WikiSort.ru - Самолёты и вертолёты

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
АЛ-31Ф

Двигатель АЛ-31ФН
Тип Турбовентиляторный двигатель
Страна  СССР
Использование
Годы эксплуатации с 1984 года
Применение Су-27 и его модификации
Развитие АЛ-41Ф1
Производство
Конструктор А. М. Люлька, В. М. Чепкин
Год создания c начала 1970-х до 1985 года
Производитель АО "НПЦ газотурбостроения "Салют", АО «УМПО»
Годы производства с 1981 года
Варианты АЛ-31Ф
АЛ-31ФП
АЛ-31Ф серии 3
АЛ-31ФН
АЛ-31Ф М1
АЛ-31Ф М2
Р-32
АЛ-31СТ
Массогабаритные характеристики
Сухая масса 1530 кг
Длина 4950 мм
Диаметр 1180 мм
Рабочие характеристики
Тяга 7670 кгс
Тяга на форсаже 12500 кгс
Ресурс 1000 ч
Температура турбины 1427 °C
Степень повышения давления 23
Управление электромеханическое
Расход воздуха до 112 кг/с
Расход топлива 3,96 кг/с кг/ч
Удельный расход топлива 0,75 [1] кг/кгс·ч
Степень двухконтурности 0,571
 АЛ-31Ф 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.

История

Проектирование двигателя началось в 1973 году, первые испытания прошли в 1977 году, государственные испытания завершились в 1985 году. С 1981 года двигатели АЛ-31 производятся на УМПО (г. Уфа) и «ММПП Салют» (г. Москва).

После смерти А. М. Люльки в 1984 году работы по двигателю и его модификациям возглавил генеральный конструктор В. М. Чепкин. В настоящее время ОКБ им. Люльки (г. Москва) является частью УМПО.

Ориентировочная стоимость одного двигателя АЛ-31Ф (по состоянию на 2008 год) составляет 96,4 млн рублей[2].

С 2013 года двигатель собирается в рамках дивизиона ОДК «двигатели боевой авиации», за горячую часть отвечает НПЦ газотурбостроения «Салют», за холодную часть и сборку УМПО, ОМО.[источник не указан 1797 дней]

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 (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 1591 день]. 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.

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 приемистости 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.

Модификации

АЛ-31Ф

Базовый вариант двигателя используется на истребителях Су-27 и его модификациях. Первоначально назначенный ресурс серийных АЛ-31Ф составлял всего 100 часов, при требовании ВВС СССР в 300 часов, но затем со временем он был доведён до 1500 часов. Межремонтный ресурс на максимальных режимах работы составлял от 5 до 15 часов. Максимальное количество циклов запуска (TAC) - 300. Двигатели АЛ-31 производят предприятия УМПО и НПЦ газотурбостроения «Салют».

Характеристики

  • Длина: 4945 мм
  • Диаметр входа: 905 мм
  • Масса: 1488 кг
  • Стендовая тяга на форсаже: 12 500 кгс
  • Тяга на режиме максимал: 7770 кгс
  • Температура газов перед турбиной: 1665 К
  • Степень сжатия: 23:1
  • Степень двухконтурности: 0,56
  • Расход воздуха: 112 кг/с
  • Удельный расход топлива:
    • крейсерский режим: 0,67 кг·кгс/час
    • в режиме максимал: 0,75 кг·кгс/час
    • на режиме полный форсаж: 1,92 кг·кгс/час

На базе АЛ-31Ф разработано большое количество модификаций.

АЛ-31ФП

АЛ-31ФП

Основное отличие от базового двигателя АЛ-31Ф — управляемый вектор тяги, значительно повышающий манёвренные характеристики самолёта. Изменение вектора возможно на угол до ±15° в вертикальной плоскости. "ФП" означает форсажный поворотный. Двигатель разработан в НПО Сатурн, производится на УМПО.

Двигатели АЛ-31ФП устанавливаются на истребители Су-30СМ, Су-30МКИ.

  • Длина 4942 мм
  • Входной диаметр 905 мм
  • Наружный диаметр 1277 мм
  • Масса 1520 кг

Р-32

Форсированный двигатель АЛ-31Ф для рекордного самолёта П-42, созданного на базе Су-27. Форсажная тяга двигателя была повышена до 13600 кгс.

АЛ-31Ф3

Вариант двигателя АЛ-31Ф для палубного истребителя Су-33. В отличие от базового АЛ-31Ф появился дополнительный особый режим (ОР) с тягой 12800 кгс, кратковременно используемый при взлёте самолёта с палубы с полной боевой нагрузкой или при экстренном уходе на второй круг.

АЛ-31ФН

Модификация АЛ-31Ф с нижним расположением коробки агрегатов для китайского истребителя Chengdu J-10. Имеет повышенную на 200 кгс силу тяги по сравнению с базовым вариантом. Разработан в ММПП Салют. КНР закупила в общей сложности 399 единиц АЛ-31ФН на сумму 500 млн долларов в 2013[3].

Контракт на проведение НИОКР между Китаем и Россией был подписан в 1992 году, финансирование так же осуществлялось со стороны Китая. В 1994 году двигатель был окончательно спроектирован.

Первоначально двигатель разрабатывался совместно НПО Сатурн с ММПП Салют, но после 1998 года ММПП Салют разработал документацию и наладил серийное производство АЛ-31ФН самостоятельно. В 1999 году при Министерстве юстиции было создано Федеральное агентство по защите результатов интеллектуальной деятельности (ФАПРИД). Стремясь делегитимизировать права разработчика, генеральный директор ММПП Салют Юрий Елисеев сумел подписать с ФАПРИД лицензионный договор (№ 1-01-99-00031), который стал самым первым договором такого рода, заключенным вновь созданным агентством. Ссылаясь на него, Салют рассматривает лицензионный договор 1998 году с Сатурном как ничтожный.

АЛ-31Ф М1

Модернизированный двигатель АЛ-31Ф ММПП Салют с четырёхступенчатым компрессором низкого давления КНД-924-4 с увеличенным с 905 до 924 мм диаметром, обеспечивающим на 6 % больший расход воздуха, а также более совершенной цифровой системой автоматического управления (степень сжатия 3,6). Температура газов перед турбиной у этого двигателя повышена на 25°С. Двигатель двухконтурный, первый контур проходит через «рубашку» для охлаждения, затем смешивается за турбиной с горячим вторым контуром двухвальный.

Первый полёт 25 января 2002 года, серийно производится с 2006 года для истребителей семейства Су-27[4], устанавливается без доработок в любые истребители, в том числе ранних годов выпуска, установлены на 1 полку Су-27СМ/СМ2. Принят на вооружение ВВС РФ в 2007 году[5].Имеет повышенную силу тяги (13 300 кгс), межремонтный ресурс 1000 часов[6], назначенный ресурс 2000 часов при сохранении габаритных размеров и веса. Удельный расход топлива был снижен. Имеет модификацию с управляемым вектором тяги, с ресурсом 800 часов[6].

  • Длина 4,945 м
  • Максимальный внешний диаметр 1,14 м
  • Масса 1520 кг

АЛ-31Ф М2

Двигатель АЛ-31ФМ2 — турбореактивный двухконтурный двигатель на базе АЛ-31Ф. Лопатки турбины с перфорацией по кромкам, изготавливаются литьём, температура перед входом в турбину увеличена на 100°С в сравнении с АЛ-31Ф. Тяга двигателя на особом режиме 14 500 кгс[7], на режиме полный форсаж 14 100 кгс[8]. Назначенный ресурс модернизированного двигателя превышает 3 000 часов. Двигатель имеет минимальные отличия от серий 3, 20 и 23. Повышены тяговые характеристики при снижении удельных расходов топлива, в том числе и на бесфорсажных режимах. Не требует доработки борта самолёта при постановке на самолёты типа Су-27, Су-30, Су-34, в отличие от двигателей других серий. В 2012 двигатель впервые показан на 2-м Международном форуме "Технологии в машиностроении-2012 (ТВМ-2012)[9]. СЛИ запланированы с 2013 года.

АЛ-31Ф М3

3-й этап модернизации АЛ-31Ф ММПП Салют, дополнительно устанавливается новый трёхступенчатый КНД с широкохордными лопатками пространственного профилирования и увеличенной степенью повышения давления до 4.2 (КНД-924-3), что позволяет увеличить тягу до 15 300 кгс (получено на статических испытаниях). Лопатки и диск 3-х ступенчатого КНД представляют собой единое целое (блиск), вместо 9 ступеней КВД планируется уменьшить число до 6[10]. С 2002 года двигатель находился на стендовых испытаниях.

АЛ-41Ф1С (Изделие 117С)

АЛ-41Ф1С (Изделие 117С) — модификация АЛ-41Ф1 для Су-35С

Двигатель «первого этапа» для истребителя поколения 4++ Су-35БМ, принятому на вооружение ВВС РФ (ныне ВКС) под обозначением Су-35С, с тягой 14 000 кгс на полном форсаже (14500 в чрезвычайном режиме)[11][12]. Создан на основе двигателей АЛ-31Ф, АЛ-31ФП и АЛ-41Ф. Несмотря на схожую с АЛ-31Ф схему, двигатель на 80 % состоит из новых деталей[13]. От предшественников его отличает повышенная тяга (14000[14] кгс против 12500 у АЛ-31Ф), полностью цифровая система управления, плазменная система зажигания, новый компрессор большего диаметра, значительно повышенный ресурс (4000 часов против 1000 у АЛ-31Ф) и улучшенные расходные характеристики[13]. Коробка агрегатов расположена сверху двигателя. Стоимость разработки составила 3 млрд руб[15].

Прирост тяги получен за счёт увеличения диаметра компрессора с 905 до 932 мм[16]. Длина двигателя увеличена до 4990 мм. Тяга на чрезвычайном режиме - 14 500, на максимале - 8800 кгс.

НПО Сатурн в 2008 году провел 200-часовые испытания, в том числе 16 часов - «горячие»[17].

АЛ-31СТ

«Наземная» стационарная модификация АЛ-31Ф мощностью 16 МВт[18] для применения в качестве привода газоперекачивающих станций.

Ссылки

Примечания

  1. F119 - двигатель истребителя F-22
  2. Официальный сайт Российской Федерации для размещения информации о размещении заказов (недоступная ссылка)
  3. More Russian Engines for China’s J-10 Fighter | Aviation International News
  4. Ю.Елисеев Кто будет отвечать за создание двигателя в целом не должно решаться голосованием
  5. ФГУП "НПЦ газотурбостроения «САЛЮТ» | Продукция | АВИАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ | АЛ-31Ф серии 42 (М1)
  6. 1 2 Пресс-конференция руководителя ММПП «Салют» Ю.Елисеева // АвиаПорт. Новости
  7. ФГУП «НПЦ газотурбостроения «САЛЮТ» | Новости | ПУБЛИКАЦИИ | АЛ-31Ф М2 дебютирует в Жуковском. Проверено 3 февраля 2013. Архивировано 11 февраля 2013 года.
  8. Премьера двигателя АЛ-31Ф М2
  9. Двигатель АЛ-31Ф М2 готовится к лётным испытаниям — Жуковские ВЕСТИ
  10. ФГУП «НПЦ газотурбостроения «САЛЮТ» | Новости | ПУБЛИКАЦИИ | «Возможности модернизации двигателя АЛ-31Ф ещё не исчерпаны». Проверено 3 февраля 2013. Архивировано 11 февраля 2013 года.
  11. Архивированная копия (недоступная ссылка). Проверено 14 сентября 2010. Архивировано 23 апреля 2010 года. Интервью с А. Давиденко
  12. アーカイブされたコピー. Проверено 16 июня 2010. Архивировано 16 июня 2010 года. Интервью с первым заместителем генерального директора ОАО «НПО Сатурн» по НИОКР и ОКР, — генеральным конструктором Виктором Чепкиным
  13. 1 2 Двухконтурная интеграция — Aviaport.ru
  14. Научно-производственное объединение САТУРН > 117С. Проверено 7 февраля 2013. Архивировано 11 февраля 2013 года.
  15. Как погибает оборонка — Двигатель 5-го поколения для истребителя 5-го поколения появится только лет через 10-15
  16. http://www.salut.ru/rus/section_1/chapter_80/topic_278/documents/57.pdf
  17. «НПО Сатурн» успешно завершил испытания двигателя 117С. — ОРУЖИЕ РОССИИ, Информационное агентство (недоступная ссылка). Проверено 7 июля 2013. Архивировано 18 марта 2014 года.
  18. «Двигатель» № 6 (42) 2005 г. Потенциал для движения вперёд
Турбореактивные авиационные двигатели марки «АЛ» и самолёты, на которых они устанавливались
Прототипы ТР-1  · ТР-3  · ТР-2 Су-11, Ил-22, И-211
АЛ-5 Ил-46 · Ла-190 · 150 (опытный бомбардировщик)
АЛ-7 АЛ-7Ф · АЛ-7Ф-1 · АЛ-7Ф-2 · АЛ-7П · АЛ-7ПБ Ил-54, Ла-250, Су-7Б, Су-9, Су-11, Ту-28, Ту-128, Бе-10, Ту-110
АЛ-21Ф АЛ-21Ф-3 Су-24, Су-17, МиГ-23Б
АЛ-31Ф АЛ-31ФП · Р-32 · АЛ-31Ф сер.3 · АЛ-31Ф-М1 · АЛ-31ФН · АЛ-31СТ Су-27, П-42, Су-30, Су-33, Су-34, Су-35, Су-37
АЛ-41Ф АЛ-41Ф1 (117)  · АЛ-41Ф1С (117С) Су-35С (АЛ-41Ф1С), Су-57 (АЛ-41Ф1)

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии