AL-31F小涵道比涡扇发动机

国外航空发动机发展现状现代航空的发展历史并不长，在第一次工业革命孕育下问世、在第二次工业革命培养下成长，而其最基本的推动力就是航空发动机的进步，并且，航空发动机既是航空器的动力，也是整个航空产业的动力。

从活塞时代到喷气时代，现代航空飞速发展，燃气涡轮发动机逐渐成为航空动力的主力样式，在可预见的未来尚无其它可以替代的。

当前，全球航空发动机发展基本上仍然保持着多年以前所形成的格局，美俄英法中五国共分天下，其他的发达国家和发展中国家还没有能够跻身的，足见技术门槛是多么高，而这个格局又实则是美一超、俄英法三强、中一弱的态势，这个态势多年以来也没有打破。

当然，这里所说的格局主要是指由能制造小涵道比大推力军用发动机的国家构成的，如果再加上民用领域的大涵道比发动机，乌克兰以及加拿大也可以算进去。

中国航空发动机事业起步不算晚，而且初期所走过的道路是畅顺的，特别是在涡喷发动机仿制和批产方面所建立的储备较为厚实。

而近年来的发展，与自己的过去比较，可谓成果连连，即便是在整体上也是今非昔比，整体上离国外还有较大差距。

美国超强大国美国目前在全球航空发动机领域是超级强国，算是自成第一梯队，以普惠（PW）和通用（GE）2个公司为代表。

美国技术水平最高的航空发动机当属F-35飞机的F135发动机，在全球也是。

不仅仅具有20吨的推力，更重要的是在设计技术和制造工艺上集合了普惠公司以及英国罗罗公司的精华，例如整体式叶盘、健康管理系统、模块化设计，最近，普惠公司宣布在生产中更换3个模块，可将推力释放到21吨级，可省5%的油。

通用公司在军用航发领域稍嫌滞后。

最出色的作品是超级大黄蜂飞机的F414-GE-400发动机，同样是推比10一级的中等推力航空发动机。

俄罗斯位居第二俄罗斯、英国和法国三强应该是属于第二梯队。

俄罗斯在全球航空发动机第二梯队中目前仍然是领先，尽管领先的距离在缩短。

去年年底，推出了自己的第四代大推力航空发动机产品，即izdeliye30发动机，已经在苏-57上进行了成功试飞。

专家访谈：宋宜昌谈我国国防工业几个弱项目前，中国国防工业有哪些领域是最关键而又与发达国家差距较大的，是必须得集中精力突破的，如果突破不了，我们就会受制于人的?本次沙龙，宋宜昌先生选了五个重要领域并谈了看法。

定向凝固高温合金宋：中国如果要发展大飞机，发展更高性能的军机，必须要有大推力涡扇发动机。

发动机里最关键的是涡轮和压气机。

无论是商用的高涵道比涡扇发动机，还是军用的小涵道比涡扇发动机，都需要核心机，而且需要最好的发动机叶片。

叶片分涡轮叶片和压气机叶片。

涡轮叶片一般要在1500℃和接近15000转/分这种极大离心力的恶劣工况下运转，在这种条件下工作成千上万个小时，要求极高。

涡轮叶片工作温度高，负荷大，应力复杂，要求材料具有很强的热强性、抗冲击性、抗疲劳性、耐腐蚀能力及损伤容限特征。

它的工作温度已经超过钢铁承受的温度，只能用高温合金。

但高温合金在这么高的温度和这么大的离心力下要产生蠕动，一蠕动，叶片就要变形，很容易失效。

在这种恶劣工况下，过去我们用的是多晶体合金。

它的特点是：你把合金一弄断，看它的断面有很多闪亮的晶点。

这种晶格结构有缺陷的地方首先会断裂。

而单晶体合金就避免了多晶体合金的缺陷，它是均匀的整体，没有缺陷。

如采用定向凝固制造成定向单晶合金，就消除了晶界，可将使用温度提高一个台阶，约为30℃，从而使涡轮进口温度提高30℃-60℃左右。

它的整体辐射非常均匀，具有更高的疲劳寿命。

多晶体合金容易疲劳，在高温下容易沿着晶界产生裂纹，而单晶把这个条件提高了1～2个数量级。

在压气机叶片上，有很大的气动弹性，没有优秀的压气机叶片，承受不了气动弹性引起的疲劳和裂纹。

目前中国和国外这方面差距非常大，中国还没有民用涡扇发动机，都谈不上与国外的比较。

军用的有，原来是涡轮喷气，现在是涡轮风扇，但用不到一千小时就要大修。

西方的发动机使用寿命起码是一万个小时。

如果这个差距不赶上，即使造出飞机来，由于发动机使用寿命短，也影响飞机的出勤率。

中国超级涡扇十航空发动机性能全揭秘八十年代初期，中国航空研究院606所(中国航空工业第一集团公司沈阳发动机设计研究所)因七十年代上马的歼九、歼十三、强六、大型运输机等项目的纷纷下马，与之配套的研发长达二十年的涡扇六系列发动机也因无装配对象被迫下马，令人扼腕，而此时中国在航空动力方面与世界发达国家的差距拉到二十年之上。

面对中国航空界的严峻局面，国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机，这就是涡扇10系列发动机。

依据装配对象的不同，涡扇10系列有涡扇10、涡扇10A、涡扇10、涡扇10C、涡扇10D等型号，其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的新歼配套的。

中国为加快发展涡扇 10系列发动机，采取两条腿走路方针。

一是引进国外成熟的核心机技术。

中美关系改善的八十年代，中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机，这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一;二是自研改进。

中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果(如92年试车成功的624所中推核心机技术，性能要求全面超过F404)，对引进的核心机加以改进，使核心机技术与美国原型机发生了较大变化，性能大为增强。

这里说句题外话，网上有人说涡扇10是在F404 基础上放大而成，性能直逼F414，似乎也不无道理，因为核心机技术较多，不能单纯说由那一家发展而来。

结构 :涡扇10/10A是一种采用三级风扇，九级整流，一级高压，一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮，即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。

黎明在研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片，电子束焊整体风扇转子，钛合金精铸中介机匣;，挤压油膜轴承，刷式密封，高能点火电嘴，气芯式加力燃油泵，带可变弯度的整流叶片，收敛扩散随口，高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。

涡扇10A的制造工艺与 F100、AL-31F相似，十分先进，外涵机匣利用中推部分先进技术采用高性能的聚酰亚树脂复合材料，刷式密封，机匣所用材料与美制F414相似，电子束焊接整体涡轮叶盘，超塑成形/扩散连接四层风扇导流叶片，钛合金宽弦风扇空心叶片，第三代镍基单晶高温合金，短环燃烧室，收扩式喷口，全权限电子控制技术，结构完整性设计，发动机制造和设计十分先进，不亚于世界同类产品，采用三合一的多孔回流复合冷却先进技术，使涡轮叶片的冷却效果提高了二倍，而且耐5000次热冲击试验无裂纹发生。

AL-31F发动机AL-31F发动机苏-27系列飞机是当今世界上典型的第三代（俄罗斯称为“第四代”）歼击机，自该机问世以来，曾经创造了快速爬高的多项世界纪录，普加乔夫驾驶的苏-27飞机还首创了著名的高难度“眼镜蛇”机动飞行动作。

据报道，早在1988年已估计有三四百架苏-27战机在苏军中服役。

此后，该系列飞机不仅部署到独联体国家，而且还成功地出口到俄罗斯境外的包括印度和中国在内的一些国家。

这些业绩的取得，都与该系列战机的动力装置AL-31F发动机有密切关系。

AL-31F除了用在双发布局飞机之上，还推出了可用在单发布局飞机上的改型发动机AL-31FN。

因此，AL-31F的过去、现在和未来的发展引起了人们的关注。

简介AL-31F是由俄罗斯留里卡“土星”科研生产联合体研制的带加力燃烧室的涡扇发动机。

该联合体前身是留里卡设计局，组建于1946年，是前苏联的主要战斗机发动机设计局。

在上世纪60年代，留里卡研制了AL-21F系列涡轮喷气发动机，其最大加力推力达11000daN。

1970-1974年投入生产，广泛用于苏-17、苏-20、苏-22、苏-24和米格-23战斗机上。

在AL-21基础上，1976年（另一说法是1973年）留里卡开始研制AL-31F发动机。

1985年该发动机研制达标后，用于苏-27、苏-30和苏-35战斗机。

AL-31F的结构形式是双转子加力式涡扇发动机。

推力范围：加力12250daN，中间7620daN。

每台价格300万美元。

AL-31F有一些改进型，其中包括带矢量推力喷管的改进型AL-31FP发动机。

从总体上讲，作为苏-27战机的专用动力装置AL-31F发动机，其性能是优良的，具有明显优势。

（1）尺寸小，推力大。

其涡轮具有有效的冷却系统和良好的热力学特性；压气机增压快速，发动机结构紧凑，保证飞机有较高的推力和良好的机动性。

（2）稳定性高。

可使用在苏-27飞机的各种飞行高度和速度下，即使飞机在以M2的速度进入平螺旋、直螺旋、翻转螺旋和进气道喘振的情况下，发动机工作仍然极其稳定。

AЛ-31Ф(AL-31F)发动机结构形式双转子加力式推力范围加力12258daN、中间7620daN。

现状生产价格300万美元用途用于苏-27歼击机。

不带加力的AЛ-31Ф曾用于“暴风雪”(БУРАН)航天飞机在大气层中试飞时的动力装置(机上装6台)。

改进型还用于苏-35等飞机上。

研制情况AЛ-31Ф为留里卡设计局在1976～1985年间研制的加力式涡轮风扇发动机。

在研制中曾遇到极大的困难。

一是超重。

起初，发动机有4级风扇、12级高压压气机、2级高压涡轮和2级低压涡轮共20个级。

结果发动机超重，达1600kg，而推力仅11000daN，不得不进行大改。

改后的方案，风扇仍为4级，但高压压气机减为9级，高低压涡轮各为1级，总级数降到15级，于1976年将重量降到1520kg，但故障很多。

为排除故障重量又有增加，约增加了10%，后来采用每减重1kg奖励5个月工资的办法，减轻了70公斤，实现了原定的重量目标。

二是涡轮效率比设计值低4%，后来决定接受这个现实。

但为了达到性能，只好将涡轮进口温度由1350℃提高到1392℃。

结果涡轮叶片裂纹，为此改进了冷却流路，流路十分复杂，采用了旋流冷却，用了新的工艺和好的材料，表面加钴、镍、铬、铝涂层。

为此曾撤换过5名领导。

在1976～1985年期间，共解决了685个难题。

AЛ-31Ф设计中共获得128项专利，使用51台发动机，总运转22900h，其中台架试车16625h，试飞6275h。

AЛ-31Ф还有改进型，其中包括带有矢量喷管的改进型，但未见详细报道。

结构和系统进气口进气机匣为全钛结构，有23个可变弯度的进口导流叶片，导流叶片前缘固定，由来自高压压气机第7级的空气防冰，后部则为可调叶片。

风扇4级轴流式，增压比为 3.6。

整个风扇为全钛结构。

前3级转子叶片带有阻尼凸台。

整个风扇转子用电子束焊焊为一个整体构件。

第4级转子叶片对应的外机匣上，带有机匣处理环腔，开有400个斜槽，用以提高风扇的稳定工作裕度。

推力矢量发动机初步学习这个专业，感觉好费劲，脑中就像是白纸，空空的，学习啦，又像浆糊，乱。

，我该从哪里开始那?先认识下吧不太了解推力矢量发动机，经常用于什么型号机型，内部结构?普通航空发动机提供的推力方向是固定的，和飞机的纵向中心重合或呈一固定夹角，而矢量推力发动机推力矢量发动机(主要是喷气式)可将推力方向做垂直或水平调整，这样做好处很多，如可使飞机起降滑跑距离更短，可使飞机机动性更突出，在失速状态可给飞机一个有效的控制能力，调整推力方向可使飞机在阻力最小的迎角下巡航以增大航程等。

矢量推力发动机和普通航空发动机大体是相同的，只是尾喷管是可偏转的活动部件。

俄式矢量推力发动机尾喷口和发动机是球形铰接，结构复杂但能提供360度全方向偏转。

美国采用矩形喷口，上下左右各是两对偏转板，结构简单，只能选择在上下或左右方向偏转。

推力矢量发动机又分二圆推里矢量发动机和多圆推力矢量发动机(多圆推力矢量发动机又称全推力矢量发动机)。

二圆推力矢量发动机是指发动机喷管可上下15度偏转。

多圆推力矢量发动机是指发动机喷管可360度全范围偏转。

二圆的设计较简单，而多圆的要更为复杂，成本也较二圆的高。

推力矢量发动机推力矢量发动机的主要生产国是美国和俄罗斯。

俄罗斯有AL-41F，AL-41F-1S，AL-31F，AL-31FP，AL-31FU，AL一31FN N1，AL-37FU等等。

美国的是JSF系列，其型号不详。

以F119-PW100为例F119是普惠公司为美国第四代战斗机研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机，其设计目标是：不加力超音速巡航能力、非常规机动和短距起落能力、隐身能力(即低的红外和雷达信号特征)、寿命期费用降低至少25%、零件数量减少40~60%、推重比提高20%、耐久性提高两倍、零件寿命延长50%。

在80年代初确定的循环参数范围是：涵道比0.2~0.3；总增压比23~27；涡轮进口温度1649~1760℃；节流比1.10~1.15。

有这样的⼤屁股，才是战机中的战⽃机严肃点，这个屁股后⾯的喷⽓管我们学名叫尾喷管，⼜叫排⽓喷管，简称喷管。

其主要作⽤是将由涡轮流出的、仍有⼀定能量（势能、热能）的燃⽓膨胀加速，以较⼤的速度（⼀般为550～600⽶/秒）排出发动机，⽤以产⽣推⼒。

现场实录F35B尾喷管，看看做⼯有多复杂超机动性、隐⾝、超视距打击和超声速巡航等是当前先进战机的⼏个主要标准，⽽超机动性、超声速和隐⾝三者都与尾喷管息息相关。

咱们在开始今天的⽂章前先看⼀个⼩视频⼤家直观的了解⼀下这个战机的“屁股”战机改变尾喷管⽅向，实现悬停↓↓F-35B是如何做到垂直起降的↓↓F-35B尾喷管结构的解读↓↓尾喷管与超声速尾喷管与超声速的缘分，我们得从⽓体的这个特性说起：•亚声速（速度低于当地声速）⽓体在截⾯不断变⼩的管道中会加速。

•超声速（速度⾼于当地声速）⽓体在截⾯不断变⼩的管道中会减速，在截⾯增⼤的管道中反⽽会加速。

战机尾喷管⼤致有两种分类⽅法：1，收敛和收敛扩张；2，喷⼝⾯积可调和不可调。

不可调节的收敛形尾喷管（固定喷⼝的亚声速尾喷管）：结构最简单，重量最轻，⼴泛应⽤于亚声速及低超声速飞机上的不带加⼒燃烧室的涡喷发动机，及涡轮后燃⽓焓降较⼩的涡桨和涡扇发动机。

（如WP5甲的尾喷管）可调节的收敛形尾喷管：能使发动机在各种⼯况下都获得良好的性能，带加⼒的发动机必须采⽤可调节的尾喷管，保证在加⼒状态下相应地加⼤喷⼝。

有的发动机通过改变喷⼝⾯积来改变⼯况。

其主要类型有：多鱼鳞⽚式，双鱼鳞⽚式，移动尾椎体式，⽓动调节式。

（鱼鳞⽚⼜叫调节⽚，多鱼鳞⽚式参考WP6，WP7）可调节的收敛扩张形尾喷管：超声速飞机⽤（⽆论有⽆加⼒），其燃⽓的膨胀⽐很⼤，⽤此型尾喷管减⼩燃⽓不完全膨胀的推⼒损失。

有移动尾椎体式和多调节⽚式等。

（如AL-31f）超声速飞机还⽤过引射式尾喷管，⽤引⽓⽓流调节主流的膨胀⽐。

以上尾喷管是直流式的，燃⽓向后排出。

还有偏转燃⽓流的，如“飞马”发动机，带有折流板，⽤于短距/垂直起降，类似的还有F-135发动机，3轴承旋转喷管，⽤于STOVL。

大涵道比发动机转子连接结构研究发布时间：2023-03-23T02:46:13.669Z 来源：《中国科技信息》2023年第1期作者：刘光远[导读] 大涵道比发动机对全寿命期内的性能保持以及使用安全性提出了极高的要求。

在设计过程中，转子支承方案、联轴器的选择对有效控制转子变形，保持叶尖与机匣的间隙具有重要作用。

刘光远中国航发沈阳发动机研究所沈河区万莲路1号，辽宁沈阳，110015摘要：大涵道比发动机对全寿命期内的性能保持以及使用安全性提出了极高的要求。

在设计过程中，转子支承方案、联轴器的选择对有效控制转子变形，保持叶尖与机匣的间隙具有重要作用。

本文对目前广泛采用的转子连接结构进行介绍，并选取7型国外大涵道比发动机对其联轴器结构进行了分析。

目前，欧美大涵道比发动机高压转子联轴器和低压转子联轴器均采用了刚性联轴器结构。

关键词：大涵道比发动机；转子连接结构；联轴器引言涡扇发动机整个使用寿命期内，由于叶尖磨损、封严磨损、积垢沉淀及变形等因素，发动机整机性能会随着使用时间的延长而逐渐衰退，导致发动机推力下降、耗油率升高。

发动机性能衰退是自然规律，但较快的性能衰退影响发动机正常使用，甚至影响发动机使用经济性，因此，性能衰退是当前亟需突破和解决的关键性问题。

在总体结构设计过程中，转子支承方案、联轴器的选择对有效控制转子变形，保持叶尖与机匣的间隙具有重要作用，进而影响了发动机性能衰减速度。

本文从国外大涵道比发动机转子连接结构设计角度对联轴器的结构形式进行了统计和分析，明确联轴器设计在国外航空发动机设计的演变过程，为国内发动机设计提供参考。

联轴器结构形式航空发动机不同的转子支承方案对联轴器功能要求不同，目前采用的联轴器主要分为刚性联轴器和柔性联轴器。

当联轴器需传递扭矩和轴向力，需将涡轮轴与压气机轴刚性联为一体，一般采用刚性联轴器。

大涵道比涡扇发动机高压转子通常采用双支点的支承方案，此时需要刚性联轴器将高压压气机转子和涡轮转子连接在一起。

1、第三，四代发动机的基本特点第三代战斗机所用发动机大多是七十年代以后开始研制的，发动机推重比大于8.0；其主要特点是，起初的性能指标选取的偏高，在工艺过程中使用了大量新技术、新材料和新结构，缺少相应的可靠性、耐久性验证。

致使在使用中出现了大量可靠性问题甚至影响到飞机的飞行。

使第三代发动机的研制、改型时间较长。

在近三十年的使用过程中出现了大量的改进型号，同时也使航空发动机的设计标准和方法有了质的变化。

第四代发动机特点：具有超音速巡航能力；推重比大于10.0，采用矢量喷管，为飞机提供短距起落和非常规机动能力；具有隐身能力；加力推重比提高20％典型战机：F-22“猛禽”；EFA2000(EFA)2、高涵道比涡扇发动机未来发展方向和主要特征主要特征：高涵道比的涡扇发动机具有耗油率低、噪声低、排气污染小的特点，所以十分适合在大型民航客机上使用。

然而，高涵道比也会带来一些缺陷，主要是排气速度和单位推力的下降，引起发动机迎风面积增加，推重比降低，这样就会影响飞机的机动性。

发展方向：提高发动机性能、可靠性与耐久性，提高发动机动力，多公司合作研制，进行大量严格的试验，追求高的经济性，留有大的温度裕度，广泛应用先进技术。

在大涵道比风扇发动机风扇设计要求是什么？现代发动机上是如何设计的？设计要求：1）较好的抗外物打伤能力；2）抗腐蚀性能好；3）风扇的整体重量不能太大；4）风扇产生的噪音不能太大；5）较好的包容措施；6）防止低压轴折断、风扇飞出措施；7）抗振动，特别是抗颤振性能好；8）较好的强度设计。

如：GE90；GE90的风扇是当前世界上直径最大的。

1）叶片采用宽弦设计，有助于提高强度、降低振动、2）风扇采用了小增压比（1.5）、低叶尖切线速度的设计，有助于获得较好的抗鸟撞击能力与低的噪音值；3）GE90上采用可符合材料风扇叶片，GE90的风扇轮盘做成多盘的盘鼓混合式轮盘，能够降低风扇整体重量，提高抗振动，抗颤振性能好。

俄“产品30”是款好发动机涡扇-15真比它落后吗？图注：俄罗斯新曝光旳新型发动机及三元矢量喷口，被觉得与“产品30发动机”有关俄罗斯苏-57（此前称T-50）首飞后实验数年，迟迟未能正式定型服役，其中一种重要旳因素就是苏-57旳初期原型机上安装旳发动机，是在AL-31F 上一代涡扇发动机基础上改善而来旳AL-41F（即117型发动机）性能局限性，难以满足苏-57需求。

而苏-57真正旳目旳装机发动机，新一代发动机“产品30”始终非常“神秘”，鲜有消息透露。

近日，俄新社忽然初次披露“产品30”发动机旳研制和实验状况，这款可以协助苏-57真正抗衡F-22旳强劲“心脏”，似乎已经到了瓜熟蒂落旳时候。

但是就当“产品30”逐渐露出真容之时，中国国内又传出另一种声音，在夸奖“产品30”性能优秀旳同步，贬低中国涡扇-15发动机旳性能，称其“尚未浮现便已落后”，事实真是如此吗？“产品30”：推重比10一级旳新一代发动机苏-57初期原型机（涉及首飞时）使用旳AL-41F1发动机，也称117型发动机，属于第四代改善型涡扇发动机，采用了数字全权限控制系统FADEC、新一代涡轮电扇等新技术、新部件，推重比、最大推力、使用寿命等核心参数指标比起AL-31F有所提高，但推重比仍然为8一级，没有主线性旳变化。

而第五代战斗机想实现超声速巡航，就必须使用推重比10一级，推力至少超过15吨旳第五代涡扇发动机。

“产品30”与F-22旳装机发动机F119同属第五代大推力涡扇发动机，与117型发动机相比，它旳最大特点就是“全新研制”，涉及高下压压气机、燃烧室等在内旳核心机以及电扇、控制系统等子系统和部件，都是从头开始全新研发设计旳。

“产品30”由于采用了全新技术、全新构造、全新材料，与117发动机已经拉开了明显旳技术代差。

据俄罗斯媒体推测，“产品30”两台推力36吨，单台推力达到18吨，比AL-31F增长了将近50%，且略高于F-22旳32吨（单台发动机推力16吨），这意味着“产品30”能使苏-57获得比F-22更高旳超声速巡航能力，其超声速巡航速度，也许达到1.6马赫以上，这使得苏-57可以轻松穿透先进防空和雷达探测系统。

航概第一次作业1.歼轰7 飞豹战机的研究背景是什么？你觉得现在这种战机还有用武之处吗？a.形势背景1974年初，中国海军在西沙对越自卫反击战中取得了击沉击伤敌四艘巡逻艇的战绩，但也暴露出缺乏海军航空兵空中支援的问题。

这主要是因为当时海航装备的歼击机基本没有对海攻击能力，轰-5航程较短，又过于老旧不堪重任。

因此适合海航使用的新型攻击机成为迫切急需的机型。

在1975年的军备发展会议上，军方强烈要求三机部，现航空工业总公司，研制一种中程轰炸机以满足未来的作战需求。

同时空军的轰-5、轰-6速度太慢，无法适应现代高强度作战的要求，而超音速的强-5航程又太短(1500千米)，且载弹量仅有2000千克。

因此空军也迫切希望拥有兼有战斗机和轰炸机性能的新型飞机。

国防科工委根据海空军的要求，确定关于新歼击轰炸机的战术技术要求，随即据此要求三机部用一个机型，装备同种类武器和机载设备，分别满足海空军的需求。

在计划中，海空军的新歼轰除了作战使用的武器和配备不同外，技术性能基本一致。

虽然中国空军主要作战任务以国土防空为主，不过考虑对地、海面战场的支援，空军对对地攻击能力也比较重视，50年代先后从前苏联引进的TU-16（中国仿制型号轰-6）、IL-28（中国仿制型号轰-5）轰炸机，成为中国空军第一代对地支援作战能力，但随着防空体系的发展，特别是防空导弹的出现，让这些飞机的作战效能迅速下降，不过任何事物都有自己的弱点，地面防空导弹系统和截击机主要依靠雷达来发现目标，对于前者来说受地球曲率影响，对低空目标探测距离较近，而受当时数据处理系统的影响，截击机的雷达也难以探测地面杂波背景下的目标，不过在低空高速突防也不是容易的事，特别是在复杂地形条件下，飞行员由于视野变差，难以及时发现地形障碍，容易撞山，不过随着航空电子系统的发展，出现可以及时发现地形障碍的地形跟随雷达，其与飞控系统相交联，可以自动完成低空突防飞行，大大提高了飞机低空攻击的安全性和成功率，具有代表性的飞机就是美国的F-111和前苏联的苏-24，其中F-111利用其较为完善的航空电子系统在低空突防成功避开了越南防空系统的拦截，显示了较强的的作战能力。

第二章典型发动机1、根据总增压比、推重比、涡轮前燃气温度、耗油率、涵道比等重要性能指标,指出各代涡轮喷气、涡轮风扇、军用涡扇发动机的性能特征。

涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、军用涡扇发动机对比如下，以典型的三代发动机的性能指标加以对比，如下表所示：通过分析比较，涡喷发动机随着技术的更新，新一代的发动机比上一代的发动机拥有高的增压比,推重比，涡轮燃气温度也有较大幅度的提高，特别是第三代发动机,整体性能有了大幅度的提升。

民用涡扇发动机的涵道比进一步增大，涡轮燃气温度也进一步升高，在不影响整体性能的情况下，采用了一系列措施降低了耗油率。

军用涡轮风扇发动机每一代的性能提高十分迅速，增压比，推重比，涡轮前燃气温度都有大幅度提高，而涵道比降低，耗油率也有较明显的下降。

对于军用发动机来说，推重比的大幅提高提高了战机的机动性能,耗油率降低也相应的增大了载弹量,这些性能的提高均有利于空中作战.2、АЛ—31Ф发动机的主要特点是什么？在该机上采用了哪些先进技术？主要特点：АЛ—31Ф发动机是苏—27的动力装置，其主要部件有低压压气机、中介机匣、高压压气机、环形燃烧室、双转子涡轮、射流式加力燃烧室、全状态可调拉瓦尔喷管和附件传动机匣等.其中压气机有13级,低压压气机4级,高压压气机9级;涡轮为双转子流反应式，高、低压涡轮各1级。

高压转子为刚性连接,支承在两个支点上；打压转子由部分组成，各个部分之间用销钉连接，支撑在4个支点上.先进技术：进气匣为全钛结构，有23个可变弯度的进口导流叶片；风扇和高压压气机才、广泛采用钛合金结构，转子的级间采用了电子束焊；高压压气机有三级可调静子叶片,所有9级工作叶片均为环形燕尾形榫头；环形燃烧室有28个双路离心式喷嘴，两个点火器,采用半导体电嘴;高压压气机不带冠,榫头处带有减震器，低压涡轮叶片带冠;涡轮冷却系统采用了设置在外涵道中的空气—空气换热器，可使冷却空气降温125～210℃，加强了冷却效果;加力燃烧室采用射流式点火方式,单晶体的涡轮工作叶片为此提供了强度保障;收敛-扩张喷管有亚音速、超音速调节片及密封片各16片组成；排气方式为内、外涵道混合排气；燃油控制系统为监控型电子控制，模拟式电子控制装置-综合调节器提供超限保护,提高了控制精度;发动机全流程几何通道控制系统和防喘系统使发动机稳定工作范围扩大，工作可靠性提高;附件传动装置中游恒速传动装置.3、ALF502发动机是什么类型的发动机?它有哪些优点？ALF502发动机是为商用短程及支线客机发展的小推力级别高涵道比双子涡轮风扇发动机。

/bbs/viewthread.php?tid=40195一目了然：国产和国外航空发动机性能对比表！(精彩组图)中国国产涡扇发动机与国外涡扇发动机对比表黑马乐园% @; J4 c3 }4 u0 N- a+ G 黑马乐园/ G/ l# P5 f- J [) x3 [发动机AL-31F AL-31FN M53-P2 M88-2 EJ200 F404-GE-400 F100-PW-229 F101-GE-102 F110-GE-129 F119-PW-100 WS10 WS10改WS13天山黑马乐园8 B( d; C/ {7 x( e, O. S- N(仿RD33) WS9秦岭黑马乐园' G# ~: d6 A& _6 h2 A! ^, @(仿斯贝MK202) WS9改进型(秦岭MK220)黑马乐园& R& U, W' ?; N9 |1 s国家俄罗斯俄罗斯法国法国英国美国美国美国美国美国中国中国中国中国中国装机对象苏27系列歼10 幻影系列阵风系列EF2000 F/A-18E/F F15/16早期B-1B F15/16后期F22/35系列歼-10/11 歼-14* 枭龙飞豹飞豹改进型加力推力(daN) 12850 12255 9500 7500 9000 7120 12890 13681 12899 15568 13240 15500 8637 9118.9 9800黑马乐园" k* a$ a8 a9 O+ O3 S7 S1 U2 b中间推力(daN) 7620 7620 6330 4871 6000 4800 7918 7561 7562 9790 7900 5675 5445.9 6370黑马乐园0 U+ l0 ]/ Q7 d: J巡航推力(daN) 5120 4598.16加力耗油率(kg/daN•h) 1.98 1.98 2.12 1.8 1.765 1.65 2 2.24 2.05 2.4 2.02 2.02 2中间耗油率(kg/daN•h) 0.795 0.907 0.898 0.827 0.76 0.66 0.56 0.7 0.622 0.73 0.67 0.65巡航耗油率(kg/daN•h) 0.683 0.695 0.65 黑马乐园4 [6 e, f$ Q8 q6 Z7 l推重比7.14 6.56 9 9.2 7.24 7.9 7.69 7.28 11.7 7.5 9.5 7.8 5.05 6.55空气流量(kg/s) 112 112 94 65 75 64.4 112.4 159 118 126 80 92.5 96.9总增压比23.8 23 9.8 24.5 26 25 32 26.5 32 26 32 23 20 21.5黑马乐园: { F! d q- d/ w- z涡轮前温度(K或℃) 1665K 1665K 1260℃1577℃1850K 1316℃1399℃1371℃1728K 1853K 1747K 1800K 1650K 1167℃1550K黑马乐园1 R7 ]4 F3 a r# E涵道比0.6 0.6 0.36 0.5 0.4 0.34 0.4 2.01 0.76 0.3 0.78 0.57 0.62 0.62黑马乐园, Z+ a1 V( P8 ]$ \. n发动机寿命(h) 1500 4000* 2200大修间隔(h) 500* 1000* 810 黑马乐园$ D1 {$ l5 X# s' Q2 |长×宽(m) 4.99×1.28 4.85×1.14 5.07×1.055 3.538×1.0033.556×0.8634.033×0.884 4.856×1.181 4.6×1.3974.626×1.181 4.826×1.143 4.14×1.025.205×1.0935.211×1.095黑马乐园% X# x s0 [+ m# A7 A重量(kg) 1800 1478 850 900 983 1656 1814 1809 1360 1795 1665* 1135 1842 1527黑马乐园. L0 n4 ^: E. T) X, a+ L" `" n# Q注：带*号为推测。

一、填空题（请把正确答案写在试卷有下划线的空格处）容易题目1.推力是发动机所有部件上气体轴向力的代数和。

2. 航空涡轮发动机的五大部件为进气装置；压气机；燃烧室；涡轮和排气装置；其中“三大核心”部件为：压气机；燃烧室和涡轮。

3.压气机的作用提高空气压力，分成轴流式、离心式和组合式三种4.离心式压气机的组成：离心式叶轮，叶片式扩压器，压气机机匣5.压气机增压比的定义是压气机出口压力与进口压力的比值，反映了气流在压气机内压力提高的程度。

6. 压气机由转子和静子等组成，静子包括机匣和整流器7. 压气机转子可分为鼓式、盘式和鼓盘式。

8.转子（工作）叶片的部分组成：叶身、榫头、中间叶根8.压气机的盘式转子可分为盘式和加强盘式。

9.压气机叶片的榫头联结形式有销钉式榫头；燕尾式榫头；和枞树形榫头。

10.压气机转子叶片通过燕尾形榫头与轮盘上燕尾形榫槽连接在轮盘。

11 压气机静子的固定形式燕尾形榫头；柱形榫头和焊接在中间环或者机匣上。

12压气机进口整流罩的功用是减小流动损失。

13.压气机进口整流罩做成双层的目的是通加温热空气14.轴流式压气机转子的组成盘；鼓（轴）和叶片。

15.压气机进口可变弯度导流叶片(或可调整流叶片)的作用是防止压气机喘振。

16.压气机是安装放气带或者放气活门的作用是防止压气机喘振17.采用双转子压气机的作用是防止压气机喘振。

18压气机机匣的基本结构形式：整体式、分半式、分段式。

19压气机机匣的功用：提高压气机效率；承受和传递的负载；包容能力20整流叶片与机匣联接的三种基本方法：榫头联接；焊接；环21.多级轴流式压气机由前向后，转子叶片的长度的变化规律是逐渐缩短。

22. 轴流式压气机叶栅通道形状是扩散形。

23. 轴流式压气机级是由工作叶轮和整流环组成的。

24. 在轴流式压气机的工作叶轮内，气流相对速度减小，压力、密度增加。

25. 在轴流式压气机的整流环内，气流绝对速度减小，压力增加。

26.叶冠的作用：①可减少径向漏气而提高涡轮效率；②可抑制振动。

侧卫之心——俄罗斯AL-31F航空发动机苏-27侧卫，它在笔者眼中，是最厉害的战斗机，没有之一。

其超强的机动性简直无可比拟，简直就是神来之手。

那眼镜蛇机动，简直就是炫技啊！谈到苏-27，除了翼身融合，超机动性，重型战斗机，实战检验等名字，还有一个就是其动力来源，侧卫之心——AL-31F航空发动机。

今天，小编就和大家一起看看AL-31F发动机的前世今生。

AL-31F属于第四代航空发动机，属于加力大推力涡扇航空发动机。

其由留里卡设计局在1976-1985年间研制的，留里卡设计局，就是现在的“土星”科研生产联合体，是前苏联，现在的俄罗斯的主要战斗机设计局。

AL-31F在研制中，遇到了非常多的难题。

据悉，在1976-1985年间，总共解决了685个难题，获得了128项专利，地面测试加试飞，一共用了51台发动机。

起初，发动机设计有4级风扇，12级高压压气机，2级高压涡轮和2级低压涡轮，一共20级，但是相当的超重，重量达到了1600kg，推力却只有11000daN。

在因重量进行大改之后，高压压气机改为9级，高低压涡轮改为1级，重量最终为1530kg，推力为12258daN，涡轮进口温度达到了1392℃。

以AL-31F为核心机，产生了大量的该型，其中也不乏带有矢量喷管的改进型，包括AL-31FN，还有安装在苏-37和苏-30MK机上的AL-31FP发动机。

此外，还改装出了AL-31ST煤气泵用燃气轮机和AL-31STS发电用燃气轮机。

AL-31FNAL-31FP发动机AL-31F为双转子涡扇发动机。

其采用了全钛合金的风扇，4级轴流式设计，还有多达23个可变弯度的进口导流叶片。

进气机匣也是钛合金结构。

前面3级转子叶片带有阻尼凸台，4级转子叶片对应外机匣，开有400个斜槽，用来提高风扇的稳定工作裕度。

高压压气机是9级轴流式，1~3级和4~6级转盘均用电子束焊焊接在一起，也是钛合金结构。

7~9级与第6级用螺栓连接在一起，材料为耐热合金。