AL31F作為一種上世紀七八十年代誕生的大推力渦扇發動機，在世界範圍內可能並不出色，甚至有些平庸。但AL31F和及其改型卻是蘇聯/俄羅斯三四代戰鬥機的主要航空動力系統，它的很多設計思想對作為後起之秀的我國也有很大的借鑑價值。
AL31F發動機
在AL31F誕生以前，擅長將傳統技術發揮到極致的蘇聯已經在渦噴發動機領域取得了巨大成功，R29-300和AL21-3兩種渦噴發動機的推力都達到了11噸，幾乎達到了渦噴發動機的推力極限，但它們都只有5-6的推重比。而只有發動機的推重比達到7，戰鬥機的整機推重比才有可能超過1，因為發動機是飛機的心臟，它有複雜的支撐、平衡結構，發動機每增加1公斤，飛機的空重就會增加5公斤，可謂“牽一髮而動全身”。
而無論是以R29-300為動力的米格23，還是以AL21F-3為動力的蘇24，由於發動機推重比太低，空重分別達到了10.5噸和17噸，再帶上必需的燃油和彈藥，飛機的整機推重比就很難超過1，推重比不超過1，蘇27就很難與F15相抗衡。因此，開發單位留裡卡設計局的工作就集中在減重上，表面上相對於AL21F-3，AL31推力沒增加多少，但推重比卻增加了1，就是為了這個1，蘇聯花掉了十幾年的時間，克服了巨大困難。
米格23雖被稱為三代機，但其機動性根本達不到三代機的標準
為了使推重比增加這個1，蘇聯在AL31F發動機的研製過程中採取了三大措施：
一，冒險採用了單級高低壓渦輪。最初的AL-31發動機有4級風扇（低壓壓氣機）、12級高壓壓氣機、2級高壓渦輪、2級低壓渦輪，共20級，重達1600公斤，這還是蘇聯標準，用美國標準的話重量會更誇張，而且推力還低，只有11.2噸，與上一代的AL21-3渦噴發動機差不多。
於是，AL-31整個構架跟蘇27一樣幾乎推倒重來，去掉了3級高壓壓氣機和高低壓渦輪各一級，變成了4+9+1+1的15級設計，重量一度控制到1520公斤（蘇聯標準）。
AL31F結構圖，紅箭頭所指為低壓轉子，黃箭頭指的是高壓轉子
但挑戰也隨之而來，渦輪效率比設計值低了4%，這意味著高壓壓氣機的壓比也會因此不達標，只好將渦輪前溫度由1350℃提高到1392℃，導致高壓渦輪的ЖС26定向凝固合金葉片出現裂紋。低壓渦輪的問題也不小，連美國F110都用了兩級低壓渦輪，而AL31F只有一級，更何況它還多了一級風扇，達到4級，這就意味著單級低壓渦輪的壓力很大。
為此設計了非常複雜的冷卻系統，高低壓渦輪葉片均被設計為氣冷式葉片，其中高壓渦輪的冷卻空氣量佔到了內涵流量的17.5%，經設定在外涵流路中的空氣－空氣換熱器，可使冷卻空氣降溫125～210℃。低壓渦輪轉子葉片則用外涵空氣進行冷卻。
AL31F渦輪葉片複雜的空心冷卻結構
但當時蘇聯卻沒有攻克大直徑粉末冶金盤的製造工藝，只能用ЭП742-ИД高強耐熱合金製做渦輪盤，其抗蠕變效能較差，疲勞壽命也較短。但蘇27做高強度機動需要反覆快速推拉油門杆，這就導致渦輪盤經常要面對從低溫到高溫從低轉速到高轉速的劇烈變化，很容易產生金屬疲勞。因此，雖然採取了大量最佳化設計，但AL31F的翻修壽命仍然因沒有采用粉末冶金盤而較短。
二，低壓轉子驅動軸採用了三段設計，付出了支撐系統故障率高的代價。為了儘可能減重，AL31發動機的低壓渦輪驅動軸採用了三段設計，貫穿發動機前後的最長主軸低壓轉軸分為三段，三段之間以“魚叉式”結構相接，再用徑向的銷釘加以固定。前後兩段對強度或耐熱要求較高，採用不鏽鋼材料；中間較長的高壓壓氣機這一段對控制重量要求較高，採用鈦合金材料，這種三段式設計，主要目的就是透過把中間的一段換成鈦合金來減重。但這種設計對潤滑提出了很高的要求，一旦潤滑失效、主軸很快就會抱死（卡住）甚至斷軸，一旦發生斷軸，通常情況下整臺發動機都會報廢。即使如此，AL31FN支撐系統的可靠性對雙發戰鬥機而言，仍然是達標的，但這種設計的弊端在單發的殲10A所用AL31FN發動機上充分的暴露了出來。
裝備AL31FN的殲10A戰鬥機
三，為了達到最終的減重指標，不惜採取對個人的物質鼓勵措施。儘管以上設計付出了很大代價，結果卻是發動機的重量下去了，故障率卻飈升。最終為了提升可靠性，重量又增加了10%左右，離預定指標還差幾十公斤，折騰到最後，卡在了最後一公里。
看來，單靠指令性計劃無法充分調動主觀能動性，蘇聯採取了更人性化的物質激勵政策，採用每減重1公斤、獎勵設計人員5個月工資的辦法，使AL31F整機減重70公斤，才最終達標。在美俄中的航空研發歷史中，最後出場的純交換手段總是屢試不爽。
即便如此，AL31F最終的實際重量仍然偏大，達到1530公斤（蘇聯標準）/1750公斤（美國標準）；推重比為8.17（蘇聯標準）/7.14（美國標準）。只能使蘇27達到抗衡F15的基本要求，而非壓制，這對當時的蘇聯來說，已經是極限了。而且AL31F也沒趕上蘇27早期的試飛，不得不由AL21F-3暫時代替。
需要特別強調的是，雖然AL31F犧牲了壽命，但沒有犧牲可靠性，相反為了提升可靠性，還不惜增加了10%左右的重量。為了提升可靠性，AL31F的設計團隊可以說是煞費苦心，採取了非常多的措施，如設計了喘振消除系統、空中自動點火系統、燃燒室的再次啟動系統、可靠的機械-液壓系統控制等，尤其是在第4級風扇葉片對應的外機匣上，帶有機匣處理環腔，開有400個斜槽，用以提高風扇的穩定工作裕度，最終成就了著名的"眼鏡蛇"機動。
眼鏡蛇機動
綜上所述，由於蘇聯在材料和工藝水平上的落後，對AL31F而言，減重和壽命不可兼得，蘇聯選擇了減重，這在隨時準備大規模作戰的情況下，是可以理解的，但在長期的和平環境下，主力發動機短壽卻會帶來沉重的負擔。總之，這種取捨只是贏得了時間，與材料工藝緊密相關的基礎科研，終究是航空發動機繞不過去的檻。
