AL31F涡轮叶片的空心冷却结构
三,攻克再制造技术,延长发动机寿命
但即使实现了自主大修和关键零部件的自制,依然无法改变AL31F大修间隔和寿命过短的问题,以其900小时的寿命,我军主力航空兵的实际训练和值班飞行小时数可以达到240-300小时/年,也就是说歼10和歼11战斗机通常每过3-4年时间就要更换全部发动机。而通过以上分析,可以发现,AL31F之所以寿命过短,主要原因就是工作环境最恶劣的涡轮不耐用,为了替换耗尽寿命的发动机,我国只能努力延长AL31F的涡轮部件的翻修周期和使用寿命,而发动机再制造技术就是最重要的手段。
虽然定向凝固高温合金与空心气冷设计大幅改善了AL31F发动机的性能,但也极大增加了其损坏叶片再制造的难度,因为很难让复杂的内部气冷通道像新叶片那样畅通无阻。可中国的军工人别无选择,为了保证主力作战飞机的战斗力,他们只能迎难而上,况且作为世界上第二个研制成功空心气冷叶片的国家,我国在这方面的水平并不低。经过多年的摸索,我军5719工厂终于全面掌握了AL31F高温合金涡轮叶片的再制造及相关的等离子焊接技术。
但涡轮部件除了叶片,还有叶盘,由于苏联暂时没有攻克大直径粉末冶金盘的制造工艺,AL31F的涡轮盘用的还是ЭП742-ИД高强度耐热合金,其抗蠕变性能较差,且疲劳寿命较短,未采用粉盘是AL31F翻修寿命较短的重要原因。也就是说,我国仅仅攻克AL31F高温合金涡轮叶片的再制造技术,并不能真正提高其整机的大修间隔和总寿命,这其实也是俄罗斯涡扇发动机的维护性能长期得不到真正改善的根本原因。
粉末冶金涡轮盘
但5719维修厂却再接再厉,不但给AL-31F发动机更换了粉末冶金涡轮盘,而且掌握了新粉盘的再制造技术。最终,应用再制造技术翻修后的AL31F发动机大修间隔由300小时增加到500,总寿命由900小时提高到1500小时,不仅大幅缩短了部队的维护时间,还实现了涡轮叶片报废后的回收再利用,节省了大量资金和贵重金属的消耗。