин частично отключается.

Применение регулируемых ВНА КНД и КВД дает более высокую устойчивость к помпажу, на практике это означало что двигатели сохранят работоспособность при попадании самолета в штопор и при пуске ракет. Двигатель в полёте может использоваться на всех режимах без ограничений. Время приемистости из режима малого газа до режима “максимал” на малой высоте 3-5 с, на средней 5 с, на большой высоте 8 с. Максимальная частота вращения 13 300 об./мин.

Китайский контракт

События на площади Тяньаньмэнь в июне 1989 года «поставили крест» на поставках западных вооружений и военной техники в Китай. Из-за эмбарго под угрозой срыва оказалась китайская программа по созданию национального легкого однодвигательного самолета J-10. Машина создавалась на основе тактического истребителя Lavi израильской компании Israel Aerospace Industries. Проект был закрыт под давлением США в 1986 году в пользу F-16, но его наработки использовались израильтянами в совместных зарубежных программах.

Китайские J-10 должны были оснащаться специально разрабатывавшимся для них двигателем PW-1120 американской компании Pratt&Whitney. Но после введения эмбарго об этом можно было забыть. В качестве альтернативного варианта верховное командование Народно-освободительной армии Китая выбрало модификацию российского АЛ-31Ф с нижним расположением агрегатов – АЛ-31ФН.

Разработку первых 14 двигателей для китайского проекта выполнило ОАО «А. Люлька-Сатурн» в 1992–1994 годах на деньги заказчика – первый прецедент в истории постсоветского ОПК России. Серийным изготовителем АЛ-31ФН Российское авиационно-космическое агентство выбрало московский завод «Салют».

Особенности конструкции

АЛ-31Ф — базовый двухконтурный двухвальный турбореактивный двигатель со смешением потоков внутреннего и наружного контуров за турбиной, общей для обоих контуров форсажной камерой и регулируемым сверхзвуковым всережимным реактивным соплом. Двигатель — модульный.

Состоит из компрессора низкого давления осевого 4-ступенчатого, с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА), компрессора высокого давления осевого 9-ступенчатого, с регулируемым ВНА и направляющими аппаратами первых двух ступеней, турбины высокого и низкого давления — осевые одноступенчатые; лопатки турбин и сопловых аппаратов охлаждаемые (плёночное охлаждение). Основная камера сгорания — кольцевая.

В конструкции двигателя широко применяются титановые сплавы (до 35 % массы) и жаропрочные стали. Лопатки турбин имеют полости в виде лабиринтов, для охлаждения газы подаются из диска в лопатку и проходят через отверстия по кромкам (плёночное воздушное охлаждение), для крепления лопатки к диску используется хвостовик ёлочного типа. Вал каждого ротора опирается на 2 роликовых и 1 шариковый подшипник [ источник не указан 2526 дней ] . После турбины установлен 11-лепестковый смеситель. Для обеспечения стабильной работы ФК установлен затурбинный кок, плавно переводящий поток из кольцевого в круглое сечение, с антивибрационными отверстиями, а также в форсажной камере установлены антивибрационные продольные экраны.

Двигатель имеет электрическую систему зажигания. Пусковая система может запускать двигатель как на земле, так и в полёте. Для запуска двигателя на земле используется пусковое устройство, расположенное в выносной коробке двигателя. На обычных режимах работы двигателя для экономии топлива охлаждение турбин частично отключается.

Читать еще:  Датчик температуры для двигателя крайслер

Применение регулируемых ВНА КНД и КВД даёт более высокую устойчивость к помпажу, на практике это означало, что двигатели сохранят работоспособность при попадании самолёта в штопор и при пуске ракет. Двигатель в полёте может использоваться на всех режимах без ограничений. Время приёмистости из режима малого газа до режима “максимал” на малой высоте 3—5 секунд, на средней — 5 с, на большой высоте — 8 с. Номинальная частота вращения ротора высокого давления — 13 300 об./мин.

На какие истребители можно будет установить новый двигатель?

По словам Семивеличенко, новый универсальный двигатель будет предназначен для истребителей Су поколений 4+ и 4++.

Четвертое поколение реактивных истребителей разрабатывалось в 1975-2010 годах. Эксперты отдельно выделяют поколения 4+ и 4++, эти самолеты по характеристикам и эффективности приближены к истребителям пятого поколения. К 4+ относятся Су-33, Су-30, Eurofighter Typhoon, Dassault Rafale, J-10. Представителями поколения 4++ являются Су-35 и МиГ-35.

Варианты

ИмяОписаниеСтроительГодТолкатьВектор тягиСамолетСтатус
АЛ-31ФБазовый двигатель, разработанный для истребителя Су-27.Салют, УМПО1981 г.27600 фунтов (122,6 кН)НетСухой Су-27 , Шэньян J-11 , Сухой Су-30МКК , Сухой Су-30 (Салют)В эксплуатации / производстве
АЛ-31Ф3Улучшенный вариант для морской версии Су-33Сатурн Люлька28200 фунтов (125,57 кН)НетСухой Су-33В эксплуатации / производстве
АЛ-31ФПУлучшенный вариант индийского Су-30МКИ с вектором тягиСалют, ХАЛ2000 г.27600 фунтов (122,6 кН)даСухой Су-30 МКИ , Сухой Су-30МКМВ эксплуатации / производстве
АЛ-31ФНУлучшенный вариант для Chengdu J-10Салют2002 г.28000 фунтов-силы (124,5 кН)НетЧэнду J-10В эксплуатации / производстве
АЛ-31ФН Серия 3Улучшенный вариант для Chengdu J-10BСалют201330200 фунтов (134,3 кН)НетЧэнду J-10В эксплуатации / производстве
АЛ-31Ф М1Улучшенная версия для ВВС РоссииСалют2007 г.30300 фунтов (135 кН)даСухой Су-27 СМ, Сухой Су-30 , Сухой Су-34В эксплуатации / производстве
АЛ-31Ф М2Улучшенная версия для Су-34 и Chengdu J-20Салют2012 г.32600 фунтов-силы (145 кН)НетСухой Су-34 , Чэнду J-20В эксплуатации / производстве
АЛ-37ФУПродвинутая производная для Су-37УМПО32600 фунтов-силы (145 кН)даСухой Су-37Опытный образец Су-37
АЛ-41Ф-1С (117С)Усовершенствованная производная для Су-35УМПО2010 г.31900 фунтов (142 кН)даСухой Су-35В эксплуатации / производстве
АЛ-41Ф1 (117)Усовершенствованная производная для Су-57УМПО2010 г.33000 фунтов-силы (147 кН)даСухой Су-57 прототипВ эксплуатации / производстве

Варианты АЛ-31ФП и АЛ-37ФУ имеют вектор тяги . Первый используется в экспортной версии Су-30МКИ, Су-30 для Индии и Су-30МКМ для Малайзии. AL-31FP может отклонять сопло максимум на ± 15 ° со скоростью 30 ° / сек. Ориентирующее сопло используется в основном в наклонной плоскости. AL-31FP построен в Индии компанией HAL на заводе Koraput в соответствии с соглашением о глубокой передаче технологий.

Он может переносить сильно искаженный поток воздуха из воздухозаборника. У двухмоторного Су-27 левый и правый двигатели взаимозаменяемы. Среднее время между капитальным ремонтом (MTBO) для AL-31F составляет 1000 часов, а полный ресурс — 3000 часов.

Читать еще:  Характеристика двигателя бав феникса

«Салют» поставляет варианты АЛ-31 на истребители КНР. J-10 использует AL-31FN, а J-20 использует AL-31FM2 в качестве промежуточного двигателя, пока не будет готов отечественный WS-15.

По словам главного конструктора двигателей 117 и 117S Виктора Михайловича Чепкина из Saturn, китайский WS-10 был разработан с использованием технической документации на АЛ-31, что недавно подтвердило AVIC.

АЛ-41Ф1С (117С)

Предназначенный для установки на Су-35БМ , изделие 117С, или АЛ-41Ф1С, является производным от АЛ-41Ф1 Су-57, с основным отличием от АЛ-41Ф1С отдельной системой управления двигателем. Двигатель развивает тягу в 86,3 кН (19 400 фунтов силы) на сухом топливе, 137,3 кН (30 900 фунтов силы силы) на форсажной камере и 142,2 кН ​​(32 000 фунтов силы силы) в аварийной ситуации. Диаметр вентилятора AL-41F1S составляет 932 мм (36,7 дюйма), что на 3% больше, чем у AL-31 диаметром 905 мм (35,6 дюйма). Этот двигатель имеет назначенный срок службы 4000 часов и MTBO 1000 часов. Первый полет этого двигателя был выполнен на Су-35БМ 20 февраля 2008 года. 9 августа 2010 года уфимское предприятие «УМПО» начало поставки двигателей 117С (АЛ-41Ф1С) для истребителей Су-35С.

АЛ-41Ф1 (117)

Предназначен для питания пятого поколения Су-57 истребитель, izdeliye 117, или AL-41Ф1, является значительно улучшены производной АЛ-31Ф, с некоторым применением технологии из Сатурн АЛ-41Ф . Его разработка началась в 2004 году и включает увеличенный диаметр вентилятора, новые турбины высокого и низкого давления, приспособления для сопел с вектором тяги, аналогичные AL-31FP, и цифровую систему управления ( FADEC ), интегрированную в органы управления полетом самолета. По словам директора «Сухого» Михаила Погосяна, АЛ-41Ф1 — это двигатель нового пятого поколения, созданный специально для Су-57. Хотя детали остаются засекреченными, тяга двигателя была увеличена на 24,5 кН (5 500 фунтов силы) по сравнению с АЛ-31, в то время как увеличение веса двигателя было уменьшено на 150 кг (330 фунтов). AL-41F1 развивает тягу 147 кН (33000 фунтов силы) на форсажной камере и имеет сухой вес около 1600 кг (3500 фунтов) и удельную тягу 9,3: 1. Как и АЛ-31Ф, АЛ-41Ф1 имеет 4 компрессора (вентилятора) низкого давления и 9 ступеней компрессора высокого давления. Михаил Погосян также отметил, что АЛ-41Ф1 соответствует требованиям ВВС России и будет использоваться в серийных истребителях Су-57, которые будут поставляться ВВС России и потенциальным зарубежным клиентам.

Изделие 30 (поз.30)

АЛ-41Ф1 (117С) — промежуточный двигатель, предназначенный для опытных и первых серийных серий Су-57. Окончательная вторая ступень для самолета обозначена как « Изделие 30» и в конечном итоге заменит АЛ-41Ф1 после середины 2020 года. Двигатель « Изделие 30» будет иметь повышенную тягу и топливную экономичность, а также повышенную надежность и меньшую стоимость. Стендовые испытания нового двигателя начнутся в 2014 году, сообщил генеральный конструктор-директор НПО «Сатурн» Евгений Марчук. Испытательные полеты начались в 2017 году и продолжаются в 2020 году. Тогда ожидалось, что серийные поставки истребителей пятого поколения Су-57 с новыми двигателями могут начаться в 2022 году.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector