Конструкция АЛ-31ф

 

 

Компресор високого тиску стискає повітря, що надходить у внутрішній контур двигуна.

До складу КВТ входять статор і ротор.

Статор КВТ включає: корпус ВНА і першого ступеня, корпус другого і третього ступеня, задній корпус, ВНА, дев'ять НА.

Переднім фланцем статор з'єднаний з проміжним корпусом, а заднім - з корпусом ОКЗ. У корпусах статора є вікна огляду лопаток  КВТ.

Корпус ВНА і першого ступеня виконаний з двома фланцями і поздовжнім роз'ємом. У корпусі змонтовані лопатки ВНА і НА першого ступеня.

Корпус другої і третьої ступенів - з двома фланцями і поздовжнім роз'ємом. У корпусі змонтовані лопатки НА.

Задній корпус - з двома фланцями і поздовжнім роз'ємом. До корпусу приварена обичайка колектора, що утворює з ним кільцеву порожнину відбору повітря через сьомий щаблі.

Лопатки ВНА - поворотні, двоопорні. Поворотні лопатки НА першого і другого ступенів - консольні. Поворот лопаток ВНА, НА першого і другого ступенів по сигналу системи управління здійснюється гідроциліндрами через приводні кільця і ​​систему важелів.

Направляючі апарати з третьої по восьму щаблі - нерегульовані. Через прорізи в зовнішньому кільці в зовнішньому кільці НА сьомий щаблі й отвори в корпусі проводиться відбір повітря для потреб літака, системи противообледенения двигуна і системи наддуву масляних ущільнень опор двигуна. Вихідний НА КВТ виконаний дворядним, фланцем на зовнішньому кільці кріпиться до корпусу ОКЗ.

Ротор включає в себе: диски з робочими лопатками; вал; передню цапфу; лабіринт.

Барабан ротора складається: з двох секцій дисків; перша секція включає диски першої, другої і третьої ступенів; друга секція - диски четвертої, п'ятої та шостої ступенів; із трьох дисків сьомий, восьмий і дев'ятий ступенів; перший ступінь має 47 лопаток, друга - 62 , третя - 73, четверта - 94, п'ятий - 99, шоста - 101, сьома - 103, восьма - 105 і дев'ята - 107 лопаток.

Вал з'єднує ротори КВТ і ТВТ і передає крутильний момент від ротора ТВТ.

Передньою цапфою ротор КВТ спирається на шарикопідшипник, змонтований в проміжному корпусі.

На цапфі встановлені: лабіринт, запобігає витік повітря з порожнини наддуву в предмасляную порожнину передньої опори ротора КВТ; лабіринт, запобігає витік повітря з порожнини наддуву передньої опори в проточну частину КВТ.

Кришка ущільнення запобігає витік повітря з предмасляной порожнини межвального ущільнення в порожнину наддуву передньої опори КВТ.

Лабіринт призначений для запобігання витоків повітря на тракті компресора в розвантажувальну порожнину КВТ.

 

Схема основна камера згоряння АЛ-31Ф

Основна камера згоряння складається з наступних елементів:

1. – Стійка; 2. – Паливний колектор; 3. – Форсунка; 4. – Завихрювач;            5. – Свічка; 6. – Другий (зовнішній) контур; 7. – Жарова труба;                     8. – Теплообмінник; 9. – Сопловий апарат; 10. – Корпус КЗ; 11. – Дифузор з гарантованим зривом потоку; 12. – Різьбовий фільтр; 13. – Протівонагарний ковпачок; 14. – Сопло 1-го каскаду; 15. – Сопло 2-го каскаду.

 

 

Основна камера згоряння - кільцева, складається із зовнішнього корпусу, внутрішнього корпусу і жарової труби. Корпуси ОКЗ і теплообмінника утворюють зі стінками жарової труби кільцеві канали, по яких повітря з КВТ надходить в жаровую трубу. Паливо в ОКЗ подається паливним колектором через двадцять вісім форсунок. Займання палива в ОКЗ здійснюється системою запалення. Паливний колектор і запальні пристрої розміщені на корпусі ОКЗ.

Корпус-елемент силової схеми двигуна. Передня частина корпусу утворює кільцевої дифузор, в якому знижується швидкість повітря, що надходить в ОКЗ з компресора.

Корпус складається із зовнішнього і внутрішнього корпусів, з'єднаних чотирнадцятьма порожнистими стійками. На семи стійках є кронштейни для кріплення жарової труби і паливного колектора до корпусу ОКЗ. На передньому фланці внутрішнього корпусу укріплені кришки лабіринтового ущільнення розвантажувальної порожнини. Задній фланець внутрішнього корпусу кріпиться до корпусу соплового апарату ТВТ. Передній фланець зовнішнього корпусу кріпиться до фланця корпусу КВТ, а задній фланець - до переднього фланця корпусу теплообмінника.

Жарова труба призначена для спалювання топлівовоздушной суміші і формування поля температур газу на вході в турбіну.

Жарова труба складається їх набору профільованих секцій, з'єднаних між собою зварюванням, або профільованих точених секцій.

Фронтова частина жарової труби складається з кільцевої обичайки з двадцятьма вісьмома циліндричними камерами змішування і лопаткових завихрителей, рухливо встановлених на вході в камери змішування.

Для створення горючої топлівовоздушной суміші у фронтовій частині жарової труби є ряд отворів підведення повітря - повітрязабірників. Камера змішання служить для підготовки суміші, що надходить у жаровую трубу. Формування поля температур на виході з камери згоряння здійснюється повітрям, що поступає через чотири ряди отворів, розташованих на змішувальної частини жарової труби. Для охолодження стінок жарової труби на її внутрішньої і зовнішньої оболонках є кільцеві щілини, в які через отвори надходить повітря, який утворює загороджувальне пелену уздовж стінок. На внутрішню поверхню жарової труби нанесено жаростойкое покриття.

Для компенсації переміщень від теплових впливів жаровая труба і паливний колектор кріпиться до кронштейнів стійок радіальними штифтами.

 

 

 

 

Турбіна АЛ-31Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Турбіна складається з наступних елементів:

1. – Апарат закрутки; 2. – Лопатка СА ТВТ; 3. – Надроторное пристрій;       4. –Лопатка РК ТВТ; 5. – Лопатка СА ТНТ; 6. – Лопатка РК ТНТ;                          7. – Опора турбіни; 8. – Колектор масляний; 9. – Кришка з теплозахистом;

10. – Насос відкачки масла; 11. – Пружне кільце; 12. – Підшипник опори турбіни; 13. – Міжроторний підшипник.

 

 

 

 

 

 

 

Вузол турбіни включає послідовно розташовані одноступінчасті осьові турбіни високого і низького тиску, а також опору.

Турбіна високого тиску приводить в обертання компресор високого тиску і агрегати, встановлені на коробці приводів рухових агрегатів і на виносної коробці агрегатів.

Турбіна низького тиску приводить в обертання компресор низького тиску.

Кожна з турбін включає ротор і сопловой апарат.

Опора вузла турбіни - елемент силової схеми двигуна.

Радіальні зусилля від ротора ТВТ передаються на опору через межроторний підшипник, вал ТНТ і розташований в опорі підшипник ротора ТВТ. У вузол входять корпус опори і корпус підшипника.

Сопловой апарат ТВТ кільцем з'єднаний з фланцями обіду СА ТНТ, корпусу теплообмінника і телескопічним з'єднанням через кільце - з жарової трубою ОКЗ. зовнішнє кільце СА ТВТ має отвори для підведення вторинного повітря з ОКЗ і ОВТ на охолодження соплового апарату і робочих лопаток ТВТ. Внутрішнє кільце СА ТВТ з'єднане фланцем з апаратом закрутки  і з внутрішнім корпусом ОКЗ.

Внутрішнє кільце через кільце телескопично пов'язане з жаровою трубою ОКЗ, кільця і ​​утворюють канал підведення вторинного повітря з ОКЗ на охолодження внутрішніх полиць соплових лопаток. Сопловой апарат має сорок і дві лопатки, об'єднані в чотирнадцять литих трехлопаточних блоків, чим досягається зменшення перетоків газу.

Соплова лопатка - пустотіла, охлаждаемая. Перо, зовнішня і внутрішня полки утворюють з пером і полицями сусідніх лопаток проточну частину. Внутрішня порожнина сопловой лопатки розділена перегородкою. На вхідних кромці лопатки є перфорація, що забезпечує плівкове охолодження зовнішньої поверхні пера. У передній порожнини розміщений дефлектор, а в задній - дефлектор. Дефлектори мають отвори для охолодження повітря.

Ротор ТВТ складається з: диска з 90 лопатками робочого колеса; цапфи з лабіринтами і маслоуплотнітельнимі кільцями.

У диску виконані отвори для підведення охолоджувального повітря до робочих лопаток.

Робоча лопатка ТВТ - порожниста, охлаждаемая. У внутрішній порожнині її для організації процесу охолодження маються поздовжній канал з отворами в перегородці і ребра. Хвостовик лопатки «ялинкового типу». У хвостовику цапфи 36 розміщені масляне ущільнення і обойма роликового підшипника, що є задньою опорою ротора високого тиску.

Сопловой апарат ТНТ з'єднаний з корпусом теплообмінника і зовнішнім кільцем 6 турбіни високого тиску, а також з корпусом опори турбіни.

Сопловой апарат ТНТ має тридцять три лопатки, спаяні в одинадцять трехлопаточних блоків для зменшення перетоків газу.

Соплова лопатка - лита, пустотелая, охлаждаемая. Перо, зовнішня і внутрішня полки утворюють з пером і полицями сусідній лопатки проточну частину соплового апарату ТНТ. У внутрішній порожнині пера лопатки розміщений перфорований дефлектор. На внутрішній поверхні пера є поперечні ребра і турбулізіруєт штирі для організації спрямованого течії охолоджуючого повітря. Діафрагма служить для розділення порожнин між робочими колесами ТВТ і ТНТ.

Ротор ТНТ включає: диск з 90 робочими лопатками; цапфу; вал; напірний диск.

Диск має пази для кріплення робочих лопаток і похилі отвори для підведення охолоджувального повітря до них.

Робоча лопатка ТНТ - лита, порожниста, охлаждаемая. На периферійній частині має бандажну полицю з гребінцем лабіринтового ущільнення, що забезпечує зменшення радіального зазору між ротором і сопловим апаратом ТНТ.

Цапфа має на передній частині внутрішні шліци, що передають крутний момент на вал. На зовнішній поверхні передньої частини цапфи встановлена ​​внутрішня обойма роликового підшипника (на який спирається ротор високого тиску), лабіринт і набір кілець ущільнювачів, що утворюють переднє ущільнення масляної порожнини задньої опори ТВТ.

На циліндричному поясі в передній частині цапфи є набір кілець ущільнювачів, що утворюють ущільнення масляної порожнини між роторами турбін високого і низького тисків. На циліндричному поясі в задній частині цапфи встановлений набір кілець ущільнювачів, що утворюють ущільнення масляної порожнини опори ТНТ.

Вал складається з трьох частин, з'єднаних штифтами. У задній частині валу є привід откачивающего маслонасоса опори турбіни. У передній частині валу маються шліци, що передають крутний момент на ротор КНТ через ресору.

Напірний диск забезпечує збільшення тиску охолоджуючого повітря на вході в робочі лопатки ТНТ.

До складу опори турбіни входять корпус опори і корпус підшипника. Корпус складається із зовнішнього корпусу і внутрішніх кілець, з'єднаних силовими стійками і утворюють силову схему опори турбіни. До складу опори входять також екран.

Усередині силових стійок розміщені трубопроводи: підведення і відкачування масла; суфлювання масляних порожнин; зливу масла.

Через порожнини силових стійок підводиться повітря на охолодження ТНТ і відводиться повітря з предмасляной порожнини. Силові стійки 18 закриті зовні обтекателями. Екран з обтічниками утворює проточну частину газоповітряного тракту за ТНТ.

 

Форсажна камера з реактивним соплом АЛ-31Ф

 

Форсажна камера з реактивним соплом

1. – Корпус змішувача; 2. – Змішувач;  3. – Фронтовий пристрій;                 4,8. – Фланець; 5. – Корпус ФК; 6. – Теплозахисний екран; 7. – Шпангоут; 9. – Реактивне сопло; 10. – Кок-стікач; 11. – Дренажний клапан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До складу форсажної камери згоряння входять: змішувач; фронтове пристрій; корпус з теплозахисних екраном; кок-стекатель.

Змішувач - елемент силової схеми двигуна, здійснює зв'язок корпусів внутрішнього і зовнішнього контурів двигуна. Змішувач складається з корпусу і змішувача.

Корпус переднім фланцем прикріплений до корпусу зовнішнього контуру. До заднього фланця прикріплено фронтове пристрій.

На шпангоуті встановлені: вісім термопар; відцентрова форсунка системи «вогневої доріжки» ФК; трубопровід зливу палива з зливного бачка двигуна в проточну частину ФК; приймач повного тиску.

Змішувач перемішує потоки газу внутрішнього контуру і повітря зовнішнього контуру перед фронтовим пристроєм.

Змішувач переднім фланцем прикріплений до корпусу опори турбіни, а кільцем рухомо спирається на корпус. Рухливість змішувача забезпечує осьову компенсацію внутрішнього контуру щодо зовнішнього.

Змішувач має двадцять дві кишені

Фронтовий пристрій призначений для організації стійкого горіння палива в форсажній камері.

Фронтовий пристрій складається з: корпусу з двосекційним теплозахисних екраном; системи стабілізації полум'я; паливних колекторів.

Корпус - кільцева обичайка з фланцями.

У корпус уварені: силовий пояс з вузлами кріплення двигуна до літака; два фланця для установки іонізаційних датчиків полум'я; п'ять втулок для висновків паливних колекторів; одинадцять фланців для кріплення тягами стабілізаторів форсажної камери з паливними колекторами; заходи з паливними колекторами; патрубок для під'єднання аварійного зливу палива; фланець для установки приймача повного тиску.