AL-31F發動機如何成為了蘇-27戰鬥機的動力系統?

3014房間

蘇-27的動力系統計劃採用2臺大功率的新一代可加力的渦扇發動機,但這種發動機的技術要求非常高:如果要讓飛機發動機在打開加力時推力達到12500千克,這比AL-21F-3高出了12%;但同時發動機的單位油耗必須低,否則就不能滿足飛機的大航程要求,與當時大量生產的AL21F-3相比,新型發動機的油耗至少要降低25%。同時,蘇霍伊設計局也沒有足夠的時間供他們“慢慢”研製。
經過研究,設計人員們決定採用3級低壓、9級高壓和高、低壓渦輪各1級的結構(“3+9+1+1”方案),渦輪要進行抗熱增強設計(與Al-21F-3相比,工作溫度要高350°-400°),最後決定採用單晶結構的轉子葉片。但在1970年初、蘇聯獲得了F-15的F100-PW-100發動機的資料。根據這些資料,決定在AL-31F上採用4級風扇、12級高壓和高、低壓渦輪各2級的基本結構。
新結構的AL-31F發動機在1974年8月完成了第一臺,但在測試中發現它還存在結構缺陷。留利卡只能再次考慮原來的“3+9+1+1”方案,但4級風扇已經設計完畢,於是也被加在了這個“3+9+1+1”方案上。這樣,AL-31F發動機的壓縮機機構部分就有些類似另一種著名的發動機一一為米格-29研製的RD-33。
從製造單晶渦輪轉子的蘇聯航空材料製造廠傳來了一個壞消息,該葉片在進行熱實驗時發現無法滿足熱強度要求,假如要冷卻的話就只能從壓縮機中引氣。那樣做既降低了發動機的推力、又增加了油耗。這樣,AL-31F就趕不上T-10-1的試飛了。一直到T-10-3/T-10-4製造出來的時候,AL-31F才滿足了性能要求,正式成為蘇-27的動力系統。
更多內容詳見《兵器》雜誌2001年第01期。MMMM

兵器

飛機設計局和發動機設計局有比較固定的搭配關係。蘇霍伊的飛機大都使用留裡卡的發動機。

蘇-7和蘇-9都採用留裡卡的AL-7渦噴發動機。蘇-17和蘇-24採用AL-21發動機。

蘇-27設計之初就是重量較大的遠程戰鬥機。需要大推力發動機。留裡卡的發動機推力都比較大,有點類似於普惠

蘇-27採用AL-31就是順理成章的事了。其他設計局的大推力發動機基本沒有適合戰鬥機使用的。索洛維也夫的發動機是為運輸機用的。米格-31就安裝了軍用版的D-30。庫茲涅佐夫的發動機是為轟炸機用的,運輸機也是與圖波列夫設計局合作。

蘇-15採用的是圖曼斯基的R-13渦噴發動機,和殲八II的WP-13是表親。原因應該是不需要大推力發動機,選擇了推力較小的產品。

蘇聯的大型運輸機和大推力渦扇發動機在推力上不亞於英美。差在經濟性,耗油率和壽命。NK-8耗油率0.76磅每小時每磅推力,斯貝是0.63,CFM56是0.5。


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