Турбореактивный авиационный двигатель АЛ-21Ф.
Разработчик: ОКБ-165 А.М.Люльки
Страна: СССР
Построен: 1966 г.
Начало гос. испытаний: 1966 г.
Принят на вооружение: 1967 г.
Для того, чтобы турбореактивный двигатель развивал большую тягу, необходимо увеличивать степень повышения давления воздуха в компрессоре и температуру газа перед турбиной, а экономичность достигается при оптимальном соотношении этих параметров и высоких К.П.Д. узлов. На пути реализации этих требований перед конструктором встает множество трудноразрешимых задач, особенно минимизации массы и габаритов двигателя.
В 1965 году, началась разработка проекта ТРД третьего поколения. Реализация предъявленных требований была на пределе возможностей одноконтурных одновальных ТРД, однако было принято решение схему двигателя не менять. В конце 1966 года, изготовлены первые экземпляры АЛ-21Ф (устанавливался на опытном самолёте).
Для обеспечения высокой степени повышения давления компрессор был выполнен 14-ступенчатым с 10 поворотными направляющими аппаратами. Это гарантировало как высокую газодинамическую устойчивость, так и высокий К.П.Д. Малая масса компрессора и двигателя в целом обусловлена широким применением в нем титановых сплавов. Турбина имела воздушную систему охлаждения с автоматическим регулированием расхода охлаждающего воздуха. Впервые за форсажной камерой устанавливалось сверхзвуковое регулируемое сопло Лаваля. Управление режимами работы обеспечивалось многофункциональной гидромеханической системой.
В январе 1970 года началось проектирование АЛ-21Ф-3 (изделие 89).
Двигатель состоит из:
-осевого 14-ступенчатого компрессора (10 направляющих аппаратов с поворотными лопатками (1 входной аппарат, 4 первых ступени и 5 последних));
-прямоточной трубчато-кольцевой камеры сгорания с 12 жаровыми трубами;
-3-х ступенчатой турбины;
-прямоточной трехстабилизаторной форсажной камеры;
-регулируемого всережимного реактивного сопла с расширяющейся частью;
-турбостартера с агрегатами системы автономного запуска;
-коробки приводов агрегатов самолета и двигателя;
-системы регулирования и топливной автоматики;
-систем питания двигателя топливом и маслом, электрооборудования и противообледенения.
Двигатель применялся на самолетах: Су-17, Су-24, МиГ-23Б, МиГ-27.
Модификации:
-АЛ-21Ф (изделие 85) — базовый. Выпускался с 1967 года. Устанавливался на Су-17.
-АЛ-21Ф-3 (изделие 89) — форсированный. Отличался увеличенным расходом воздуха, повышенными давлением и температуры газа перед турбиной. Выпускался с марта 1970 года. Устанавливался на МиГ-23Б, Су-17М, Су-24, Су-24М.
-АЛ-21Ф-3АИ — Турбореактивный двигатель с форсажной камерой АЛ-21Ф-3АИ состоит из осевого 14-ступенчатого компрессора с поворотными лопатками направляющих аппаратов, прямоточной трубчато-кольцевой камеры сгорания, трехступенчатой осевой турбины, прямоточной трехстабилизаторной форсажной камеры, регулируемого всережимного реактивного сопла с расширяющейся частью, а также турбостартера ТС-21 с агрегатами системы автономного запуска, коробки приводов агрегатов самолета и двигателя, системы регулирования и топливной автоматики, систем питания двигателя топливом и маслом, электрооборудования и противообледенения. Система управления двигателем — гидромеханическая с электронным регулятором температуры газов типа РТ-12-3, гидромеханическим насосом-регулятором НР-53 и регулятором сопла и форсажа РСФ-53. Задание режима работы силовой установки осуществляется рычагами управления двигателями (РУД), расположенными на левом пульте кабины летчика и связанными с рычагами насосов-регуляторов двигателей системой тяг и качалок. Запуск двух двигателей может производиться как последовательно, так и одновременно. Раскрутка роторов двигателей при их запуске на земле обеспечивается турбостартерами ТС-21, запуск которых, в свою очередь, осуществляется электростартером либо от аэродромных источников питания, либо от автономных бортовых источников тока — аккумуляторных батарей. Запуск двигателей в воздухе происходит при вращении их роторов на режиме авторотации, под действием набегающего потока воздуха.
-АЛ-21Ф-3АТ — доработанный. Отличался компоновкой. Устанавливался на Су-24, Су-24М.
-АЛ-21ФТП — турбопрямоточный (проект). Разработан для проекта гиперзвукового самолёта Як-33.
Технические характеристики:
Тип двигателя: АЛ-21Ф-1 / АЛ-21Ф-3АИ
Тяга максимальная, кгс: 6800 / 7800
Тяга на форсаже, кгс: 9600 / 11200
Удельный расход топлива на форсажном режиме, кг/(Н*ч): 0,194 / 1,86
Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/(Н*ч): 0,074 / 0,76
Температура газов перед турбиной, °C: 990 / 1370
Длина, мм: 5340 / 5340
Максимальный диаметр, мм: 1030 / 1030
Масса, кг: 1580 / 1700
Расход воздуха через компрессор, кг/с: 88,5
Степень повышения давления в компрессоре: 12,7 / 14,5.
Двигатель АЛ-21Ф-3.
Двигатель АЛ-21Ф-3.
Двигатель АЛ-21Ф-3.
Двигатель АЛ-21Ф-3.
Двигатель АЛ-21Ф-3. Музей 218-го АРЗ в г.Гатчина, Ленинградской области.
Двигатель АЛ-21Ф в экспозиции авиамузея.
Двигатель АЛ-21Ф в экспозиции авиамузея.
.
.
Список источников:
М.А.Куликов. Су-24 Фронтовой бомбардировщик.
В.Ф.Кудрявцев. Авиационные двигатели А.М.Люльки.