| AL-31F | |
|---|---|
| Motor AL-31FN | |
| Země | SSSR |
| Používání | |
| Roky provozu | od roku 1984 |
| aplikace |
Su-27 a jeho modifikace BTS-002 OK-GLI |
| Rozvoj | AL-41F1 |
| Výroba | |
| Konstruktér | A. M. Lyulka , V. M. Čepkin |
| Rok vytvoření | od počátku 70. let do roku 1985 |
| Výrobce | JSC "SPC Gas Turbine Engineering" Salyut " , JSC "UMPO" |
| Roky výroby | od roku 1981 |
| Možnosti |
AL-31F AL-31FP AL-31F řada 3 AL-31FN AL-31F M1 AL-31F M2 R-32 AL-31ST |
| Hmotnostní a rozměrové charakteristiky | |
| Suchá hmotnost | 1530 kg |
| Délka | 4950 mm |
| Průměr | 1180 mm |
| Provozní vlastnosti | |
| tah | 7670 kgf |
| Tah přídavného spalování | 12500 kgf |
| Zdroj | 1000 h |
| Teplota turbíny | 1427 °C |
| Tlakový poměr | 23 |
| Řízení | elektromechanické |
| Proud vzduchu | až 112 kg / s |
| Spotřeba paliva | 3,96 kg/s kg / h |
| Specifická spotřeba paliva | 0,75 [1] kg / ( kgf h ) |
| Stupeň bypassu | 0,571 |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
AL-31F je základní motor řady leteckých vysokoteplotních obtokových proudových motorů s přídavným spalováním .
Vyvinuto pod vedením A. M. Lyulky v NPO Saturn . AL - první písmena jména a příjmení: Arkhip Lyulka , model - 31, F - přídavné spalování.
Konstrukce motoru začala v roce 1973, první testy proběhly v roce 1977, státní zkoušky byly dokončeny v roce 1985. Od roku 1981 se motory AL-31 vyráběly v UMPO ( Ufa ) a MMPP Saljut ( Moskva ).
Po smrti A. M. Lyulky v roce 1984 vedl práce na motoru a jeho úpravách generální konstruktér V. M. Chepkin . V současné době OKB im. Lyulki (Moskva) je součástí UMPO .
Odhadovaná cena jednoho motoru AL-31F (stav k roku 2008) je 96,4 milionů rublů [2] .
Od roku 2013 je motor montován jako součást divize UEC „motory bojového letectví“, NPT konstrukce plynových turbín Salyut odpovídá za horkou část a OMO je zodpovědná za studenou část a montáž UMPO .
AL-31F je základní dvouokruhový dvouhřídelový proudový motor se směšováním proudů vnitřního a vnějšího okruhu za turbínou, přídavným spalováním společným pro oba okruhy a nastavitelnou nadzvukovou celorežimovou proudovou tryskou. Motor je modulární.
Skládá se ze 4-stupňového nízkotlakého axiálního kompresoru s nastavitelnou vstupní vodicí lopatkou (VNA), 9-stupňového vysokotlakého axiálního kompresoru s nastavitelným VNA a vodicími lopatkami prvních dvou stupňů, vysokotlaké a nízkotlaké turbíny - axiální jednostupňové; lopatky turbín a tryskových zařízení jsou chlazeny (chlazení filmu). Hlavní spalovací komora je prstencová.
V konstrukci motoru se široce používají slitiny titanu (až 35 % hmotnosti) a žáruvzdorné oceli . Lopatky turbíny mají dutiny v podobě labyrintů, pro chlazení jsou plyny přiváděny z kotouče na lopatku a procházejí otvory po okrajích (filmové vzduchové chlazení), pro připevnění lopatky k kotouči je použita stopka typu vánočního stromku . Hřídel každého rotoru je nesena 2 válečkovými ložisky a 1 kuličkovým ložiskem. . Za turbínou je instalován 11-lopatkový mixér. Pro zajištění stabilního provozu FC je instalován za turbínou rozmetač, který plynule převádí proudění z prstencové do kruhové sekce, s antivibračními otvory a v přídavném spalování jsou instalována antivibrační podélná síta.
Motor má elektrický zapalovací systém. Startovací systém dokáže nastartovat motor jak na zemi, tak za letu. Pro startování motoru na zemi se používá startovací zařízení, umístěné ve vzdálené skříňce motoru. Při běžném provozu motoru je chlazení turbín z důvodu úspory paliva částečně vypnuto.
Použití nastavitelných VNA KND a KVD dává vyšší odolnost proti přepětí , v praxi to znamenalo, že motory zůstaly v provozu, když se letoun dostal do vývrtky a když byly odpáleny rakety. Motor za letu lze používat ve všech režimech bez omezení. Doba vyzvednutí z klidového režimu do režimu „maximum“ v malé výšce je 3-5 sekund, ve střední výšce - 5 s, ve velké výšce - 8 s. Jmenovité otáčky vysokotlakého rotoru jsou 13 300 ot./min.
Základní verze motoru se používá na stíhačkách Su-27 a jeho modifikacích. Zpočátku byl přidělený zdroj sériového AL-31F pouze 100 hodin, zatímco letectvo SSSR vyžadovalo 300 hodin, ale postupem času to bylo až 1500 hodin. Životnost generální opravy v maximálních provozních režimech se pohybovala od 5 do 15 hodin. Maximální počet startovacích cyklů (TAC) je 300. Motory AL-31 jsou vyráběny podniky UMPO a výzkumným a výrobním střediskem pro inženýrství plynových turbín Salyut .
CharakteristikaNa základě AL-31F bylo vyvinuto velké množství modifikací.
Hlavním rozdílem od základního motoru AL-31F je řiditelný vektor tahu , který výrazně zvyšuje manévrovatelnost letounu. Ve svislé rovině lze vektor změnit až o ±15°. Jsou instalovány dva motory, z nichž každý se otáčí směrem ven kolem podélné osy pro všestrannou změnu vektoru celkového tahu. FP - znamená přídavné spalování rotační. Motor byl vyvinut v NPO Saturn a vyrábí se v UMPO.
Motory AL-31FP jsou instalovány na stíhačkách Su-30SM , Su-30MKI.
Nucený motor AL-31F pro rekordní letoun P-42 , vytvořený na bázi Su-27 . Tah motoru přídavného spalování byl zvýšen na 13600 kgf.
Varianta motoru AL-31F pro stíhací letoun Su-33 . Na rozdíl od základního AL-31F má přídavný speciální režim (OR) s tahem 12800 kgf, který se krátkodobě používá při startu letadla z paluby s plnou bojovou zátěží nebo při nouzovém průletu. .
Modifikace AL-31F se spodním uspořádáním převodovky pro čínský stíhač Chengdu J-10 . Má tažnou sílu zvýšenou o 200 kg oproti základní verzi. Vyvinuto v MMPP Salyut. ČLR zakoupila v roce 2013 celkem 399 jednotek AL-31FN v hodnotě 500 milionů $ [3] .
Smlouva o výzkumu a vývoji mezi Čínou a Ruskem byla podepsána v roce 1992 a finanční prostředky poskytla také Čína. V roce 1994 byl motor konečně navržen.
Zpočátku byl motor vyvinut společně NPO Saturn a MMPP Salyut, ale po roce 1998 MMPP Salyut vypracoval dokumentaci a zahájil sériovou výrobu AL-31FN samostatně. V roce 1999 byla pod ministerstvem spravedlnosti zřízena Federální agentura pro ochranu výsledků duševní činnosti (FAPRID). Ve snaze delegitimizovat práva vývojáře se Yurymu Eliseevovi, generálnímu řediteli MMPP Salyut, podařilo podepsat licenční smlouvu s FAPRID (č. 1-01-99-00031), která se stala vůbec první uzavřenou dohodou tohoto druhu. nově vytvořenou agenturou. S odkazem na něj Saljut považuje licenční smlouvu se Saturnem z roku 1998 za neplatnou.
Modernizovaný motor AL-31F MMPP Saljut se čtyřstupňovým nízkotlakým kompresorem KND-924-4 s průměrem zvětšeným z 905 na 924 mm, poskytující o 6 % vyšší spotřebu vzduchu, a také pokročilejší digitální systém automatického řízení (komprese poměr 3,6). Teplota plynů před turbínou u tohoto motoru je zvýšena o 25°C. Motor je dvouokruhový, první okruh prochází „plášťem“ pro chlazení, poté se za turbínou míchá s horkým druhým dvouhřídelovým okruhem.
První let 25. ledna 2002, sériově vyráběný od roku 2006 pro stíhačky rodiny Su-27 [4] , je instalován bez úprav v jakýchkoliv stíhačkách, včetně prvních let výroby, také na Su-27SM / SM2 . Přijato ruským letectvem v roce 2007 [5] . Má zvýšenou tažnou sílu (13 300 kgf v režimu přídavného spalování), životnost při generální opravě 1000 hodin [6] , přidělenou životnost 2000 hodin při zachování celkových rozměrů a hmotnosti. Specifická spotřeba paliva byla snížena. Má modifikaci s řízeným vektorem tahu, se zdrojem 800 hodin [6] .
Motor AL-31FM2 je obtokový proudový motor založený na AL-31F. Lopatky turbíny s perforací po okrajích jsou vyrobeny litím, teplota před vstupem do turbíny je zvýšena o 100°C oproti AL-31F. Tah motoru ve speciálním režimu 14 500 kgf [7] , v režimu plného přídavného spalování 14 100 kgf [8] . Přidělený zdroj upgradovaného motoru přesahuje 3 000 hodin. Motor má minimální rozdíly od řady 3, 20 a 23. Trakční vlastnosti se zvyšují s poklesem měrné spotřeby paliva, a to i v režimech bez přídavného spalování. Na rozdíl od motorů jiných řad nevyžaduje úpravu boku letadla při instalaci na letouny jako Su-27, Su-30, Su-34. V roce 2012 se motor poprvé ukázal na 2. mezinárodním fóru „Technologies in Mechanical Engineering-2012 (TVM-2012) [9] . SLI se plánuje od roku 2013.
3. etapa modernizace AL-31F MMPP Saljut, navíc je instalován nový třístupňový LPC se širokými tětivovými lopatkami prostorového profilování a zvýšeným tlakovým poměrem až 4,2 (KND-924-3), což umožňuje pro zvýšení tahu až na 15 300 kgf v režimu přídavného spalování (získané při statických testech). Lopatky a disk 3-stupňového HPC jsou jeden celek (blisk), místo 9 HPC stupňů je plánováno snížení počtu na 6 [10] . Od roku 2002 byl motor testován na zkušebním stavu.
Motor „prvního stupně“ pro stíhací letoun 4++ generace Su-35BM, přijatý ruským letectvem (nyní VKS) pod označením Su-35S, s tahem 14 000 kgf při plném přídavném spalování (14 500 v nouzovém režimu ) [11] [12] . Vytvořeno na základě motorů AL-31F, AL-31FP a AL-41F . Navzdory schématu podobnému AL-31F se motor skládá z 80 % nových dílů [13] . Od svých předchůdců se liší zvýšeným tahem v režimu přídavného spalování (14 000 [14] kgf oproti 12 500 pro AL-31F), plně digitálním řídicím systémem, systémem plazmového zapalování, novým kompresorem s větším průměrem a výrazně zvýšeným zdrojem (4 000 hodin oproti 1 000 u AL-31F) a zlepšené charakteristiky spotřeby [13] . Převodovka je umístěna na horní straně motoru. Náklady na vývoj činily 3 miliardy rublů [15] .
Zvýšení tahu bylo dosaženo zvětšením průměru kompresoru z 905 na 932 mm [16] . Délka motoru se zvětšila na 4990 mm. Trakce v nouzovém režimu - 14 500, maximálně - 8800 kgf.
NPO Saturn v roce 2008 provedl 200hodinové testy, z toho 16 hodin – „horké“ [17] .
"Pozemní" stacionární modifikace AL-31F o výkonu 16 MW [18] pro použití jako pohon čerpacích stanic plynu.
| Proudové letecké motory značky "AL" a letadla, na kterých byly instalovány | |||
|---|---|---|---|
| Prototypy |
| ||
| AL-5 | |||
| AL-7 |
| ||
| AL-21F |
| ||
| AL-31F |
| ||
| AL-41F |
| ||
| Portál: Letectví | |||
| Letecké motory SSSR a postsovětských zemí | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Píst |
| ||||||||||||||
| Proudový |
| ||||||||||||||
| Turboventilátor (turbojet dvouokruhový) |
| ||||||||||||||
| Turbovrtule, turbovrtulový ventilátor a turbohřídel | |||||||||||||||
| Pomocné motory s plynovou turbínou | |||||||||||||||