История создания и концепция двигателей

Су-27 оснащён двумя турбореактивными двухконтурными двигателями АЛ-31Ф с форсажными камерами. Двигатель АЛ-31Ф разработан на столичном машиностроительном заводе «Сатурн» (ныне ОАО «А. Люлька-Сатурн», был специально создан для нового истребителя четвертого поколения Су-27, главной задачей двигателя, как и самолета было преобретение преимущества над своим американским соперником – F-15.

Двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой АЛ-31Ф модульной установки состоит из 4-ступенчатого компрессора нисокого давления с контролируемым входным направляющим аппаратом, промежуточного корпуса с центральной коробкой приводов, 9-ступенчатого компрессора высокого давления с регулируемой первой группой ступеней, внешнего контура, кольцевой камеры сгорания, одноступенчатой охлаждаемой турбины низкого давления, одноступенчатой оохлождаемой турбины высокого давления, форсажной камеры и сверхзвукового сопла. Гидроэлектронная система с аналоговым электрическим регулятором-ограничителем КРД-99, гидромеханическим насосом-регулятором НР-31 и регулятором сопла и форсажа РСФ-31, предназначенна для управления двигателем.

Электродвигатель вырабатывает силовую тягу 12500 кгс на режиме "полный форсаж" и 7600 кгс - на режиме "максимал". На истребителе Су-27К можно использовать специальный режим двигателя (ОР), на нем тяга сила кратковременно увеличивается до 12800-13000 кгс. Расход топлива на максимальном режиме работы - 0.75 кг/(кгс. ч), для форсаже - 1.92 кг/(кгс. ч), минимальный расход топлива на крейсерской скорости полета 0. 67 кг/(кгс. 23-кратное сжатие поступающего воздуха, обеспечивает Высоконапорный двухкаскадный компрессор, при его расходе через двигатель до 110 кг/с и степени двухконтурности около 0.59. перед турбиной температура газа достигает 1665 К. длина двигателя 4950 мм, диаметр входа 905 мм, максимальный диаметр 1180 мм. Сухая масса двигателя 1530 кг, удельный вес двигателя 0.12. Ресурс двигателя до первого ремонта составляет 1000 ч, назначенный ресурс - 1500 ч.

 

Конструкция модулей двигателя

Воздухозаборники

Воздухозаборники самолета прямоугольного сечения, регулируемые, внешнего сжатия. Для предотвращения попадания в двигатели посторонних воздухозаборники снабжены защитными сетками. Они автоматически открываются и закрываются при взлете и посадке. Сетка представляет собой титановую панель, которая состоит из множества квадратных ячеек размером 2,5 мм каждая.

 

 

Компрессор низкого давления

компрессор низкого давления (КНД) предназначен для сжатия воздуха, поступающего в наружный и внутренний контуры двигателя.

Он состоит из:

· Ротора;

· Статора.

· Входного направляющего аппарата

Особенностями компрессора низкого давления двигателя АЛ-31Ф являются:

· поворотные закрылки входного направляющего аппарата (ВНА) КНД;

· бандажные полки на рабочих лопатках первых трех ступеней;

· кольцевой перепуск воздуха над рабочими лопатками четвертой ступени;

· двухрядный выходной направляющий аппарат;

· наличие противообледенительной системы.

Входной направляющий аппарат (ВНА КНД) нужен для подготовки газа к сжатию и для избежания излишних вибраций, провоцирующих ненужный износ некоторых частей и деталей двигателя и уменьшить урон от попадания пернатых животных в тракт мотора.

Ротор КНД состоит из трех секций. В первую секцию входят переднее цапфы, диск первой ступени, диска второй ступени, цилиндрическая проставка с фланцем. Ко второй секции относят: диск третьей ступени, заднюю цапфу и цилиндрическую проставку с фланцем. В третьей секции находится диск четвертой ступени

Статор КНД состоит из:

· входного направляющего аппарата (ВНА

· корпус первой ступени

· корпус второй ступени

· корпус третьей ступени

· корпус четвертой ступени;

· направляющего аппарата первой ступени

· направляющего аппарата второй ступени

· направляющего аппарата третьей ступени

· выходного спрямляющего аппарата

Входной направляющий аппарат является силовым элементом двигателя, выполнен из титанового сплава.