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来源：互联网 2022-03-16 00:02:12

山西轮盘式洗砂机厂家

陈光/文

AL-31F与F100发动机结构设计的比较

由于在F100发动机中山西轮盘式洗砂机厂家，其第1个型号100-PW-100（1974年投入使用）与其推力增长型F100-PW-229（1991年投入使用）在结构设计中有较大变化山西轮盘式洗砂机厂家，因此在与AL-31F作比较时山西轮盘式洗砂机厂家，-100与-229均将提出来进行比较。

⑴ 风扇级数军用小涵道比涡轮风扇发动机中，除F101风扇为2级外，大部分为3级，但AL-31F却采用4级，其增压比为3.6（平均级压比1.38）。级数多1级，显然发动机零件数、重量与长度均高于F100的3级设计，与AL-31F同期研制的、用于米格-29的RD-33中风扇也是4级设计。

图6、苏-27起落架放下时进气口被防尘网挡住

⑵ 风扇叶片凸肩为了提高风扇叶片抗外物打击能力与解决叶片振动问题，AL-31F风扇中前3级釆用了叶身中间凸肩，凸肩间相互抵紧形成整环，第1 级的凸肩还用于解决叶片颤振问题。F100-PW-100中3级风扇叶片全部釆用了叶身中间凸肩，但F100-PW-229中仅前2级釆用叶身中间凸肩。

⑶ 窄弦风扇叶片 AL-31F风扇工作叶片，令人不解地釆用了大展弦比即窄弦设计。早在上世纪50年代，苏制发动机如R-11F-300等压气机工作叶片就釆用了小展弦比即宽弦设计，而当时的英美发动机全都采用大展弦比设计，到了上世纪80年代，英美发动机的风扇与压气机工作叶片逐渐由大展弦比设计向小展弦比设计过渡，而苏制发动机却走了相反的发展道路，AL-31F与用于米格-29的RD-33风扇叶片釆用了大展弦比的设计，使这两型发动机的风扇叶片承受外物打击的能力特差，满足不了有关规范的要求，只能在飞机设计上采取防外物进入发动机的措施。

图7、飞行中苏-27进气口防尘网收回

苏-27在发动机进气口处，安装了随起落架收、放同步的可展开与收回的防尘网，即飞机起飞、着陆过程中，起落架放出时，防尘网伸出挡住进气口（图6），当飞机起飞后起落架收起时，防尘网收回（图7）。这种可收、放的防尘网装置在现代飞机特别在高速战斗机中实属罕见，它不仅增加飞机重量与操纵性，影响发动机的正常工作，而且在防尘网已收回飞机爬升中，发动机仍能吸入飞鸟，造成风扇叶片被打坏的事件。

为防止外物进入发动机，米格-29飞机的每个进气口处，带有与起落架收放同步的一个气流铰接的挡板和三个在机身上部开的辅助进气口。起飞着陆起落架放下时，挡板放下，挡住主进气口，与此同时，辅助进气口向下打开，空气从辅助进气口的百叶窗形缝隙和887个小孔中进入进气道，在气流拐弯向下流时，借离心力将砂尘等外物甩出，同时缝隙与众多小孔也能阻挡稍大的外物进入发动机。起落架收回时主进气口打开，气流正常地由主进气口进入发动机。与苏-27一样，当起落架收回飞机爬升中，发动机仍能吸进飞鸟打坏发动机，1989年巴黎航展时，第1次参展的米格-29在爬升至2000m高度时，左侧发动机吸进飞鸟引起停车，飞机失控坠毁，曾是当年在航空界引起轰动的事件。

图8、F100-PW-100 发动机高压压气机

⑷ 风扇叶片斜榫根 AL-31F第1级风扇叶片仍然釆用了R-11F-300的斜榫根，这种设计在西方国家的发动机中很少采用。

图9、F100-PW-229高压压气机

⑸ 处理机匣 AL-31F风扇第4级工作叶片处装有处理机匣，即对应第4级工作叶片的外机匣上，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。处理机匣在苏式发动机中应用较多，例如R13-300（WP-13），RD-33等，英美则很少釆用。

图10、AL-31F高压压气机转子

⑹ 高压压气机转子 F100-PW-100设计年代较AL-31F早几年，高压压气机转子中，轮盘与鼓环间还是用复杂的多根短螺栓连接方式，见图8。F100-PW-229则釆用焊接转子，前2级钛合金轮盘与鼓环焊为1体，第3级钛合金轮盘做成单个的，后7级高温合金的轮盘与鼓环焊接成一件，整个转子由3件组合件在第3级盘处用短螺栓连接（图9），这是现代发动机广泛采用的结构。AL-31F中，由于当时苏联无法将高温合金的轮盘与鼓环焊接在一起，因此它的高压气机压转子釆用了焊接与长螺栓两种连接方式，即前3级钛合金轮盘与鼓环焊为1体， 4-6级钛合金轮盘与鼓环焊为1体，后3级釆用多根长螺栓连接，整个转子由3件组合件组成，即前3级转子在第3级盘处用短螺栓与4-6级转子连接，而后3级转子用长螺栓与第6级轮盘后伸的锥轴连接在一起，这是不得已采用的一种过渡设计，见图10。同样原因，RD-33高压压气机转子也采用了类似AL-31F的设计。

图11 、轴向燕尾型与环形燕尾型榫根承力面积比较

AL-31F 9级高压压气机工作叶片全部采用环形燕尾榫根装在轮盘轮缘的环形燕尾槽中，这是整个转子所有级全都釆用环形燕尾榫根的唯一发动机（RD-33中前3级为纵向燕尾榫根）。环形燕尾榫根结构最早用于CF6-6发动机中，这种结构除了可简化轮盘榫槽加工外，最大好处是能在打开压气机机匣后，拆换叶片。但它承载离心力的表面比纵向燕尾榫根小很多，参见图11。因此，在绝大多数发动机中，高压压气机前几级叶片比较大，离心力大，因而不采用环形燕尾榫根。

F100-PW-100高压压气机转子中，工作叶片全部采用传统的纵向燕尾榫根，在F100-PW-229高压压气机转子中，前4级工作叶片用纵向燕尾榫根装在轮盘中，后6级釆用环形燕尾榫根装在轮盘的环形燕尾榫槽中。

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