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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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潤(rùn)滑缺陷是AL31F系列發(fā)動(dòng)機(jī)的不治絕癥
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殲10服役至今，數(shù)次墜毀事故中除一次是由飛行員形成云間錯(cuò)覺，喪失對(duì)空間位置分辨能力引起的以外，都是由AL-31FN發(fā)動(dòng)機(jī)喪失動(dòng)力導(dǎo)致的。 相較于蘇27，AL31系發(fā)動(dòng)機(jī)在殲10上的嚴(yán)重故障發(fā)生率要高不少。除了殲10這種單發(fā)的高機(jī)動(dòng)高敏捷戰(zhàn)斗機(jī)，本身比較消耗發(fā)動(dòng)機(jī)比較狠以外，AL31F發(fā)動(dòng)機(jī)本身也存在一些可靠性缺陷。其中一些致命缺陷甚至是伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形成，以至于無(wú)法根除的不治絕癥，比如軸承潤(rùn)滑問(wèn)題。 AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)是蘇聯(lián)研制蘇27時(shí)的配套工程，但嚴(yán)格的說(shuō)它在當(dāng)時(shí)也并不是一種全新設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，而是在AL21渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上參照了大量RD33發(fā)動(dòng)機(jī)（該系列發(fā)動(dòng)機(jī)裝備米格29家族、FC-1梟龍戰(zhàn)斗機(jī)、殲31）設(shè)計(jì)發(fā)展而來(lái)。 AL-31F家族最大的可靠性瓶頸來(lái)自于它的支承結(jié)構(gòu)和在此基礎(chǔ)上展開的潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)作為一種依靠部件旋轉(zhuǎn)做功的燃機(jī)，它的核心運(yùn)動(dòng)部件包括風(fēng)扇、低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、渦輪都安裝在轉(zhuǎn)子上；而轉(zhuǎn)子要把自身載荷傳遞給整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)匣，就要通過(guò)支承結(jié)構(gòu)和軸承實(shí)現(xiàn)。 在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，支撐著轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的軸承一直處于重載荷（相當(dāng)于7~9.2噸）、高轉(zhuǎn)速、高溫度（可以達(dá)到260度以上）的狀態(tài)下。因此潤(rùn)滑系統(tǒng)用潤(rùn)滑油對(duì)軸承進(jìn)行大壓力、高流量的潤(rùn)滑，減小摩擦并帶走熱量降低溫度，就成為保障發(fā)動(dòng)機(jī)工作的基礎(chǔ)前提。 一旦軸承得不到充足的潤(rùn)滑，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力會(huì)迅速加大，溫度迅速升高；局部的摩擦熱量會(huì)使摩擦面上出現(xiàn)變形和摩擦顯微焊合、乃至于局部融化，而這些微小的焊點(diǎn)隨之又會(huì)在旋轉(zhuǎn)作用下被撕裂。這種軸承部件之間粘著——撕裂——粘著的循環(huán)發(fā)展到最后，就是軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度、最終卡死抱軸，發(fā)動(dòng)機(jī)也必然隨之停車。 在較為落后的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，潤(rùn)滑系統(tǒng)可靠性不高是普遍現(xiàn)象。比如我軍1985年發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車事故中，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障引起的事故就占43%。美國(guó)TF34發(fā)動(dòng)機(jī)在1983年發(fā)生了90次事故，潤(rùn)滑故障占28%。 而AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)由于支承設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，比如它采用了雙中介軸承、四軸承低壓轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)；軸承的潤(rùn)滑可靠性一直很差，而同期的RD33發(fā)動(dòng)機(jī)則少有此類問(wèn)題。要徹底解決AL-31F的潤(rùn)滑可靠性問(wèn)題難度非常大，因?yàn)橥耆淖冎С性O(shè)計(jì)的話，無(wú)異于重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)。 圖：AL31F發(fā)動(dòng)機(jī) |
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