Az alapon Szövetségi Állami Egységes Vállalat "SPC Gas Turbine Engineering" Salyut» tudományos és műszaki tanácsot tartottak a második szakasz AL-31F hajtóművének (AL-31F M2) korszerűsítésének fejlesztési munkáinak eredményeiről. A Szuhoj Tervező Iroda az Orosz Légierőnél szolgálatban lévő Szu-27SM és Szu-34 repülőgépek további remotorizálására alkalmas termék iránt érdeklődik.

Tudományos és műszaki tanács, amelyen mindenki részt vett érdekelt felek- a Sukhoi Design Bureau képviselői, NTC im. A Lyulka, a United Aircraft Corporation és a United Engine Corporation rendezvényt az elmúlt öt évben először rendezték meg. Szergej Rodyuk, a vezető tervezők osztályának vezetője jelentést készített a második szakasz AL-31FM2 motorjának modernizálása során elért munka eredményeiről.

A motorkorszerűsítés második szakaszával kapcsolatos minden munka a megadott ütemezések szerint történik. A mai napig a CIAM termikus kamrában a második szakasz hajtóművének speciális próbapadi tesztjeit befejezték, amelyek megerősítették a 14 500 kgf statikus tolóerő elérésének lehetőségét, és biztosítják a deklarált jellemzőket repülés közben. Az első szakasz AL-31FM-éhez képest a repülési tolóerő 9%-kal nőtt.

"Az AL-31F motor modernizálása változtatás nélkül történik befoglaló méretekés célja a teljes Szu-27-es repülőgép-flotta remotorizálási lehetőségének fenntartása anélkül további változtatások repülőgép-váz vagy motorgondola” – mondta Gennagyij Skirdov, a Szaljut megbízott általános tervezője.

2012 végére a tervek szerint befejeződik a speciális próbapadi és élettartam-tesztek programja, valamint megkezdődik az állami speciális teszteket megelőző speciális repülési tesztek programja.

Vladislav Masalov, a Szaljuti Gázturbina-mérnöki Kutató- és Gyártóközpont főigazgatója szerint a korszerűsített motor sorozatos szállítása már 2013-ban megkezdődhet. "Az AL-31F M2 hajtómű olcsó megoldásnak tekinthető az orosz védelmi minisztérium által üzemeltetett Szu-27, Szu-30 és Szu-34 repülőgépek flottájának újramotorosításához, valamint külföldi ügyfeleknek történő szállításhoz" neves vezérigazgató"Üdvözöl". A Szu-27SM és Szu-34 repülőgépek feladatmeghatározásában és specifikációiban foglalt követelmények teljesítése érdekében nagyobb tolóerővel és kedvezőbb költségekkel rendelkező motort kell használni. Az AL-31F M2 hajtómű használata ezeken a repülőgépeken biztosítja a követelmények teljesülését. Beszerelése nem igényel semmilyen módosítást a repülőgépen, és közvetlenül üzem közben is elvégezhető.

Rövid információ:

AL-31FM2 motor- AL-31F alapú turbósugárzós bypass motor. A motor tolóereje speciális üzemmódban 14 500 kgf. A frissített motor hozzárendelt erőforrása meghaladja a 3000 órát. A motor minimális eltéréseket mutat a 3-as, 20-as és 23-as sorozathoz képest. A vontatási jellemzők a fajlagos üzemanyag-fogyasztás csökkenésével nőnek, beleértve a nem utóégető üzemmódokat is. Nem igényli a repülőgép oldalának módosítását, ha olyan repülőgépekre szerelik fel, mint a Szu-27, Szu-30, Szu-34 más sorozatú hajtóművek helyett. A korai sorozatú motorok javításakor korszerűsítés lehetséges. A paraméterek növelésével és az oxigénellátó rendszer megszüntetésével javították a repülőgép repülési jellemzőit és üzemi jellemzőit. A szabályozás pontosságának és a diagnosztika minőségének növelése.

Korszerűsítés révén - új motorokhoz

A piaci helyzet jelenleg két fő irányvonalat határoz meg a repülőgép-hajtóművek gyártásának terén:

• Meglévő motorok fokozatos korszerűsítése és újak létrehozása a meglévő modulok és szerelvények alapján. Ez az út jelentősen csökkentheti az új motor fejlesztésének idejét és költségeit, valamint csökkentheti a műszaki kockázatot, miközben megőrzi a generációk folytonosságát. Egy motor fejlesztésével lehetőség nyílik az új motorok kellően széles választékának beszerzésére és az új generációkra való fokozatos átállás biztosítására a tervezési-gyártási-értékesítési ciklus megszakítása nélkül.
• Teljesen új motorok létrehozása a felhalmozott tudományos és műszaki tartalék alapján. Itt egyrészt fontos a motor megfelelő méretének és alapvető paramétereinek megválasztása annak érdekében, hogy a jövőben a lehető legszélesebb motorválasztékot lehessen ennek alapján kialakítani. Másrészt egy univerzális motor (vagy egy gázgenerátor) elveszíti műszaki jellemzőit egy speciálisan egy adott alkalmazásra tervezett motorral szemben. Ezért, figyelembe véve az új motor fejlesztésének magas költségeit, pontosan meg kell találni azt a vonalat, amelyen a létrehozandó gázturbinás motorral szemben támasztott nagyon ellentmondásos követelmények a legoptimálisabban kombinálhatók.

Figyelembe véve az állam korlátozott lehetőségeit az ipar finanszírozására, az FSUE MMPP Salyut kidolgozott egy koncepciót a sorozatgyártású AL-31F motor korszerűsítésére, amely a következő főbb rendelkezéseken alapul:

Az AL-31F motor korszerűsítésének szakaszai

Első fázis

Tolóerő R f =13300 kgf

Második fázis

Tolóerő R f =14100 kgf

Harmadik szakasz

Tolóerő R f =14600 kgf

1. Az AL-31F modernizálásának célja a vonóerő és a gazdasági jellemzők, a megbízhatóság és az élettartam javítása. szakaszos megvalósítás a progresszív tervezés és tervezési és technológiai megoldások motorjának sorozattervezésében. A modern repülés fejlesztésének fő trendjei (repülőgépek súlyozása (LA), repülési hatótávolság és magasság növelése, manőverezhetőség és ezzel együtt a gyártási és üzemeltetési költségek csökkenése) megfelelnek a modernizált hajtómű alapú használatnak. bevált tervezésen és a fenti feladatok teljesítésének biztosításával a meglévő LA flotta használatának megszakítása nélkül.
2. Egy komplex munka (fejlesztés, finomhangolás, sorozatos szállítás, üzemeltetés és javítás) egyetlen irányítás alatt történő megvalósítása lehetővé teszi az egyes szakaszokban felmerülő problémák lehető legrövidebb időn belüli megoldását. A vállalatnál az összes munka – haladó fejlesztés, finomhangolás, gyártás, sorozattámogatás, karbantartás és javítás – egyetlen irányítása alatt történő egyesítése az FSUE „MMPP” Salyut „egyedüli és teljes felelősséget vállalt a modernizált motor létrehozásáért. Ezzel kapcsolatban a vállalkozás a korábban meglevő technológiai szolgáltatások mellett, amelynek szerepe is megnőtt, egy Fejlett Fejlesztések Tervező Iroda (KBPR) jött létre.
   A KBPR jelenleg képzett szakemberekkel dolgozik, és eredményesen dolgozik. Munkahelyek modern felszerelésekkel való felszerelése Számítástechnika, egyetlen információs hálózattá egyesítve, komplex automatizált tervezést tesz lehetővé a motor egészének, egyes alkatrészeinek és alkatrészeinek legújabb modellezési módszereivel és számításaival. A modern számítástechnikai technológiákat hő- és szilárdsági számításokhoz, gázdinamikai és égési számításokhoz, háromdimenziós modellezéshez és tervdokumentáció elkészítéséhez használják.
3. Az a probléma, hogy egy magas technológiai kultúrával és bizonyos pénzügyi adottságokkal rendelkező vállalkozásnál tudományos, műszaki és technológiai tartalékok keletkezzenek, az állam jóval alacsonyabb költséggel megoldható. Negatív példa ebben a tekintetben az egyik 5. generációs motor létrehozásának története, amely e problémák miatt soha nem fejeződött be.
   A modern motor a legbonyolultabb tervezési és technológiai szempontból műszaki rendszer. A motor kialakításának, a teljesítményét és a gyártás magas gazdasági hatékonyságát biztosító technológiai folyamatoknak világszínvonalú követelményeknek kell megfelelniük. Ezért a Salyut modern technológiái közül azokat választják ki, amelyek műszaki és gazdasági szempontból a legracionálisabbak. Az ilyen berendezések vezérlési programjait a vállalat és a külföldi szakemberek dolgozzák ki. A megvásárolt programok felhasználásával párhuzamosan saját speciális processzorokat fejlesztünk a turbógép-alkatrészek feldolgozásának programozására. Az FSUE "MMPP "Salyut" gyártása tanúsított. Az üzem rendelkezik minden szükséges orosz és nemzetközi tanúsítvánnyal minőségi rendszerek, valamint gázturbinás motorok tervezésére vonatkozó engedély. A motor fő paramétereinek következetes javítását a modernizáció három szakaszán keresztül kívánjuk elérni. Mindegyikük előtt bizonyos mennyiségű kísérleti tervezési és tervezési munkát hajtanak végre, valamint a kritikus technológiák listáját, amelyek biztosítják a modernizált egységek bevezetését. Ugyanakkor feltételezhető, hogy a modernizáció egyes szakaszainak hajtóművei sorozatgyártásúak lesznek, a repülőgépeken egymással cserélhetőek, és a korábbiakhoz képest jobb jellemzőkkel rendelkeznek. A teljesítmény javítása a csereszabatossággal a következőképpen érhető el.

A modernizáció első szakaszában (AL-31F-M1 motor):

• Hatékonyság megnövelt légáramlás mellett be van állítva
• a turbina előtti T3 gázok hőmérséklete 25 o-kal növekszik, aminek megengedhetőségét a turbina szükséges termikus számításai igazolják
• az analóg motorvezérlőt digitálisra cserélik
• turbóindítót használnak 15-20%-kal megnövelt teljesítménnyel és 3500 m-es kilövési magasságig.

A motor tolóereje ebben az esetben 800 kgf-al nő az AL-31F alap 12500 kgf-jéhez képest. A modernizáció első szakaszának motorja sikeresen teljesítette a próbapadi és a repülési teszteket. A sorozatba való bevezetésre készül a gyártás.

A modernizáció II. szakaszában (AL-31F-M2 motor) a korábbiakon kívül:

• magas hőmérsékletű modernizált HPT és LPT turbinák térprofilozó lapátokkal. Az AL-31F-M2, AL-31F-MZ motorokhoz a munkalapát (RL) öntött változatát fejlesztették ki egy többmenetes hosszirányú-keresztirányú hűtési rendszer élén perforálással. Itt a hűtőlevegő belép a bemeneti él területére, ahol részben a profilra fújják, részben pedig vízszintes (keresztirányú) csatornákon keresztül a kimeneti él területére jut, ahol kifújják az áramlási út. Ez az RL kialakítás lehetővé teszi egy egyenletesen fűtött lapátos szárny létrehozását minimális hőterhelés mellett. A gázok hőmérséklete további 75 o-kal nő
• új fejlesztésű fejlett égéskamrát (CC) használnak duplafalú lángcsővel. Ez biztosítja az égés megszervezését magas égési hatásfokkal, az égőfej megbízható beindítását oxigén felhasználása nélkül, a hőmérsékletmező kerületi egyenetlenségeit csökkenti az égőtér kimeneténél, megnöveli az égés élettartamát a hűtőlevegő fogyasztásának jelentős csökkenésével.
• teljes felelősséggel, hidromechanikai redundanciával rendelkező elektronikus-digitális automata vezérlőrendszer kerül kiépítésre.

A motor tolóereje 14100 kgf-ra nő.

Három fokozatú kompresszor
alacsony nyomású AL-31F-M3

A modernizáció III. szakaszában (AL-31F-MZ motor) ezen felül egy új, háromfokozatú LPV széles húrú térprofilozással és megnövelt tömörítési aránnyal akár p k = 4,2, ami lehetővé teszi a tolóerő növelését 14600 kgf-ig.

A modernizálás bármely szakaszában a motorra minden szögben forgó fúvókát lehet szerelni, amely jelenleg hosszadalmas teszteken megy keresztül. A három szakasz megvalósítása biztosítja a 4+ generáció jellemzőivel rendelkező motor létrehozását. A korszerűsítés során tesztelt új tervezési és technológiai megoldások továbbfejlesztésükkel a fejlett motorok fejlesztésének alapjául vehetők.

AL-31F turbósugárhajtómű.

Fejlesztő: NPO Saturn (A. M. Lyulka irányítása alatt)
Ország: Szovjetunió
Próbák: 1977
Sorozatgyártás: 1981

Az AL-31F („99-es termék”) a repülőgépek utóégetővel ellátott magas hőmérsékletű bypass turbósugárzó-motorjainak sorozatának alapmotorja. A.M. Lyulka irányítása alatt fejlesztették ki az NPO Saturnnál. A motortervezés 1973-ban kezdődött, az első tesztekre 1977-ben került sor, az állami teszteket 1985-ben fejezték be. 1981 óta az AL-31 hajtóműveket az UMPO-ban (Ufa) és az MMPP Salyut-ban (Moszkva) gyártják. A. M. Lyulka 1984-ben bekövetkezett halála után a motoron és annak módosításain végzett munkát V. M. Chepkin általános tervező irányította. Jelenleg az OKB im. Lyulki (Moszkva) az UMPO része.

Az AL-31F egy alap kétkörös, kéttengelyes turbósugárhajtómű, a belső és külső körök áramlásának keverésével a turbina mögött, mindkét körben közös utóégetővel és állítható szuperszonikus, minden üzemmódú sugárfúvókával. A motor moduláris.

Ez egy 4 fokozatú alacsony nyomású axiális kompresszorból áll, állítható bemeneti vezetőlapáttal (VNA), egy 9 fokozatú nagynyomású axiális kompresszorból állítható VNA-val és az első két fokozat vezetőlapátjaiból, nagy és alacsony nyomású turbinákból - axiális egyfokozatú; turbinák lapátjait és fúvókás készülékeit hűtik (filmhűtés). A fő égéstér gyűrű alakú.

A titánötvözetek (a tömeg 35%-áig) és a hőálló acélok széles körben használatosak a motortervezésben. A turbinalapátok labirintus alakú üregekkel rendelkeznek, a hűtőgázok a tárcsától a lapáthoz jutnak, és áthaladnak a szélek mentén lévő lyukakon (film léghűtés), fenyőfa típusú szárral rögzítik a lapátot a tárcsához. . A turbina után egy 11 lapátos keverőt szerelnek fel. Az FC stabil működésének biztosítása érdekében egy turbina-forgató van felszerelve, amely simán továbbítja az áramlást egy gyűrű alakú részről egy kör alakú részre, rezgéscsillapító lyukakkal, és az utóégetőbe rezgéscsillapító hosszirányú szűrőket szerelnek be.

A motor elektromos gyújtásrendszerrel rendelkezik. Az indítórendszer mind a földön, mind repülés közben be tudja indítani a motort. A motor talajon történő indításához egy indítóeszközt használnak, amely a távoli motordobozban található. A motor normál működése során a turbinák hűtése az üzemanyag megtakarítása érdekében részben le van kapcsolva.

Az állítható VNA KND és KVD használata nagyobb túlfeszültség-ellenállást ad, ami a gyakorlatban azt jelentette, hogy a hajtóművek üzemképesek maradtak, amikor a repülőgép farokpergésbe került, illetve rakétákat indítottak. A repülés közben lévő motor minden üzemmódban korlátozás nélkül használható. Az üresjárati üzemmódból a "maximális" üzemmódba való felvételi idő kis magasságban 3-5 s, közepesen 5 s, nagy magasságban 8 s. Maximális fordulatszám 13 300 ford./perc.

A motor T-1, TS-1, RT minőségű repülési kerozinnal működik.

Indiába és Kínába exportálták. Nagyjavítás a kubinkai 121-es számú repülőgép-javító üzemben végezték.

Módosítások:
AL-31F - alap. Szu-27, Szu-27UB, Szu-30, Szu-34, Szu-35-re szerelve. Kezdetben a soros AL-31F hozzárendelt erőforrása csak 100 óra volt, míg a légierő 300 órát igényelt, de idővel ez 1500 órára nőtt.

AL-31K - hajtómű Szu-33 hordozó alapú repülőgépekhez. Az utóégető tolóereje 13300 kgf-ra nőtt. Kiegészítő korróziógátló védelemben különbözik.

AL-31FM1 - ​​modernizált. Az utóégető tolóereje 13 500 kgf-ra nőtt. Négyfokozatú KND-924-4 alacsony nyomású kompresszorral, amelynek átmérője 905-ről 924 mm-re nőtt, 6%-kal több levegőfogyasztást biztosítva, valamint fejlettebb digitális automata vezérlőrendszerrel (sűrítési arány 3,6). A turbina előtti gázok hőmérséklete ennél a motornál 25°C-kal nő. A motor kétkörös, az első kör áthalad a „köpenyen” a hűtéshez, majd a turbina után összekeverik a forró második kéttengelyes körrel. 2006 óta sorozatban gyártják a Szu-27-es család vadászgépeihez, módosítás nélkül beszerelhető minden vadászgépbe, beleértve korai évek kiadás, a Su-27SM / SM2 1 polcára telepítve, és már telepítve vannak a gyártott Su-34-ekre.

AL-31FM2 - 14000 kgf-ig kényszerített. Háromfokozatú alacsony nyomású kompresszorral rendelkezik. A frissített motor hozzárendelt erőforrása meghaladja a 3000 órát. Nem igényli a repülőgép oldalának módosítását, ha olyan repülőgépekre telepítik, mint a Szu-27, Szu-30, Szu-34, ellentétben más sorozatú hajtóművekkel.

AL-31FM3 - kényszerített. Az AL-31F MMPP Salyut korszerűsítésének 3. szakasza, egy új háromlépcsős LPC, széles húrú térprofilozással és 4,2-ig megnövelt nyomásaránnyal (KND-924-3), amely lehetővé teszi a növelje a tolóerőt 15 300 kgf-ig (statikai tesztek alapján). A 3 fokozatú HPC pengéi és lemezei egyetlen egységet alkotnak (blisk), 9 HPC fokozat helyett a tervek szerint 6-ra csökkentik a számot.

AL-31FP (AL-31FU) - forgó fúvókával. 1988-1994 között fejlesztették ki. A súly 110 kg-mal nőtt, a hossza - 0,4 m. A Su-33KUB, Su-37 típusokra szerelve. A fő különbség az alap AL-31F hajtóműhöz képest a szabályozható tolóerővektor, amely jelentősen megnöveli a repülőgép manőverezhetőségét. A vektorváltás függőleges síkban legfeljebb ±16°-os szögben, bármely irányban ±15°-ig lehetséges.Az „FP” forgó utánégetőt jelent. A motort az NPO Saturn fejlesztette ki, és az UMPO gyártja. Az AL-31FP hajtóműveket 4++ generációs vadászgépekre telepítik - Su-35.

R-32 - megerősített AL-31F hajtómű a rekordméretű P-42 repülőgéphez, a Szu-27 alapján készült. A motor utóégető tolóerejét 13600 kgf-ra növelték.

AL-31FN - a sebességváltó alsó helyével. Kína megrendelésére fejlesztették ki.

AL-31FP motor.

.
Források listája:
A szülőföld szárnyai. 8. szám 1999. Ufa motorok.
Magazin "Motor". 3. szám 2000. V.M. Chepkin. A huszadik század remekműve.
A russianplanes.net oldal fotóarchívuma

2.1 ábra - Az AL-31F általános képe

A szóban forgó turbóventilátoros motor (2.1. ábra) kéttengelyes séma szerint készül, a turbina mögötti külső és belső kör áramlásának keverésével, a két körben közös utóégetővel és egy állítható szuperszonikus all-mode sugárfúvókával.

A motor a következő fő alkatrészeket tartalmazza:

egy kompresszor, amely egy alacsony nyomású kompresszorból (LPC) és egy nagynyomású kompresszorból (HPC) áll;

fő égéskamra;

egy nagynyomású turbinából (HPT) és egy alacsony nyomású turbinából (LPT) álló turbina;

külső áramkör, amelyben levegő-levegő hőcserélő (AHU) található;

utánégető keverővel és szuperszonikus fúvókával;

kiegészítő meghajtók.

Ezenkívül a motor olaj-, üzemanyag-, jégmentesítő, túlfeszültség-gátló és indítórendszerrel, vészhelyzeti üzemanyag-leeresztő rendszerrel és vezérlőrendszerrel rendelkezik.

Az egyes alkatrészek összeszerelésének és üzem közbeni (harci körülmények között) cseréjének magas gyárthatósága érdekében minimális mennyiségű ellenőrzéssel és beállítással a motor moduláris séma szerint készül.

2.2 Kompresszor

2.2.1. A kompresszor általános jellemzői

2.2. ábra - AL-31F kompresszor

Ez az ábra a következőket mutatja: 1- bemeneti vezetőlapát ; 2 - LPC rotor ; 3 - KND állórész ; 4 - LPC kimeneti vezetőlapát ;

5 - közbenső test ; 6 - HPC állórész ; 7 - HPC rotor ; 8 - kimeneti vezetőlapát HPC ; 9 - fő égéskamra ; 10 - LPT forgórész tengelye ; 11 - csatlakozó cső ; 12 - elülső támasztó HPC ; 13 - tavasz ; 14 - központi kúpkerék ; 15-tavasz ; 16-os ; 17-es hátsó támasztó KND ; 18 - cső ; 19 - elülső támaszték KND ; 20 - szivattyúzó olajszivattyú ; 21 - szakács.

A motor kompresszora axiális, kétfokozatú, tizenhárom fokozatú. Egy négyfokozatú ventilátorból és egy kilencfokozatú nagynyomású kompresszorból (HPC) áll, amelyeket adapterház köt össze.

Annak érdekében, hogy a kompresszor paraméterei magas értéket biztosítsanak a tervezésen kívüli üzemmódokban, és biztosítsák a szükséges stabilitási határokat, a kompresszor fel van szerelve egy bemeneti vezetőlapáttal a lapát állítható forgó részével, valamint három állítható vezetőlapáttal a HPC első fokozataiban és a ventilátor negyedik fokozatának munkalapátjai fölött egy réses levegő-megkerülő berendezés.

A kompresszor főbb paramétereit a 2.1. táblázat tartalmazza, a 2.2. táblázat pedig a kompresszor főbb szerkezeti és geometriai jellemzőit, valamint fő részeinek anyagait mutatja be.

2.1 táblázat – A kompresszor szerkezeti és geometriai jellemzői (a járókerék bemeneténél)

Lehetőségek		Külső átmérő, mm	Belső átmérő, mm	A persely relatív átmérője	Rotorlapátok száma, db	Kések száma BE, db
Ventilátor

2.2 táblázat – A kompresszor alkatrészeinek anyagai

			anyagokat
Ventilátor
	Működő kések, tárcsák, állórész, kések BE
	Működő pengék 1,2 evőkanál.
	Működő pengék 3,4,5 evőkanál.
	Munkalapátok 6,7,8,9 Cikksz.
	Korongok 1,2,3,4,5,6 st.
	Lemezek 7,8,9 Art. és egy labirintuskorongot
	4-9 épület Art.
	Vállak ON 3-9 Art.
	Távtartó perselyek

1-külső tok;

2-alacsony nyomású rotor;

3-belső tok;

4 nagynyomású rotor;

5-köztes test;

6 rögzítési pont a repülőgéphez.

Repülőgép motortartó.

A motort a repülőgépre szerelik fel, valamint az egységek felfüggesztését a szállítás során a motor teljesítményházára szerelt speciális rögzítőelemekkel végzik. Általános esetben a motorhoz való rögzítési pontok terhelést adnak át:

1. sugárhajtás
2. A hajtómű tömegeinek tehetetlenségi erői, amelyek a repülőgép manővereiből erednek
3. Giroszkópos nyomaték a motor forgórészétől
4. A bizonyos fokú pontossággal kiegyensúlyozott motor kiegyensúlyozatlanságából eredő tehetetlenségi és nyomatéki erők.

Ezenkívül a légcsavar egy reaktív momentuma hat a színházban, a forgással ellentétes irányba irányítva. Ha a motornak két ellentétes irányba forgó légcsavarja van, akkor a reaktív nyomaték megegyezik a légcsavarok nyomatékának különbségével. A motoron lévő rögzítési pontok kialakítására és elhelyezésére a következő alapvető követelmények vonatkoznak:

1. A felfüggesztési pontokat úgy kell elhelyezni, hogy támogassák a motort hat irányban: axiálisan, függőlegesen, oldalirányban, valamint hosszanti, függőleges és vízszintes irányban. Ebben az esetben a felfüggesztés nem engedheti meg a kettős rögzítést a megnevezett tengelyek irányában és körül. Emiatt a hajtóműház-rendszer el van szigetelve a repülőgép szerkezetének deformációjától, és megakadályozza a nagy, nem tervezett terhelések fellépését a felfüggesztési egységekben.
2. A motor rögzítési pontjai minden repülési körülmény és üzemmód esetén nem zavarhatják a motorház hődeformációját.
3. A fő felfüggesztési pontokat a kompresszorok teljesítményházain kell elhelyezni a motor tömegközéppontjához közeli üregben. Általában ilyen síkok a kompresszor forgórészének támasztékainak belső erőkapcsolatainak síkjai.
4. További felfüggesztési pontokat kell elhelyezni a turbinaházon, valamint a turbinatartók belső csatlakozásainak síkjában.
5. Az utóégetőnek további felfüggesztési ponttal kell rendelkeznie a vezérelt sugárfúvóka testének síkjában, valamint az utóégetőt szintén forgócsuklóval kell a turbinatesthez rögzíteni.
6. Vékony falú hajótest szerkezeteknél a nagy és helyi sugárirányú deformációk, valamint a lapátok hajótesten való megrepedésének elkerülése érdekében a felfüggesztési pontokon nagy radiális erők nem megengedettek.
7. A kötélzeti, szerelési és szállítási munkákhoz a motornak további felfüggesztési és támasztópontokkal kell rendelkeznie, amelyek megfelelnek a fő felfüggesztési pontokra vonatkozó követelményeknek. Repülőgépen végzett szerelési munkák során a hajtómű felfüggesztése és alátámasztása tetszőleges pontokon nem megengedett a deformációk elkerülése érdekében.

Axiális kompresszorok tervezése.

Az axiális kompresszorok osztályozása.

Minden kompresszor felosztható szuperszonikusra és szubszonikusra. Ezenkívül a kompresszorokat a rotorok száma szerint egyrotoros egyfokozatúra, kétrotoros kétfokozatúra és háromrotorosra osztják.

A kétrotoros kompresszorok sorba vannak rendezve. A háromrotoros kompresszorokat kétkörös turbósugárhajtóművekben használják. Három gázturbina hajtja őket.

A kompresszorokat a rotor kialakítása szerint tárcsás, dob és dobtárcsás típusra osztják.

Az áramlási rész kialakítása szerint a kompresszorok: állandó átlagos átmérőjűek, állandó külső átmérővel és változó perselyátmérővel, állandó perselyátmérővel és változó külső átmérővel.

A kompresszor egy rotorból és egy állórészből áll. Az állórészen egyengető lapátok és vezetőlapátok találhatók, amelyek megváltoztatják az áramlás irányát. A forgórészlapátok a forgórészen helyezkednek el, amelyek forogva összenyomják a levegőáramot.

kompresszor rotor.

Az axiális kompresszor forgórésze a kialakítás szerint lehet dobos, tárcsás és vegyes típusú. Az ilyen típusú rotoron több sor rotorlapátot szerelnek fel egy hengeres vagy kúpos dobra, amely alumíniumötvözetből vagy acélból készült, minden oldalról megmunkált horony. Két acél burkolat fedi a dobot a végeitől, és csonkok vannak, amelyekkel a forgórész a csapágyakra támaszkodik. Az egyes turbinák forgatónyomatékát a dob falán keresztül továbbítják. A dob típusú rotor előnye a tervezés egyszerűsége, amely meghatározza a gyártás viszonylagos egyszerűségét és a nagy keresztirányú merevséget, aminek köszönhetően a kritikus fordulatszám nagyon magas. A kritikus fordulatszám az a fordulatszám, amelynél a forgó rotor nagy elhajlásokkal rendelkezik, amelyek a motor rezgését okozzák, és tönkreteszik azt. Az ilyen rotor hátrányai közé tartozik a nagy sebességű kompresszorokban való alkalmazás lehetetlensége, mivel a felületén a szilárdsági viszonyok miatt legfeljebb 200 m/s kerületi sebesség megengedett, valamint az a tény, hogy nagy tömege és méretei vannak. Az ilyen típusú rotorokat az első motoroknál használták, jelenleg nem használják.

A tárcsás forgórész tengelyéhez speciálisan kialakított tárcsák vannak csatlakoztatva, amelyek peremére a munkalapátokat rögzítik. A tárcsák rendkívül pontosak és 250-360 m/s kerületi sebességet tesznek lehetővé a külső felületükön, így a tárcsás rotorral ellátott kompresszor fokozatok nagy nyomásúak, és nagy nyomásviszonyú motorokban használatosak. Az egyes fokozatok nyomatékát a tengelyen keresztül továbbítják. Az ilyen típusú rotor hátránya a kis keresztirányú merevség a dob típusú rotorhoz képest. A kritikus sebesség nem magas és közel áll a működőhöz. A tárcsa típusú rotor a dob típusú rotorhoz képest kicsi kialakítású és technológiai bonyolultságú.

5 kúpos szalagok.

A dob-tárcsás rotorok egyesítik a dob és tárcsa típusú rotorok előnyeit. Szekciókból állnak, amelyek egy tárcsa dobtávtartóval. A dobtárcsás rotorok nagy hajlítási merevséggel rendelkeznek, ami nagy kerületi forgási sebességet tesz lehetővé, ezért széles körben használják a modern axiális kompresszorokban. A dobtárcsás kialakítású rotorok nem szétválaszthatók és összecsukhatók. Mindegyik kialakításnak megvannak a maga előnyei és hátrányai, például a kompresszor forgórésze, amelyben a lemezek csapokkal vannak csatlakoztatva.

1- az 1. szakasz lemeze;

2- munkalapát;

3- korongok köztes szakaszokból;

4- csapok;

5- vászon a hátsó csonkról.

Ebben az esetben a forgórész egy dobrészes tárcsa, amely radiális csapokkal és a hengeres szíjak mentén kialakított interferencia illesztéssel kapcsolódik egy hasonló tárcsához. Az ilyen csatlakozás a következő tulajdonságokkal rendelkezik: az acél csapokat a pengék hornyaiban található lyukakba préselik. Ez biztosítja a csapok rögzítését a centrifugális erők hatására történő kiesés ellen. Ugyanezen csapok segítségével a forgatónyomatékok átvitele történik, a tárcsák dobrészei a szomszédos tárcsák furataiban vannak központosítva. A leírt kialakítást a nagy merevség és a csatlakoztatott elemek megbízható központosítása jellemzi. Ez azzal magyarázható, hogy a tárcsákat viszonylag nagy interferenciával a lehető legnagyobb átmérőn vannak összekötve és középre állítva. Ennél a kialakításnál még az interferencia megszűnése vagy réssé alakulása esetén is megbízhatóan biztosítják a központosítást a csapokkal. A dobrészekkel ellátott tárcsák megvalósítása azonban bonyolítja a gyártási technológiát, bár ez a kialakítás viszonylag kevés összekötő csatlakozással rendelkezik. Ez növeli a forgórész merevségét, és könnyebbé teszi. Az ilyen kialakítású rotorok fő hátránya a fel- és leszerelés nehézsége, mert lényegében egy darabból áll.

A motoroknál nagyon gyakran használt csatlakozási mód a tárcsák véghornyok és csatlakozócsavarok segítségével történő csatlakoztatása.

2-hátsó tengely;

3 felületű nyílások;

4 kötőcsavar.

Háromszög alakú profil dobrészeinek végein készült végbordák. A bordák nyomatékot adnak át, és egymáshoz képest középre állítják a tárcsákat. A háromszög alakú bordák illeszkedésének javítása érdekében az összeszerelés során az illeszkedő részeket prés alatt, jelentős erővel előpréselik, hogy az érintkezési felületen eltávolítsák a mikroegyenetlenségeket. A csavar meghúzása szintén nyomás alatt történik, és a csavar rajza szabályozza. Ezt a kialakítást a viszonylag nagy átmérőjű méretek megbízható központosítása jellemzi. Ez a kialakítás összecsukható, és lehetővé teszi a lemezek könnyű cseréjét. Az ilyen forgórész hátrányai a háromszög alakú végbordák és a dobrészekkel ellátott tárcsák megvalósításának technológiai összetettsége, valamint a beszerelés bonyolultsága a forgórész nyomás alatti meghúzásának szükségessége miatt. Az üzemeltetési tapasztalatok alapján megállapították, hogy az ilyen kialakítású forgórészen a motor átmeneti üzemmódjaiban (indítás, gyorsítás, fékezés) hőmérséklet-különbség jelenik meg a tárcsák és a tengelykapcsoló csavar között, mert például a motor indításakor , a lemezcsomag gyorsabban melegszik fel, mint a tengelykapcsoló csavar. Ez növeli a csavarok feszességét, és fordítva, amikor a motort leállítják, a tárcsacsomag gyorsabban hűl le, mint a rögzítőcsavar, így a csavarfeszesség meglazul. Ebből az következik, hogy a rögzítőcsavar nagy igénybevételnek van kitéve, mivel a kezdeti meghúzásának mindenféle termikus deformációt kompenzálnia kell, és a kötőcsavar fáradási feszültségei súlyos következményekkel járnak, ezért a modern motorokban szerelvénycsavarokkal történő tárcsakötéseket alkalmaznak. . Az ilyen rotorok tárcsái vékony falú, karimás dobrészekkel rendelkeznek. A karimákat egy közbenső tárcsa köti össze egymással, ezeknek a tárcsáknak a vásznán gyűrű alakú platformok vannak, amelyek mentén a dobrészek karimáit szoros csavarok segítségével húzzák össze, amelyek átadják a nyomatékot és biztosítják az igazítást. A forgórész hátsó tengelye ugyanúgy az utolsó tárcsához van kötve, azaz. szerelőcsavarok segítségével az elülső csap a tárcsával egybe van építve. Ennek a kialakításnak az elterjedését a konstrukció forgórészének következő előnyei magyarázzák: nagy merevség, megbízható központosítás, minden motor üzemmódban, könnyű tárcsák cseréje. Egy vagy több csavar eltörése nem vezet súlyos meghibásodásokhoz. Ezeknek a rotoroknak a hátrányai közé tartozik, hogy a csatlakozás stabilitása függ a dobeszközök karimáinak hajlítási merevségétől. Csavarok terhelése nyírófeszültséggel a csatlakoztatott tárcsák relatív mozgásának lehetőségével. Emellett technológiai bonyolultság is felmerül: a szoros csavarok beszerelése nem lehetséges, ha a furatok nincsenek együtt. Ezenkívül a lemezekkel együtt készült dobeszközök jelenléte megnehezíti a gyártási technológiát, mert. a tárcsák hornyainak összetett kivitelezése megnehezíti a felület megfelelő fizikai és mechanikai tulajdonságainak biztosítását sugár- és tengelyirányban. Dobtárcsás kivitelű AL-31F motor kis- és nagynyomású kompresszorainak rotorjai a legújabb technológiákat szerelvények. Minden forgórész egy nem szétválasztható részből, hegesztéssel összekapcsolt szakaszokból és egy összecsukható részből áll, amelyek rögzítőcsavarokkal és kötésekkel vannak összekötve. Ez biztosítja a kompresszor megfelelő moduláris felépítésével a rotorok karbantarthatóságát a terepen.

Működő pengék.

A rotorlapát a rotor legfontosabb része, melynek tökéletességétől és tartósságától függ a kompresszor megbízható működése. A penge nehéz körülmények között működik, tehetetlenségi és aerodinamikai erők hatnak rá. Ezek az erők húzó-, hajlító- és torziós feszültségeket okoznak. Ezenkívül az utolsó fokozatok munkalapátjait körülbelül 1000 K magas hőmérséklet befolyásolja. Ezért a kompresszor forgórészének munkalapátjának biztosítania kell:

1. Nagy szilárdság és merevség.
2. A feldolgozás magas tisztasági foka. Ez azért szükséges, hogy csökkentsék a súrlódási veszteségeket a lapockaközi csatornán keresztüli levegőáramlás során.
3. Nagy méretpontosság a pengék gyártásánál, mert a kompresszor áramlási részében a légáramlás paraméterei ettől függenek.
4. Lehetséges kisebb feszültségkoncentrátorok, különösen a profilrész átmeneti pontjain a szárhoz.
5. A szár minimális súlya. Például egy 1%-os tömegcsökkentés 4-5%-kal csökkenti a rotor lapátonkénti tömegét.
6. A szár kialakításának lehetővé kell tennie a forgórész kényelmes összeszerelését és a penge cseréjét sérülés esetén.
7. Minimális maradék feszültség. A penge szükséges tartósságát a cél határozza meg repülőgép amelyre a kompresszort szánják.

A munkalap egy profilrészből (pengepenge) és egy szárból áll. A penge profilrészének alakját és méreteit aerodinamikai számítások határozzák meg. A végleges kialakítást a statikus és dinamikus szilárdság biztosítására vonatkozó követelmények figyelembevételével határozzák meg. A munkalapnak könnyűnek és megfelelően legyárthatónak kell lennie, lehetővé téve a tömeggyártást. A kompresszor lapátja vékony bemeneti éllel és kis áramlási szögekkel készül. A pengeszárak három típusból állnak:

1. Fecskefark
2. karácsonyfa
3. Artikulált.

A forgórész tárcsáiban lévő lapátok hornyainak profilja azonos. A penge szárának a horonnyal történő összekapcsolásakor a pengék rögzítéséhez egy zár keletkezik. A penge-lemez csatlakozásnak meg kell felelnie a következő követelményeknek:

1. Nagy szilárdságú
2. a szükséges számú pengék lemezre helyezésének lehetősége;
3. a pengék összeszerelésének és cseréjének egyszerűsége;
4. kis tömeg.

A legszélesebb körben használt fecskefarkú csatlakozási típus. A penge keresztmetszete trapéz alakú, lapos munkafelületekkel. A tárcsa hornya szintén trapéz, amely a forgórész tengelyéhez képest bizonyos szöget zár be.

A fecskefarkú csatlakozásnak a következő előnyei vannak:

1. Nem nagy magasságban különbözik, ez lehetővé teszi a könnyű lemezek használatát;
2. viszonylag kis vastagságú, ez lehetővé teszi a szükséges számú penge elhelyezését a tárcsán, hogy a kívánt sűrűségű rácsot kapjuk;
3. tervezhető gyárthatóság.

Jelentős hátránya a lapátok oszcillációinak csekély csillapító képessége, a lapátok lengéseinek hatására váltakozó érintkezési feszültségek jelennek meg, amelyek a szár tönkremenetelét vagy a tárcsa kiemelkedését okozzák.

A lucfenyő csatlakozást a gyártás összetettsége miatt gyakorlatilag nem használják kompresszorokban.

A pengék csuklós rögzítése a következő:

4-szegecs;

5 pengéjű.

A fenti ábrán az 5 penge a zárak füleivel az 1 tárcsa hornyaiba van behelyezve, és a 3 ujjak segítségével csatlakozik a tárcsához. Axiális mozgásból az ujjakat az egyik oldalon sugárirányú kiemelkedések korlátozzák. , a másik oldalon pedig szegecsel rögzített alátét 2 segítségével 4.

A forgócsukló lehetővé teszi a penge önbeállítását a rá ható gázdinamikus és tehetetlenségi erők hatására. Egy ilyen penge közepes kerületi sebességgel használható a lapátok kerületén, körülbelül 320 m/s-nál. Szilárd kenőanyagot használnak a kopás csökkentésére és a hézagban való ragadás megszüntetésére. A penge füleiben belülről, a végektől és a tengely külső felületét molibdén-diszulfid porral dörzsöljük.

Kompresszor ház.

A kompresszor háza üreges henger vagy csonka kúp, a kompresszor áramlási útjának profilozásának módjától függően. Az elülső és a hátsó csapágyházak a végeitől a kompresszorházhoz vannak rögzítve.

A kompresszorház lehet egyrészes és osztott, hosszirányú vagy keresztirányú osztással. A hosszirányban osztott ház lehetővé teszi a kompresszor összeszerelését úgy, hogy a rotor teljesen össze van szerelve és kiegyensúlyozott. Ha a ház nem leszerelhető, akkor a forgórészt a vezetőlapátokkal együtt a végétől kell behelyezni. Egyes esetekben technológiai csatlakozókat készítenek, például keresztirányú technológiai csatlakozókat használnak a házak gyártásához különböző anyagok. Például az első lépésekhez alumíniumötvözetet, az utolsó lépésekhez acélötvözetet használnak. A testrészek egymáshoz csatlakoztatására szolgáló karimák növelik a merevséget és csökkentik a test hajlítási munkáját. Az osztott ház kerülete körüli nem egyenletes merevsége azonban hevítéskor egyenetlen hőtáguláshoz és vetemedéshez vezet, ezért a ház külső oldalára általában bordákat szerelnek fel, amelyek segítségével ugyanazt a merevséget érik el a kerület körül. . A kompresszorházakat alumíniumötvözetekből öntik, vagy acéllemezből és titánötvözetekből hegesztik. A kompresszorház általában egy elülső házból, több köztes házból és egy hátsó házból áll. A bemeneti vezetőlapát az elülső házba van beépítve, amely megváltoztatja az irányt a bemenetnél.

1 menetes csonk;

3, 5-félgyűrű;

4-es belső fogaskerék.

A vezetőlapátok a közbenső házakra és a hátsó házra vannak felszerelve. Ezen kívül a hátsó ház az égéstérházzal való tápcsatlakozásként szolgál, így hőállóbb anyagból készült. A kompresszor vezetőlapátja a közbenső házakra van felszerelve, és egy gyűrű alakú profillapátkészlet, amelyet a rotorlapátok megfelelő fokozatai mögé kell felszerelni. Egyik oldalon vagy mindkét oldalon konzolosak lehetnek. A vezetőlapát kialakítására számos speciális követelmény vonatkozik, például a vezetőlapátnak biztosítania kell a lapátok hőtágulási szabadságát. Ezenkívül meg kell őrizni a belső és külső rögzítőelemek koncentrikusságát a rotor tengelyéhez képest. A legtöbb esetben vannak vezetőlapátok kétoldalas rögzítéssel. A pengék kétoldalas rögzítése merev lehet, ha a penge mereven van a külső burkolathoz és a belső gyűrűhöz rögzítve. Az ilyen lapátokat általában a kompresszorok első szakaszaiban szerelik fel, ahol a levegő hőmérséklete alig változik. A kompresszor utolsó szakaszaiban vezetőlapátokat szerelnek fel, amelyek lehetővé teszik a lapát sugárirányú mozgását a sugár mentén a fűtés során. Erre azért van szükség, hogy az utolsó lépéseknél az alakváltozási hőmérsékleteket kompenzáljuk. Ezenkívül a kompresszor házához egy levegő-bypass-eszköz van rögzítve.

Levegő bypass szelep:

2-szelepes test;

3 dugattyús;

4-olajellátó szerelvény;

5-ös olajleeresztő szerelvény;

6-rugós;

7-es védőháló.

Levegő kivezetése a kompresszorból szalag segítségével:

1-ablakok a kompresszor házában;

a bypass mechanizmus 2 teljesítményű hengere;

3 dugattyús;

4-rugós;

5 dugattyús rúd;

6 fogú szektorok;

7-bypass szalag;

8 kompresszoros ház.

A bypass levegő szalag és szelepek segítségével hajtható végre. A kompresszorházon vannak az ablakok, amelyek bypass szalagokkal záródnak. Ha ki kell nyitni az ablakokat, akkor a szalag feszességét egy fogaskerék segítségével lazítják, és a levegőt megkerülik. Ezen kívül van egy levegő-megkerülő szelep, amely a vezérlőrendszeren keresztül biztosított végrehajtó parancs alapján megkerüli a levegőt.