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军武阅读■中华小福星——苏27的AL31F发动机

Al31f发动机是苏联柳利卡设计局的工作 。 它是由推力超过10吨的al21f涡轮喷气发动机研制而成 。 它是一种双转子中涵道比大推力涡扇发动机 。 虽然al31在大推力发动机上非常平庸 ， 但它仍然是苏联27号优异性能的可靠保证 。
Al31f采用4-9-1-1结构 ， 即4级风机、9级高压、1级高低压汽轮机 ， 低压压缩机风机采用4级 ， 增压比3.6 。 al31之所以只有6.9的推力重量比 ， 与多一级大直径风机密切相关 。 9级高压压缩机的压力比只有6.6 ， 负荷较大的叶片用螺栓固定在盘上 。 虽然强度不是很高 ， 但保养方面有所改进 。 如果叶片损坏 ， 可以单独更换 。
虽然四级风机和九级压缩机的设计比较复杂 ， 但每级的负荷都有所降低 。 例如 ， 四级风机每级平均压比只有1.37 ， 而美国F100和F110的平均压比都在1.4以上 ， al31f的总压比只有23.8 。 因此 ， al31f的喘振裕度非常出色 ， 这使得苏-27能够毫无顾虑地在飞行包线内运行 ， 完成“眼镜蛇”等艰难机动 ， 这似乎是苏-27的一块金盘 。
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由于尺寸和重量的限制 ， 必须控制发动机级的总数 。 在风机和压缩机各占13级后 ， AL-31F的高压和低压汽轮机只能分为一级 。 可以说“压力”是留给汽轮机的 ， 特别是低压汽轮机 。 与发动机风扇、变速箱等冷端零件不同 ， 涡轮具有恶劣的工作环境 ， 但它对发动机性能有着决定性的影响 。 因此 ， 为了稳定 ， 涡轮叶片和涡轮盘的技术相对成熟和保守 ， 影响了al31f性能的提高 。
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虽然作为70年代水平的航空发动机 ， 任何粉末冶金圆盘、单晶涡轮叶片等时尚技术都与al31f无关 ， 但它有很多优点 ， 主要表现在：
第一点是独特的变速箱处理 。 齿轮箱上有400个与al31f4级风机叶片相对应的斜槽 ， 称为齿轮箱处理 。 其目的是防止压缩机叶片失速 ， 并确保发动机吸收的空气流量均匀 。 除了可调的进口导叶 ， 苏-27的辛辣和皮革在使用中主要归因于此 。 俄罗斯也经历了工业革命 ， 至少在某些方面 ， 有着相对深厚的基础 。
第二点是al31f高效机械液压模拟电子混合控制系统 。 苏联在这方面的造诣很高 ， 这使得指标非常平庸的AL-31F最终呈现出快速推力响应（5秒内从空转推力到军用推力）、宽空气起动包线等优势 。
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三是al1f优异的空气重启能力 ， 空气重启分为三种：自动重启（当转子转速低于极限值时 ， 喷油量自动增加 ， 转速自动提高）、牵引重启（单引擎熄火 ， 另一个发动机转动启动）和风车启动 。 这里 ， 重点是风车启动 。 发动机风车起动是指发动机在空气中熄火后 ， 燃烧室熄火或不工作 ， 发动机在空气动力、转子惯性和阻力的共同作用下 ， 通过燃烧室重新点火并在不小于最小风车速度 。 与其他两种空气起动方式相比 ， 风车起动的困难在于在这种状态下 ， 虽然进入燃烧室的空气流量很大 ， 但压力和温度都很低 ， 因此很难点燃和稳定燃料的燃烧 。 当飞机停在空中时 ， 只要al31f的速度在450公里/小时以上 ， 燃烧室就可以完成重启 。
即使空气重启不成功 ， 对于双引擎来说 ， 如果一个引擎出现故障 ， 剩余的引擎仍然可以支持飞机长时间飞行 ， 这样飞机就可以选择紧急降落的地点 。 两台发动机同时发生故障的可能性极低 。
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【军武阅读■中华小福星——苏27的AL31F发动机】除了大多数指标一般 ， al31f还有两个致命缺陷：
首先 ， 它的支撑系统是超复杂的 ， 采用双中间轴承 。 也许它也实现了压缩机的设计思想 。 我知道轴承不好 。 让我们做更多的支持点来分担负载！这本来不算多 ， 但当备份达到一定级别时 ， 复杂性将增加一个数量级 ， 可靠性则相反 。 然而 ， AL31F的油系统非常糟糕 。 幸运的是 ， 它主要用于双引擎飞机！但是歼-10的al31fn没有这样的福利 ， 所以发生了一系列的事故 ， 但这是基本设计的缺陷 。 Al31f今生没有改变 。 歼-10能做的就是加大维修检测力度 ， 努力消除地面隐患 。
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二是al31f的使用寿命难以承受 。 平均维修周期仅300小时 ， 总使用寿命仅900小时 。 即使SU27的车身寿命下限为2500小时 ， 也会消耗4-6发动机 。 成本真的很高 ， 只有大人才才能用于小目的 。 他们不时外出威慑巡逻 ， 或者为了节省飞行时间 ， 他们会躺在窝里 。
通过引进al31f大修生产线 ， 我国终于找到了其再制造技术 ， 使用寿命从900小时大大提高到1500小时 ， 基本达到了该型发动机的设计极限 ， 真的很有价值 。
虽然al31f性能并不理想 ， 但它对我国航空工业具有重要的现实意义 。 歼-11依赖于它 ， 歼-10依赖于它 ， 歼-20依赖于它 。 它为太行赢得了宝贵的成长期 。 Al31f在很长一段时间内几乎支撑了中国的整个天空 ， 中国空军也仅用它度过了最艰难的岁月 。


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