| AL-31F | |
|---|---|
| Moottori AL-31FN | |
| Maa | Neuvostoliitto |
| Käyttö | |
| Toimintavuosia | vuodesta 1984 lähtien |
| Sovellus |
Su-27 ja sen muunnelmat BTS-002 OK-GLI |
| Kehitys | AL-41F1 |
| Tuotanto | |
| Rakentaja | A. M. Lyulka , V. M. Chepkin |
| Luomisen vuosi | 1970 - luvun alusta 1985 |
| Valmistaja | JSC "SPC Gas Turbine Engineering" Salyut " , JSC "UMPO" |
| Vuosia tuotantoa | vuodesta 1981 lähtien |
| Vaihtoehdot |
AL-31F AL-31FP AL-31F Sarja 3 AL-31FN AL-31F M1 AL-31F M2 R-32 AL-31ST |
| Painon ja koon ominaisuudet | |
| Kuiva paino | 1530 kg |
| Pituus | 4950 mm |
| Halkaisija | 1180 mm |
| Käyttöominaisuudet | |
| työntövoima | 7670 kgf |
| Jälkipolttimen työntövoima | 12500 kgf |
| Resurssi | 1000 h |
| Turbiinin lämpötila | 1427 °C |
| Painesuhde | 23 |
| Ohjaus | sähkömekaaninen |
| Ilmavirta | jopa 112 kg / s |
| Polttoaineenkulutus | 3,96 kg/s kg / h |
| Polttoaineen ominaiskulutus | 0,75 [1] kg / ( kgf h ) |
| Ohitusaste | 0,571 |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
AL-31F on perusmoottori sarjassa lentokoneiden korkean lämpötilan ohitussuihkuturbimoottoreita , joissa on jälkipolttimet .
Kehitetty A. M. Lyulkan johdolla NPO Saturnissa . AL - nimen ja sukunimen ensimmäiset kirjaimet: Arkhip Lyulka , malli - 31, F - jälkipoltin.
Moottorin suunnittelu aloitettiin vuonna 1973, ensimmäiset testit tehtiin vuonna 1977, valtion testit valmistuivat vuonna 1985. Vuodesta 1981 lähtien AL-31-moottoreita on valmistettu UMPO :ssa ( Ufa ) ja MMPP Salyutissa ( Moskova ).
A. M. Lyulkan kuoleman jälkeen vuonna 1984 moottoria ja sen muutoksia johti pääsuunnittelija V. M. Chepkin . Tällä hetkellä OKB im. Lyulki (Moskova) on osa UMPO :ta .
Yhden AL-31F-moottorin arvioitu hinta (vuodesta 2008) on 96,4 miljoonaa ruplaa [2] .
Vuodesta 2013 lähtien moottoria on koottu osaksi UEC -divisioonaa "taistelulentokoneen moottorit", kaasuturbiinien rakentamisen NPT:t Salyut vastaa kuumasta osasta ja OMO vastaa UMPO :n kylmästä osasta ja kokoonpanosta .
AL-31F on kaksipiirinen perussuihkuturbiinimoottori, jossa sisäisten ja ulkoisten piirien virtaukset sekoittuvat turbiinin takana, molemmille piireille yhteinen jälkipoltin ja säädettävä yliääninen all-mode-suihkusuutin. Moottori on modulaarinen.
Se koostuu 4-vaiheisesta matalapaineisesta aksiaalikompressorista, jossa on säädettävä sisääntulon ohjaussiipi (VNA), 9-portaisesta korkeapaineisesta aksiaalikompressorista, jossa on säädettävä VNA ja kahden ensimmäisen vaiheen ohjaussiivet, korkea- ja matalapaineturbiineista - aksiaalinen yksivaiheinen; turbiinien siivet ja suutinlaitteet jäähdytetään (kalvojäähdytys). Pääpolttokammio on rengasmainen.
Titaaniseoksia ( jopa 35 % massasta) ja lämmönkestäviä teräksiä käytetään laajasti moottorin suunnittelussa . Turbiinin siivissä on onteloita labyrintien muodossa, jäähdytystä varten kaasut syötetään levyltä terälle ja kulkevat reunoja pitkin olevien reikien läpi (kalvoilmajäähdytys), joulukuusen tyyppistä vartta käytetään terän kiinnittämiseen kiekkoon . Jokaisen roottorin akseli on tuettu 2 rullalaakerilla ja 1 kuulalaakerilla. . Turbiinin jälkeen asennetaan 11-lapainen sekoitin. FC:n vakaan toiminnan varmistamiseksi asennetaan turbiinin takana oleva spinner, joka siirtää virtauksen sujuvasti rengasmaisesta osasta pyöreään osaan, jossa on tärinänestoreiät, ja jälkipolttimeen asennetaan tärinää estävät pitkittäissuojat.
Moottorissa on sähköinen sytytysjärjestelmä. Laukaisujärjestelmä voi käynnistää moottorin sekä maassa että lennon aikana. Moottorin käynnistämiseksi maassa käytetään käynnistyslaitetta, joka sijaitsee etämoottorin laatikossa. Moottorin normaalin käytön aikana turbiinien jäähdytys kytketään osittain pois päältä polttoaineen säästämiseksi.
Säädettävien VNA KND:n ja KVD:n käyttö antaa korkeamman vastustuskyvyn aaltovirtaukselle , mikä käytännössä tarkoitti sitä, että moottorit pysyisivät toimintakunnossa, kun lentokone joutui takapyörään ja kun ohjuksia laukaistiin. Lennon aikana olevaa moottoria voidaan käyttää kaikissa tiloissa ilman rajoituksia. Noutoaika tyhjäkäyntitilasta "maksimi"-tilaan alhaisella korkeudella on 3-5 sekuntia, keskikorkeudella - 5 s, korkealla - 8 s. Korkeapaineroottorin nimellisnopeus on 13 300 rpm.
Moottorin perusversiota käytetään Su-27-hävittäjässä ja sen muunnelmissa. Aluksi sarja AL-31F:n resurssi oli vain 100 tuntia, kun taas Neuvostoliiton ilmavoimat vaativat 300 tuntia, mutta sitten ajan myötä se nostettiin 1500 tuntiin. Huoltoikä maksimikäyttötavoilla vaihteli 5-15 tunnin välillä. Käynnistysjaksojen enimmäismäärä (TAC) on 300. AL-31-moottoreita valmistavat UMPO -yritykset ja Salyut Gas Turbine Engineering Research and Production Center .
OminaisuudetAL-31F:n pohjalta on kehitetty suuri määrä muunnelmia.
Suurin ero AL-31F-perusmoottoriin on ohjattava työntövoimavektori , joka lisää merkittävästi lentokoneen ohjattavuutta. Vektoria voidaan muuttaa jopa ±15° pystytasossa. Kaksi moottoria on asennettu, joista kumpikin kääntyy ulospäin pituusakselin ympäri, mikä muuttaa kokonaistyöntövektorin kaikki näkökulmat. FP - tarkoittaa pyörivää jälkipoltinta. Moottori on kehitetty NPO Saturnissa ja sitä valmistetaan UMPO:ssa.
AL-31FP-moottorit on asennettu Su-30SM- , Su-30MKI-hävittäjiin.
Pakotettu AL-31F-moottoriennätysmäiseen P-42-lentokoneeseen , joka on luotu Su-27 :n perusteella . Moottorin jälkipolttimen työntövoima nostettiin 13600 kgf:iin.
AL-31F-moottorin muunnos kantaja-pohjaiseen Su-33- hävittäjään . Toisin kuin perus AL-31F, siinä on ylimääräinen erikoistila (OR), jonka työntövoima on 12800 kgf, jota käytetään lyhyen aikaa, kun lentokone nousee kannelta täydellä taistelukuormalla tai hätäkierroksen aikana. .
AL-31F:n muunnos kiinalaisen Chengdu J-10 -hävittäjän vaihteiston alemmalla järjestelyllä . Sen vetovoima on kasvanut 200 kg perusversioon verrattuna. Kehitetty MMPP Salyutissa. Kiina osti yhteensä 399 yksikköä AL-31FN:ää 500 miljoonan dollarin arvosta vuonna 2013 [3] .
Kiinan ja Venäjän välinen T&K - sopimus solmittiin vuonna 1992, ja myös Kiina myönsi rahoituksen. Vuonna 1994 moottori vihdoin suunniteltiin.
Alun perin moottorin kehittivät yhdessä NPO Saturn ja MMPP Salyut, mutta vuoden 1998 jälkeen MMPP Salyut kehitti dokumentaatiota ja aloitti AL-31FN:n massatuotannon yksinään. Vuonna 1999 liittovaltion henkisen toiminnan tulosten suojeluvirasto (FAPRID) perustettiin oikeusministeriön alaisuudessa. Pyrkiessään delegitimoimaan kehittäjän oikeudet MMPP Salyutin pääjohtaja Juri Eliseev onnistui allekirjoittamaan lisenssisopimuksen FAPRIDin kanssa (nro 1-01-99-00031), josta tuli ensimmäinen tämäntyyppinen sopimus. vasta perustetun viraston toimesta. Häneen viitaten Salyut pitää vuoden 1998 lisenssisopimusta Saturnin kanssa mitättömänä.
Päivitetty AL-31F MMPP Salyut -moottori nelivaiheisella matalapainekompressorilla KND-924-4, jonka halkaisija on kasvanut 905 mm:stä 924 mm:iin, mikä tarjoaa 6 % enemmän ilmankulutusta, sekä kehittyneemmän digitaalisen automaattisen ohjausjärjestelmän (kompressio suhde 3,6). Tämän moottorin turbiinin edessä olevien kaasujen lämpötilaa nostetaan 25°C. Moottori on kaksipiirinen, ensimmäinen piiri kulkee "vaipan" läpi jäähdytystä varten, sitten se sekoitetaan turbiinin jälkeen kuumaan toiseen kaksiakseliseen piiriin.
Ensimmäinen lento 25. tammikuuta 2002 on valmistettu massatuotantona vuodesta 2006 Su-27 -hävittäjiä varten [4] , se on asennettu ilman muutoksia mihinkään hävittäjiin, mukaan lukien varhaiset tuotantovuodet, myös Su-27SM / SM2 . Venäjän ilmavoimat hyväksyivät sen vuonna 2007 [5] . Siinä on lisääntynyt vetovoima (13 300 kgf jälkipolttotilassa), huoltoaika on 1000 tuntia [6] , määritetty käyttöikä 2000 tuntia, mutta kokonaismitat ja paino säilyvät. Polttoaineen ominaiskulutus on pienentynyt. Siinä on muunnos, jossa on ohjattu työntövoimavektori, jonka resurssi on 800 tuntia [6] .
AL-31FM2-moottori on ohitussuihkumoottori, joka perustuu AL-31F:ään. Turbiinin siivet, joissa on rei'itys reunoilla, valmistetaan valamalla, lämpötilaa ennen turbiiniin tuloa nostetaan 100°C verrattuna AL-31F:ään. Moottorin työntövoima erikoistilassa 14 500 kgf [7] , täydessä jälkipolttotilassa 14 100 kgf [8] . Päivitetyn moottorin määrätty resurssi ylittää 3 000 tuntia. Moottorissa on minimaaliset erot sarjoihin 3, 20 ja 23. Pito-ominaisuudet paranevat polttoaineen ominaiskulutuksen pienentyessä, myös ei-jälkipolttotiloissa. Se ei vaadi lentokoneen puolen muutoksia asennettaessa lentokoneisiin, kuten Su-27, Su-30, Su-34, toisin kuin muiden sarjojen moottoreissa. Vuonna 2012 moottori esiteltiin ensimmäisen kerran toisessa kansainvälisessä foorumissa "Technologies in Mechanical Engineering-2012 (TVM-2012) [9] . SLI:tä on suunniteltu vuodesta 2013 lähtien.
AL-31F MMPP Salyutin modernisoinnin kolmas vaihe, lisäksi asennetaan uusi kolmivaiheinen LPC, jossa on leveät spatiaalisen profiloinnin teriä ja korotettu painesuhde jopa 4,2 (KND-924-3), mikä mahdollistaa sen nostaa työntövoimaa 15 300 kgf:iin jälkipolttotilassa (saatu staattisissa testeissä). 3-vaiheisen HPC:n terät ja levy ovat yksi yksikkö (blisk), 9 HPC-vaiheen sijaan määrä on tarkoitus vähentää kuuteen [10] . Vuodesta 2002 lähtien moottori on ollut penkkitesteissä.
"Ensimmäisen vaiheen" moottori 4++-sukupolven hävittäjälle Su-35BM, jonka Venäjän ilmavoimat (nyt VKS) hyväksyivät nimellä Su-35S, työntövoima 14 000 kgf täydellä jälkipoltolla (14 500 hätätilassa ) [11] [12] . Luotu AL-31F-, AL-31FP- ja AL-41F- moottoreiden pohjalta . Huolimatta AL-31F:n kaltaisesta rakenteesta, moottori koostuu 80 %:sta uusista osista [13] . Se erottuu edeltäjistään suuremmalla työntövoimalla jälkipolttotilassa (14 000 [14] kgf verrattuna AL-31F:n 12 500:een), täysin digitaalisella ohjausjärjestelmällä, plasmasytytysjärjestelmällä, uudella kompressorilla, jonka halkaisija on suurempi, ja merkittävästi lisääntyneellä resurssilla. (4 000 tuntia vs. 1 000 AL-31F:lle) ja parannetut kulutusominaisuudet [13] . Vaihteisto sijaitsee moottorin päällä. Kehityskustannukset olivat 3 miljardia ruplaa [15] .
Työntövoiman lisäys saatiin lisäämällä kompressorin halkaisijaa 905 mm:stä 932 mm:iin [16] . Moottorin pituus nousi 4990 mm:iin. Pito hätätilassa - 14 500, enintään - 8800 kgf.
NPO Saturn teki vuonna 2008 200 tunnin testejä, joista 16 tuntia - "kuuma" [17] .
"Maa" kiinteä modifikaatio AL-31F teholla 16 MW [18] käytettäväksi kaasunpumppuasemien käyttölaitteena.
| "AL"-merkin turbojet-lentokoneiden moottorit ja lentokoneet, joihin ne on asennettu | |||
|---|---|---|---|
| Prototyypit |
| ||
| AL-5 | |||
| AL-7 |
| ||
| AL-21F |
| ||
| AL-31F |
| ||
| AL-41F |
| ||
| Portaali: Ilmailu | |||
| Neuvostoliiton ja Neuvostoliiton jälkeisten maiden lentokoneiden moottorit | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mäntä |
| ||||||||||||||
| Turbojet |
| ||||||||||||||
| Turbotuuletin ( kaksoispiiri) |
| ||||||||||||||
| Turboprop, potkuriturbiini ja turboakseli | |||||||||||||||
| Apukaasuturbiinimoottorit | |||||||||||||||