Introducción al rendimiento del motor л-31 φ

El ал-31φ es un motor turbofan de postcombustión desarrollado por la Oficina de Diseño de Lucca entre 1976 y 1985. La mayor dificultad encontrada en el desarrollo es el sobrepeso. Inicialmente, el motor constaba de un ventilador de cuatro etapas, un compresor de alta presión de 12 etapas, una turbina de alta presión de dos etapas y una turbina de baja presión de dos etapas. Como resultado, el empuje fue de sólo 11.000 daN, lo que tuvo que modificarse significativamente. En el plan revisado, el ventilador sigue siendo de 4 etapas, pero el compresor de alta presión se reduce a 9 etapas, las turbinas de alta presión y baja presión son de 1 etapa respectivamente, la etapa total se reduce a 15 etapas y el peso se reduce a 1520 kg en 1976. Un aumento de alrededor del 10%. Posteriormente adopté el método de recompensar 5 meses de salario por cada 1 kg que perdía y perdí 70 kg. Se alcanzó el objetivo de peso inicial. La segunda dificultad fue que la eficiencia de la turbina era un 4% menor que el valor de diseño, y luego decidí aceptar esta realidad. Sin embargo, para cumplir con los requisitos de rendimiento, la temperatura de entrada de la turbina debe aumentar de 13500 C a 13920 C. Entonces se mejoró la ruta del flujo de enfriamiento, lo cual es muy complicado. Adopta enfriamiento ciclónico, adopta nueva tecnología y buenos materiales, y la superficie está revestida con cobalto, níquel, Luo y aluminio.

Durante 1976~1985, ** resolvió 685 problemas difíciles. En el diseño ал-31φ, * * obtuvo 128 patentes, utilizó el motor 51 y funcionó durante 22.000 horas.

Se ha mejorado el ал-31φ, incluido uno con boquillas vectoriales.

1.2 Estructura y sistema

El rotor de baja presión del esquema de soporte es una estructura de cuatro puntos 1-2-1, y su acoplamiento es para transmitir el par y asegurar que el El eje de la turbina y el compresor están funcionando. No habrá vibraciones adicionales debido a la excentricidad del sistema del rotor. Por lo tanto, el rotor de baja presión utiliza un acoplamiento de baja presión de cuatro puntos, versátil, pero de estructura compleja.

El esquema de soporte del rotor de alta presión es 1-0-1, y el rodamiento de rodillos intermedio sirve como punto de apoyo trasero de la turbina de vapor.

La caja de entrada de aire del conducto de entrada de aire está hecha íntegramente de titanio y tiene 23 paletas guía de entrada de curvatura variable. Los bordes de ataque de las paletas guía están fijos y protegidos contra la congelación por el aire de la séptima etapa del compresor de alta presión. La parte trasera es ajustable.

El ventilador tiene flujo axial de 4 etapas. La relación de impulso es 3,6. Todo el ventilador está fabricado en titanio. Las palas de las tres primeras etapas están equipadas con resaltes amortiguadores. Todo el rotor del ventilador está soldado en una sola unidad mediante soldadura por haz de electrones. La carcasa correspondiente a la pala del rotor de cuarta etapa tiene una cavidad anular de tratamiento de carcasa orgánica, es decir, hay 400 ranuras inclinadas en la pared interior de la carcasa para mejorar el margen de trabajo estable del ventilador. La cuchilla rectificadora de salida de la cuarta etapa es una cuchilla en cascada de doble fila. La carcasa del ventilador está segmentada en su totalidad.

Los discos de flujo axial de nueve etapas de los compresores de alta presión 1 a 3 están soldados entre sí por haz de electrones, mientras que los discos de 4 a 6 etapas también están soldados entre sí por haz de electrones. Los discos de nivel 7 a 9 son discos individuales, conectados al disco de nivel 6 mediante pernos largos. Las espigas que conectan el disco de 9 etapas y las cuchillas son todas ranuras anulares en cola de milano. El muñón delantero del rotor se extiende hacia adelante desde el disco de cuarta etapa y está conectado al exterior del disco de tercera etapa. Para acortar la longitud del rotor, los discos de ruleta de los niveles 1.º a 6.º están hechos de aleación de titanio, los discos de ruleta de los niveles 7.º a 9.º están hechos de una aleación resistente al calor, las palas del rotor de los niveles 1.º a 5.º están hechas de aleación de titanio y las palas del rotor del nivel 6 al 9 están hechas de una aleación resistente al calor. Tanto el deflector de entrada como el deflector de primer nivel están hechos de aleación de titanio y están instalados en la carcasa frontal hecha de aleación de titanio.

La cámara de combustión es anular y dispone de 28 toberas centrífugas de aceite dobles, dos dispositivos de encendido y toberas eléctricas semiconductoras.

La turbina, la turbina de alta presión y la turbina de baja presión son todas de una sola etapa. La guía de la turbina de alta presión* tiene 14 grupos, cada grupo tiene 3 palas. Las palas del rotor de la turbina de alta presión* *tienen 90 palas sin corona. Las espigas están equipadas con amortiguadores. El disco de turbina de alta presión está conectado a los ejes delantero y trasero mediante pernos. Después de que los dos flujos de aire en la cámara de combustión se enfríen mediante conductos externos, el flujo de aire de refrigeración para los álabes de la turbina de alta presión es introducido a través de las paletas guía. La guía de turbina de baja presión * * * tiene 11 grupos, cada grupo también tiene 3 palas. Hay 90 palas de rotor coronadas. El eje de la turbina de baja presión está dividido en tres secciones delante y detrás. Las partes delantera y trasera están fabricadas en acero inoxidable resistente al calor. La parte media está hecha de aleación de titanio. Estas tres partes están conectadas en su conjunto mediante una estructura en forma de "horquilla" y pasadores radiales. Las palas de las turbinas de vapor de alta y baja presión son todas enfriadas por aire. El volumen total de aire frío representa el 65438+ del volumen de aire interno. El 7,5% proviene directamente del flujo de aire secundario, que enfría principalmente el borde de ataque de la guía de la turbina de alta presión, etc. Otro 8,9% del flujo de aire sale de la pared exterior del compresor y se enfría mediante el intercambiador de calor de aire dispuesto en el canal de flujo de derivación externo, que puede reducir la temperatura del aire de refrigeración entre 125 y 2100 °C de este aire. El 6,4% corresponde al flujo interno, desde el conductor de alto voltaje ingresa a la cavidad central. El 3,2% del aire se utiliza para enfriar las palas del rotor de la turbina de alta presión. Las palas del rotor de la turbina de baja presión se enfrían mediante un conducto de aire externo. El gas refrigerante se introduce en el interior a través de la placa de soporte de la carcasa trasera de la turbina, se presuriza mediante la acción de bombeo de algunos orificios radialmente inclinados en el disco de la turbina de baja presión y luego ingresa a las palas de la turbina de baja presión.

A la entrada del postquemador se encuentra un mezclador que suministra combustible en cinco zonas. La quinta área es el área de activación del postquemador. Se enciende con un "chorro caliente". El estabilizador de llama tiene tres estabilizadores en forma de "V" y algunas ranuras radiales de suministro de llama. Las medidas antivibración incluyen una red antivibración de longitud completa y una gran cantidad de orificios antivibración en el cono interior de la cola.

La boquilla de zoom de la boquilla trasera tiene 65, 438+06 placas de ajuste y placas de sellado respectivamente. La boquilla de contracción es accionada por 65.438+06 actuadores hidráulicos, mientras que la boquilla de expansión se mantiene en su lugar mediante una "cinta" anular formada por 65.438+06 actuadores neumáticos circunferenciales. A medida que cambia la relación de caída de presión de la boquilla, el área de la sección transversal de salida de la boquilla cambia debido al accionamiento neumático.

La parte básica del sistema de control es un sistema mecánico-hidráulico, que incluye la bomba principal-regulador principal, la bomba de refuerzo-regulador y el control de boquillas. También cuenta con un dispositivo de control electrónico analógico llamado controlador integrado, que controla los valores límite de las principales condiciones de trabajo del motor, y tiene muchas otras funciones. Cuando falla el sistema electrónico, cambia automáticamente al sistema mecánico-hidráulico. También cuenta con un sistema de monitoreo multiparamétrico, un sistema anti-sobretensiones y un sistema de control del gas de enfriamiento de la turbina.