23 июня 2000 г. головным разработчиком и изготовителем силовой установки для перспективного истребителя ПАК ФА российское правительство определило рыбинское НПО «Сатурн», которое получило заказ на создание двигателя, известного сейчас под условным названием «изделие 117С». Такие же двигатели планируется применять и на новых модификациях истребителей семейства Су-27.
«Салюту» в этой программе отводилась лишь скромная роль изготовителя узлов и агрегатов нового двигателя, представляющего собой глубокую модернизацию нынешнего АЛ-31Ф. Смириться с этим руководство предприятия не могло, поэтому тем же летом 2000 г. «Салют» по собственной инициативе приступил к программе поэтапной модернизации серийного АЛ-31Ф, которая могла бы стать альтернативой «изделию 117С». Это стало возможным благодаря организации на заводе в начале 2000 г. собственного Конструкторского бюро перспективных разработок (КБПР).
Разработанный на «Салюте» двигатель первого этапа модернизации получил название АЛ-31Ф-М1 («изделие 99М1»). В отличие от серийного АЛ-31Ф он оснащается модифицированным четырехступенчатым компрессором низкого давления КНД-924-4 увеличенного с 905 до 924 мм диаметра, а также новым цифровым комплексным регулятором двигателя КРД-99Ц. Увеличение производительности компрессора АЛ-31Ф-М1 можно использовать двояко: с одной стороны это дает повышение тяги двигателя на 6-15%, а с другой стороны, позволяет при неизменной тяге снизить температуру газов перед турбиной на 35К, что значительно повышает ресурс двигателя.
Летные испытания 9-го экземпляра АЛ-31Ф-М1 на летающей лаборатории ЛИИ Су-27 №37-11 (бортовой №595) начались 25 января 2002 г. Позднее на этом самолете были установлены уже два двигателя подобного типа. Всего на Су-27 №37-11 в рамках летно-конструкторских испытаний было выполнено 27 полетов с двигателями АЛ-31Ф-М1, кроме того, к началу этого года состоялось шесть из десяти запланированных полетов по программе государственных испытаний. Госиспытания АЛ-31Ф-М1 должны завершиться весной 2006 г., после чего двигатель будет считаться готовым к серийному производству и сможет устанавливаться на самолеты Су-27 ВВС России при их ремонте и модернизации.
| АЛ-31Ф | АЛ-31Ф-М1 | |
| Режим повышенной тяги на | форсаже | |
| Тяга, кгс | 13 500 | |
| Удельный расход | ||
| топлива, кг/кгс*ч | - | 1,96 |
| Температура газов | ||
| перед турбиной, К | - | 1690 |
| Расход воздуха, кг/с | 119 | |
| Режим «полный форсаж» | ||
| Тяга, кгс | 12 500 | 12 500 |
| Удельный расход | ||
| топлива, кг/кгс*ч | 1,96 | 1,97 |
| Температура газов | ||
| перед турбиной, К | 1665 | 1630 |
| Расход воздуха, кг/с | 113 | 114 |
| Режим повышенной тяги без форсажа | ||
| Тяга, кгс | 8250 | |
| Удельный расход | ||
| топлива, кг/кгС'Ч | Я- и | 0,77 |
| Режим «максимал» | ||
| Тяга, кгс | 7670 | 7670 |
| Удельный расход | ||
| топлива, кг/кгс«ч | 0,78 | 0,77 |
| Степень двухконтурноста | 0,56 | 0,61 |
| Максимальный диаметр, мм | 1280 | 1280 |
| Длина, мм | 4990 | 4990 |
| Сухая масса, кг | 1547 | 1557 |
| Ресурс до первого ремонта, ч | 500 | 1000 |
| Назначенный ресурс, ч | 1500 | 4000 |
| Серийный | кнд- | кнд- |
| кнд | 924-4 | 924-3 |
| Количество ступеней 4 | 4 | 3 |
| Диаметр, мм 905 | 924 | 924 |
| Степень повышения | ||
| давления 3,55 | 3,68 | 4,2 |
В начале 2006 г. «Салют» приступил к испытаниям двигателя следующего этапа модернизации – АЛ-31Ф-М2 («99М2»), недавно получившего новое название АЛ-31Ф-СМ («99СМ»), подчеркивающее возможную сферу его применения – модернизированные истребители Су-27СМ. Главных отличий «второго этапа» два: это новые диски турбины и перепрофилированные лопатки компрессора КНД-924-4. Благодаря указанным доработкам тяга на форсаже у АЛ-31Ф-СМ возрастает до 14 000 кгс. Немаловажно, что двигатели
АЛ-31Ф-М1 и АЛ-31Ф-СМ полностью взаимозаменяемы с применяемыми на самолетах Су-27 серийными АЛ-31Ф – требуется только установить проставку перед входом в двигатель, необходимость которой определяется увеличением диаметра вентилятора. Более того, ранее выпущенные АЛ-31Ф могут быть довольно просто доведены до уровня модернизированных АЛ-31Ф-М1 и АЛ-31Ф-СМ заменой отдельных модулей в ходе их капитального ремонта.
В декабре 2006 г. на «Салюте» рассчитывают начать испытания двигателя третьего этапа модернизации – АЛ-31Ф-МЭ («99МЗ»), отличающегося применением принципиально нового компрессора низкого давления КНД-924-3, новой камеры сгорания и новых лопаток турбины. Трехступенчатый компрессор КНД-924-3 с широкохордными лопатками выполняется по технологии «блиск». Нововведения позволят поднять тягу АЛ-31Ф-М3 до 15 000 кгс.