BR112014031197B1

BR112014031197B1 - Invólucro de escape de turbina, e, motor de turbina a gás

Info

Publication number: BR112014031197B1
Application number: BR112014031197-8A
Authority: BR
Inventors: Daryl B. Mountz; Theodore W. Kapustka; Glenn Levausser; Marcus Borg; Joakim Berglund; Anders Svahn; Johan Ockborn; Bengt Petterson
Original assignee: United Technologies Corporation; Gkn Aerospace Sweden Ab
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2021-12-28
Also published as: ES2781574T3; CA2872038A1; BR112014031197A2; EP2861847A1; JP2015526626A; EP2861847A4; US10036276B2; CA3013015C; BR122015003108B1; US10294816B2; CA2872038C; BR122015003107B1; US20150107223A1; CA3013015A1; EP2861847B1; US10280790B2; US20150132110A1; US20150204212A1; WO2013188722A1

Abstract

invólucro de escape de turbina, e, motor de turbina a gás. um invólucro de escape de turbina tem um alojamento externo a ser preso dentro de um motor de turbina a gás e um cubo central. escoras estendem-se entre o alojamento externo e o cubo central. as escoras são formadas pelo menos em parte de um primeiro material. o cubo central é formado pelo menos em parte de um segundo material.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Esta invenção se refere a invólucros de escape de turbina e a motores de turbina a gás.

[002] Motores de turbina a gás tipicamente incluem um ventilador que fornece ar a um duto de derivação como ar de propulsão. O ar também passa para dentro de um motor de núcleo e para um compressor. O ar no compressor é comprimido e fornecido a um combustor onde ele é misturado com combustível e sofre ignição. Os produtos desta combustão passam a jusante sobre os rotores de turbina, acionando-os para girar.

[003] Historicamente, uma turbina de acionamento de ventilador acionava o ventilador e um compressor de baixa pressão a uma única velocidade. Mais recentemente, uma redução de engrenagem foi colocada entre a turbina de acionamento de ventilador e o ventilador.

[004] Com esta alteração, o ventilador pode girar a velocidades menores do que a turbina de acionamento de ventilador e o compressor de baixa pressão. Isto permite que o diâmetro do ventilador aumente e resultou em um aumento da quantidade de fornecido ao duto de derivação comparado com o ar fornecido ao motor de núcleo. Uma quantidade conhecida como a razão de derivação compara o volume de ar fornecido ao duto de derivação com o volume de ar fornecido ao compressor. As razões de derivação têm aumentado com os modernos motores de turbina a gás utilizando uma redução de engrenagem de acionamento do ventilador.

[005] À medida que a razão de derivação aumenta, há menos ar de resfriamento para resfriar os componentes internos, tais como um invólucro de escape de turbina.

SUMÁRIO

[006] Em uma forma de realização apresentada, um invólucro de escape de turbina tem um alojamento externo a ser preso dentro de um motor de turbina a gás, um cubo central, e escoras estendendo-se entre o alojamento externo e o cubo central. As escoras são formadas pelo menos em parte de um primeiro material, e o cubo central é formado pelo menos em parte de um segundo material.

[007] Em uma outra forma de realização apresentada, um invólucro de escape de turbina para uso em um motor de turbina a gás tem um alojamento externo a ser preso dentro de um motor de turbina a gás, e um cubo central. O cubo central inclui uma superfície de suporte para suportar uma árvore de uma turbina. Escoras estendem-se entre o alojamento externo e o cubo central. As escoras são formadas pelo menos em parte de um primeiro material e o cubo central é formado pelo menos em parte de um segundo material. O primeiro material é selecionado para ter melhor resistência a altas temperaturas e para manter propriedades metalúrgicas a altas temperaturas do que o segundo material.

[008] Em uma outra forma de realização de acordo com forma de realização anterior, o cubo central é um dentre uma peça fundida, forjada ou trabalhada.

[009] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, as escoras são formadas de metal em chapa do primeiro material.

[0010] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o cubo central tem uma pluralidade de cabeças estendendo-se radialmente para fora. As escoras são soldadas às cabeças, de modo tal que porções radialmente internas de um aerofólio são formados pelas cabeças do segundo material, e porções radialmente externas são formadas pelas escoras e o primeiro material.

[0011] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma porção radialmente externa do aerofólio é presa a uma placa de escora no alojamento externo. As placas de escora são presas ao local radialmente externo sobre as escoras. As placas de escora são formadas do primeiro material.

[0012] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, placas circunferencialmente intermediárias são posicionadas entre as placas de escora, com as placas circunferencialmente intermediárias não sendo presas às escoras e às placas circunferencialmente intermediárias formadas do segundo material.

[0013] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, um apoio de cobertura é formado como parte do alojamento externo e é fixado a uma pluralidade das escoras, com o apoio de cobertura formado do primeiro material.

[0014] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma cabeça radialmente a mais externa é formada estendendo-se radialmente para dentro a partir da placa de escora e é presa à escora.

[0015] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o cubo interno inclui um anel cônico radialmente o mais interno, um anel cilíndrico radialmente externo, e uma pluralidade de nervuras estendendo-se entre o anel radialmente interno e o cilíndrico externo para formar o cubo interno.

[0016] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem uma seção de turbina incluindo pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada, em parte, em um invólucro de escape de turbina, e o invólucro de escape de turbina incluindo um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central. O cubo central inclui uma superfície de suporte para suportar a árvore. Escoras estendem-se entre o alojamento externo e o furo central. As escoras são formadas pelo menos em parte de um primeiro material e o cubo central é formado pelo menos em parte de um segundo material. O primeiro material é selecionado para ter melhor resistência a altas temperaturas e para manter propriedades metalúrgicas a altas temperaturas do que o segundo material.

[0017] Em uma outra forma de realização de acordo com a forma de realização anterior, o segundo material é menos caro do que o primeiro material.

[0018] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o cubo central é um dentre uma peça fundida, forjada ou trabalhada.

[0019] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, as escoras são formadas de metal em chapa do primeiro material.

[0020] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o cubo central tem uma pluralidade de cabeças estendendo-se radialmente para fora. As escoras são soldadas às cabeças, de modo tal que porções radialmente internas de um aerofólio são formados pelas cabeças do segundo material, e porções radialmente externas são formadas pelas escoras e o primeiro material.

[0021] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma porção radialmente externa do aerofólio é presa a uma placa de escora no alojamento externo. As placas de escora são presas ao local radialmente externo sobre as escoras, as placas de escora formado do primeiro material.

[0022] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, placas circunferencialmente intermediárias são posicionadas entre as placas de escora, com as placas circunferencialmente intermediárias não sendo presas às escoras e as placas circunferencialmente intermediárias formadas do segundo material.

[0023] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, um apoio de cobertura é formado como parte do alojamento externo e é fixado a uma pluralidade das escoras, com o apoio de cobertura formado do primeiro material.

[0024] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma cabeça radialmente a mais externa é formado estendendo-se radialmente para dentro a partir da placa de escora e é presa à escora.

[0025] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o cubo interno inclui um anel cônico radialmente o mais interno, um anel cilíndrico radialmente externo, e uma pluralidade de nervuras estendendo-se entre o anel radialmente interno e o cilíndrico externo para formar o cubo interno.

[0026] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o anel cônico o mais interno estende-se para ser um flange. Um par de flanges de suporte de mancal é montado em um local que está atrás do anel cônico interno flange, com cada um dos flanges de suporte de mancal para suportar um mancal suportando a árvore.

[0027] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, a seção de turbina inclui um rotor de turbina acionando um rotor de ventilador através de uma redução de engrenagem.

[0028] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o ventilador fornece a um compressor como fluxo de núcleo e a um duto de derivação como fluxo de derivação. Uma razão do volume do ar fornecido ao duto de derivação comparado a um volume de ar fornecido ao compressor é uma razão de derivação, e a razão de derivação é maior do que cerca de 6.

[0029] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina opera a temperaturas acima de cerca de 649°C.

[0030] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina opera a níveis de sangria do núcleo de mais do que 15% em condições de fluxo baixo, tais como parado em relação ao solo.

[0031] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um invólucro de escape de turbina com um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material de modo tal que o invólucro de escape de turbina mantém resistência estrutural e estabilidade a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0032] Em uma outra forma de realização de acordo com a forma de realização anterior, o invólucro de escape de turbina mantém a resistência estrutural e estabilidade a temperaturas de mais do que cerca de 649°C durante condições de marcha vazia do motor.

[0033] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina mantém a resistência estrutural e estabilidade a temperaturas de mais do que cerca de 649°C durante condições em que mais do que cerca de 15% de fluxo de ar através de um núcleo do motor, que está a escora do invólucro de escape de turbina, são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0034] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma razão de derivação definida pelo fluxo de ar através de um duto de derivação que circunscreve o núcleo ao fluxo de ar através do núcleo é maior do que cerca de 6,0.

[0035] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0036] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o segundo material é Inconel.

[0037] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0038] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, um motor de turbina a gás tem um núcleo, e um invólucro de escape de turbina a jusante de e em comunicação fluídica com o núcleo. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material de modo tal que o invólucro de escape de turbina mantém resistência estrutural e estabilidade durante condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0039] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina mantém a resistência estrutural e estabilidade a temperaturas de mais do que cerca de 649°C durante as condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0040] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma condição de marcha vazia do motor é a condição em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0041] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma razão de derivação definida pelo fluxo de ar através de um duto de derivação que circunscreve o núcleo ao fluxo de ar através do núcleo é maior do que cerca de 6,0.

[0042] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0043] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o segundo material é Inconel.

[0044] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0045] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um núcleo, e um invólucro de escape de turbina a jusante de e em comunicação fluídica com o núcleo. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina tem pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina, e pelo menos uma pá rotativa acionada pelo rotor de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material de modo tal que o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor durante condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0046] Em uma outra forma de realização de acordo com a forma de realização anterior, o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0047] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma condição de marcha vazia do motor é a condição em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0048] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma razão de derivação é definida pelo fluxo de ar através de um duto de derivação que circunscreve o núcleo ao fluxo de ar através do núcleo é maior do que cerca de 6,0.

[0049] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0050] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o segundo material é Inconel.

[0051] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0052] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um invólucro de escape de turbina com um cubo central incluindo uma superfície de suporte e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina tem pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina, pelo menos uma pá rotativa é acionada pelo rotor de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material de modo tal que o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0053] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor durante condições de marcha vazia do motor.

[0054] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor durante condições em que mais do que cerca de 15% de fluxo de ar através de um núcleo do motor, que está a escora do invólucro de escape de turbina, são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0055] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma razão de derivação é definida pelo fluxo de ar através de um duto de derivação que circunscreve o núcleo ao fluxo de ar através do núcleo é maior do que cerca de 6,0.

[0056] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0057] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o segundo material é Inconel.

[0058] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0059] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem pelo menos uma pá de ventilador acionada para girar sobre um rotor de ventilador, um núcleo, e um invólucro de escape de turbina a jusante de e em comunicação fluídica com o núcleo. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material de modo tal que o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pelo menos uma pá fique separada do rotor de ventilador durante condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0060] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pá de ventilador fique separada do rotor de ventilador a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0061] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma condição de marcha vazia do motor é condição em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0062] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma razão de derivação é definida pelo fluxo de ar através de um duto de derivação que circunscreve o núcleo ao fluxo de ar através do núcleo é maior do que cerca de 6,0.

[0063] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0064] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o segundo material é Inconel.

[0065] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0066] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem pelo menos uma pá de ventilador acionada para girar sobre um rotor de ventilador. Um invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material de modo tal que o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pelo menos uma pá fique separada do rotor de ventilador a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0067] Em uma outra forma de realização de acordo com a forma de realização anterior, o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pelo menos uma pá fique separada do rotor de ventilador durante condições de marcha vazia do motor.

[0068] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pelo menos uma pá fique separada do rotor de ventilador durante condições em que mais do que cerca de 15% de fluxo de ar através de um núcleo do motor, que está a escora do invólucro de escape de turbina, são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0069] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, uma razão de derivação é definida pelo fluxo de ar através de um duto de derivação que circunscreve o núcleo ao fluxo de ar através do núcleo é maior do que cerca de 6,0.

[0070] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0071] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o segundo material é Inconel.

[0072] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o primeiro material é Haynes 282.

[0073] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, um mancal duplex é montado na árvore e configurado para estabilizar a seção de turbina para estabilidade dinâmica do rotor através de toda a faixa de operação de velocidades, pressões e temperaturas da seção de turbina.

[0074] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, o invólucro de escape de turbina tem pelo menos um flange que é configurado para possibilitar desmontagem e substituição do mancal duplex a partir de uma posição traseira do motor.

[0075] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, as escoras são configuradas para manter estabilidade dinâmica do rotor através de toda a faixa de operação de velocidades, pressões e temperaturas da seção de turbina.

[0076] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, os flanges, escoras, e placas são dimensionados para conter uma pá da seção de turbina liberada a uma velocidade de turbina rotação da seção de turbina de 11,000 revoluções por minuto.

[0077] Em uma outra forma de realização de acordo com qualquer uma das formas de realização anteriores, as escoras compreendem uma ou mais soldas que são posicionadas de modo a possibilitar inspeção de fluorescente penetrante.

[0078] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um invólucro de escape de turbina com um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso com o motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos em parte pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material onde pelo menos o primeiro material pode resistir a altas temperaturas. O invólucro é construído de modo tal que pelo menos as áreas do invólucro que são requeridas ser as mais resistentes a temperatura são feitas a partir do primeiro material, de modo tal que o invólucro de escape de turbina mantém resistência estrutural e estabilidade a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0079] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um núcleo, e um invólucro de escape de turbina a jusante de e em comunicação fluídica com o núcleo. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material, onde pelo menos o primeiro material pode resistir a altas temperaturas, o invólucro sendo construído de modo tal que pelo menos as áreas do invólucro que são requeridas ser as mais resistentes a temperatura são feitas a partir do primeiro material, e de modo tal que o invólucro de escape de turbina mantém resistência estrutural e estabilidade durante condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0080] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um núcleo, e um invólucro de escape de turbina a jusante de e em comunicação fluídica com o núcleo. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte, e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina tem pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina, e pelo menos uma pá rotativa acionada pelo rotor de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material, onde pelo menos o primeiro material pode resistir a altas temperaturas, o invólucro sendo construído de modo tal que pelo menos as áreas do invólucro que são requeridas ser as mais resistentes a temperatura são feitas a partir do primeiro material, e de modo tal que o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor durante condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0081] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem um invólucro de escape de turbina com um cubo central incluindo uma superfície de suporte. Um alojamento externo é preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina tem pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina, e pelo menos uma pá rotativa acionada pelo rotor de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material, onde pelo menos o primeiro material pode resistir a temperaturas acima de 649°C, o invólucro sendo construído de modo tal que pelo menos as áreas do invólucro que são requeridas ser as mais resistentes a temperatura são feitas a partir do primeiro material, de modo tal que o invólucro de escape de turbina captura a pelo menos uma pá caso a pá fique separada do rotor a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0082] Um motor de turbina a gás tem pelo menos uma pá de ventilador acionada para girar sobre um rotor de ventilador, um núcleo, e um invólucro de escape de turbina a jusante de e em comunicação fluídica com o núcleo. O invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material, onde pelo menos o primeiro material pode resistir a temperaturas acima de 649°C, o invólucro sendo construído de modo tal que pelo menos as áreas do invólucro que são requeridas ser as mais resistentes a temperatura são feitas a partir do primeiro material, de modo tal que o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pelo menos uma pá fique separada do rotor de ventilador durante condições em que mais do que cerca de 15% do fluxo de ar através do núcleo do motor são continuamente sangrados a partir do núcleo.

[0083] Em uma outra forma de realização apresentada, um motor de turbina a gás tem pelo menos uma pá de ventilador acionada para girar sobre um rotor de ventilador. Um invólucro de escape de turbina tem um cubo central incluindo uma superfície de suporte e um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás. Uma seção de turbina inclui pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada pelo menos, em parte, pela superfície de suporte no invólucro de escape de turbina. O invólucro de escape de turbina é construído de pelo menos um primeiro material e um segundo material, onde pelo menos o primeiro material pode resistir a temperaturas acima de 649°C, o invólucro sendo construído de modo tal que pelo menos as áreas do invólucro que são requeridas ser as mais resistentes a temperatura são feitas a partir do primeiro material, de modo tal que o invólucro de escape de turbina continua a suportar uma extremidade traseira do motor caso a pelo menos uma pá fique separada do rotor de ventilador a temperaturas de mais do que cerca de 649°C.

[0084] Aspectos desta invenção podem ser melhor entendidos a partir dos seguintes desenhos e relato.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0085] A Figura 1 mostra esquematicamente um motor de turbina a gás.

[0086] A Figura 2 mostra um invólucro de escape de turbina a ser incorporada em um motor de turbina a gás, tal como o motor de turbina a gás da Figura 1.

[0087] A Figura 3A mostra uma corte transversal através do invólucro de escape de turbina e estrutura associada.

[0088] A Figura 3B é um detalhe da área dentro de área B da Figura 3A. DESCRIÇÃO DETALHADA

[0089] A Figura 1 ilustra esquematicamente um motor de turbina a gás 20. O motor de turbina a gás 20 é descrito aqui como um turbofan de dois carretéis que geralmente incorpora uma seção de ventilador 22, uma seção de compressor 24, uma seção de combustor 26 e uma seção de turbina 28. Motores alternativos podem incluir uma seção de aumentador (não mostrada) entre outros sistemas ou aspectos. A seção de ventilador 22 aciona ar ao longo de um trajeto de fluxo de derivação B em um duto de derivação definido dentro de uma nacela 15, enquanto que a seção de compressor 24 aciona ar ao longo de um trajeto de fluxo de núcleo C para compressão e comunicação na seção de combustor 26 e depois expansão através da seção de turbina 28. Em seguida, gases de escapamento passam através de um invólucro de escape de turbina 100. Embora representado como um motor de turbina a gás de turbofan na forma de realização não limitativa descrita, deve entendido que os conceitos descritos aqui não são limitados ao uso com turbofans à medida que os ensinamentos podem ser aplicados a outros tipos de motores de turbina incluindo arquiteturas de três carretéis.

[0090] O motor 20 geralmente inclui um carretel de baixa velocidade 30 e um carretel de alta velocidade 32 montado para rotação em torno de um eixo longitudinal central A do motor em relação a uma estrutura estática do motor 36 via diversos sistemas de mancal 38. Deve ficar entendido que vários sistemas de mancal 38 em vários locais podem ser previstos alternativamente ou adicionalmente.

[0091] O carretel de baixa velocidade 30 geralmente inclui uma árvore interna 40 que interliga um ventilador 42, um compressor de baixa pressão 44 e uma turbina de baixa pressão 46. A árvore interna 40 é conectada ao ventilador 42 através de uma arquitetura com engrenagem 48 para acionar o ventilador 42 a uma velocidade mais baixa do que o carretel de baixa velocidade 30. O carretel de alta velocidade 32 inclui uma árvore externa 50 que interliga um compressor de alta pressão 52 e uma turbina de alta pressão 54. Um combustor 56 é disposto entre o compressor de alta pressão 52 e a turbina de alta pressão 54. Uma armação de turbina mediana 57 da estrutura estática do motor 36 é disposta geralmente entre a turbina de alta pressão 54 e a turbina de baixa pressão 46. A armação de turbina mediana 57 suporta ainda sistemas de mancal 38 na seção de turbina 28. A árvore interna 40 e a árvore externa 50 são concêntricas e giram via sistemas de mancal 38 em torno do eixo longitudinal central A do motor que é colinear com seus eixos longitudinais.

[0092] O fluxo de ar de núcleo é comprimido pelo compressor de baixa pressão 44 e então pelo compressor de alta pressão 52, misturado queimado com combustível no combustor 56, e então expandido sobre a turbina de alta pressão 54 e a turbina de baixa pressão 46, e descarregado via o invólucro de escape de turbina 100, que está a jusante da turbina de baixa pressão 46. A armação de turbina mediana 57 inclui aerofólios 59 que ficam no trajeto de fluxo de ar de núcleo. As turbinas 46, 54 acionam rotativamente o respectivo carretel de baixa velocidade 30 e o respectivo carretel de alta velocidade 32 em resposta à expansão.

[0093] O motor 20 em um exemplo È um motor de aeronave com engrenagem de alta derivação. Em um outro exemplo, a razão de derivação do motor 20 é maior do que cerca de seis (6), com uma forma de realização exemplificativa sendo maior do que dez (10), a arquitetura com engrenagem 48 é um trem de engrenagem epicíclico, tal como um sistema de engrenagem em estrela ou planetário ou outro sistema de engrenagem, com uma razão de redução de engrenagem maior do que cerca de 2,3 e a turbina de baixa pressão 46 tem uma razão de pressão que é maior do que cerca de cinco. Em uma forma de realização descrita, a razão de derivação do motor 20 é maior do que cerca de dez (10: 1), o diâmetro do ventilador é significantemente maior do que aquele do compressor de baixa pressão 44, e a turbina de baixa pressão 46 tem uma razão de pressão que é maior do que cerca de 5:1. A razão de pressão da turbina de pressão 46 é medida em pressão antes da entrada da turbina de baixa pressão 46 como relacionada à pressão na saída da turbina de baixa pressão 46 antes de um bocal de escapamento. Deve ficar entendido, porém, que os parâmetros acima são apenas exemplificativos de uma forma de realização de um motor com arquitetura com engrenagem e que a presente invenção é aplicável a outros motores de turbina a gás incluindo turbofans de acionamento direto.

[0094] Uma quantidade significante de empuxo é prevista pelo fluxo de derivação B devido à alta razão de derivação. A seção de ventilador 22 do motor 20 é concebida para uma particular condição de voo - tipicamente cruzeiro à cerca de 0,8 Mach e cerca de 10675 metros. A condição de voo de 0,8 Mach e 10675 metros, com o motor no seu melhor consumo de combustível - também conhecido como "consumo de combustível específico de empuxo de cruzeiro em êmbolo ('TSFC')" - é o parâmetro padrão da indústria de kgm de combustível sendo queimado dividido kgf de empuxo que o motor produz nesse ponto mínimo. "Baixa razão de pressão de ventilador" é a razão de pressão através da pá de ventilador isolada, sem um sistema de palheta de guia de saída do ventilador ("FEGV"). A baixa razão de pressão do ventilador como descrita aqui de acordo com uma forma de realização não limitativa é menor do que cerca de 1m45. "Baixa velocidade corrigida da ponta do ventilador " é a velocidade real da ponta do ventilador em m/s dividida por uma correção de temperatura padrão da indústria de [(Tram°R)/(518,7°R)]0,5. A "baixa velocidade corrigida da ponta de ventilador" como descrita aqui de acordo com uma forma de realização não limitativa menor do que cerca de 350,73 metros/segundo.

[0095] Para melhorar a eficiência do motor, todos aspectos do ciclo do motor precisam ser tratados. Aumentar a eficiência térmica do núcleo do motor permite que mais trabalho mecânico seja produzido para uma dada quantidade de combustível queimada. Uma melhoria na eficiência propulsiva transfere o trabalho mecânico movendo ar usando predominantemente um grande ventilador, como descrito acima. O resultado de melhorar a eficiência global do motor resulta em um aumento do diâmetro do ventilador e uma redução no tamanho do motor de núcleo. A relação relativa pode ser expressa como a razão de derivação, que é a razão de ar escoando através do ventilador dividida pelo ar que passa através do núcleo. Razões de derivação exemplificativas são mencionadas acima. À medida que a razão de derivação aumenta, a eficiência térmica do núcleo melhora o tamanho do núcleo é drasticamente reduzido.

[0096] As demandas da aeronave para ar de sangria do motor para pressurização da cabina e aplicação de ar-gelo na asa, entre outras aplicações, são determinadas pelas exigências da aeronave e estas exigências não são reduzidas. O efeito resultante é que o ar sangrado para fora do núcleo do motor para satisfazer as exigências da aeronave é uma alta porcentagem do fluxo total de ar do núcleo. Por exemplo, em algumas circunstâncias, e.g. uma posição parada em relação ao solo, a quantidade de ar sangrado para fora do motor pode exceder, por exemplo, mais do que ou igual a cerca de 15% do fluxo de ar total do núcleo. Em outras situações, a quantidade pode exceder mais do que ou igual a acima de 20% do fluxo de ar total do núcleo.

[0097] O motor de turbofan com engrenagem 20 possibilita razões de fluxo de derivação relativamente altas. Os fluxos de derivação mais altos por sua vez resultam em reduzido fluxo de núcleo (e ar de fluxo de sangria disponível) disponível para serviços da aeronave e resfriamento de componentes do motor nas condições de operação parado em relação ao solo. Portanto sob as piores condições ambientes do invólucro e períodos de espera da aeronave parada em relação ao solo, um invólucro de escape de turbina 100 do motor 20 pode experimentar temperaturas mais altas do que jamais experimentadas nos modernos motores de turbina a gás. Estas temperaturas mais altas poderiam resultar em reduzida durabilidade do invólucro de escape de turbina.

[0098] É esperado que um invólucro de escape de turbina 100 possa não ser provido com ar de resfriamento, pois o fluxo de ar do núcleo está em uma tal condição especial. O invólucro de escape de turbina 100 deve assim sobreviver a um ambiente de trajeto de gás que pode ser mais alto do que 649°C por longos períodos de tempo. O invólucro de escape de turbina 100 deve prever resistência a fluência e fatiga durante esta exposição. Além disso, o invólucro de escape de turbina deve operar sobre uma base sustentada a níveis de sangria do núcleo de mais do que cerca de 15% e em condições de fluxo baixo (e.g., parado em relação ao solo). Também, o invólucro de escape de turbina deve existir nessas condições de fluxo baixo e condições de temperatura excessiva em um motor com alta razão de derivação. Adicionalmente, o invólucro de escape de turbina deve proporcionar plena contenção e estrutura/estabilidade de apoio traseiro do motor na eventualidade de tanto: (a) um evento de liberação de pá de turbina de baixa pressão e (b) um evento de liberação de pá de ventilador (i.e., um evento de saída da pá de ventilador).

[0099] Como mostrado esquematicamente, o invólucro de escape de turbina 100 apoia um mancal 101 que apoia uma extremidade traseira 103 da árvore 40. Detalhes do mancal 101 e seu apoio vão ser descritos abaixo.

[00100] A Figura 2 mostra detalhes de um invólucro de escape de turbina 100 concebido para resistir às condições mencionadas acima. O invólucro de escape de turbina 100 é formado de pelo menos dois materiais distintos. Um primeiro material é selecionado por sua capacidade para manter suas propriedades sob condições de alta temperatura. O primeiro material pode ser uma liga que proporciona resistência à exposição a longo prazo a temperaturas acima de 649°C, e proporciona resistência a fluência e fadiga. O material pode não necessariamente ser tão forte quanto um segundo material, a ser descrito abaixo. Porém, o primeiro material é selecionado para ser mais resistente a temperatura e para manter suas propriedades a altas temperaturas. Um material como este para o primeiro material pode ser Haynes 282, como um exemplo.

[00101] O segundo material é selecionado uma vez que ele é facilmente moldado, mais forte, e também menos caro do que o primeiro material. Pode ser também que o segundo material seja menos resistente a variações de temperatura. O segundo material pode proporcionar uma capacidade de otimizar a resistência dinâmica e custo. Um material como este para o segundo material pode ser Inconel 718 ("Inconel").

[00102] O invólucro de escape de turbina 100 utiliza o primeiro material relativamente caro em áreas mais suscetíveis de enxergar altas temperaturas, e o segundo material em outros locais.

[00103] Um cubo interno ou central 102 inclui um anel cônico interno 104 espaçado de um anel cilíndrico externo 106 por uma pluralidade de nervuras 108. O anel interno 104 proporciona um flange de mancal para suportar uma árvore, tal como a árvore dos rotores de turbina. Como pode ser visto, o anel externo 106 tem uma pluralidade de cabeças 110 estendendo-se radialmente para fora. O cubo 102 é formado a partir do segundo material mencionado acima. O cubo 102 pode ser fundido, forjado ou trabalhado.

[00104] Cada um de escoras 116 inclui um aerofólio preso, tal como por uma técnica de solda branca apropriada, a uma cabeça 110. As escoras 116 estendem-se radialmente para fora e são presos em uma periferia externa do invólucro de escape de turbina 100 na placa de escora 122. As placas 122 são formadas de um forjado do primeiro material. As escoras 116 podem ser formados de um metal em chapa do primeiro material. Um apoio de cobertura 118 inclui uma pluralidade de orifícios de apoio 120, que vão prender o invólucro de escape de turbina 100 dentro do alojamento do motor completo. O apoio de cobertura 118 é também formado do primeiro material forjado.

[00105] Como pode ser visto, as placas 122, que são presas às escoras 116, incluem uma cabeça 150 estendendo-se radialmente para dentro. Em um sentido, as cabeças 150 e 110 são presas à escora 115 para formar o aerofólio global para mitigar perdas aerodinâmicas.

[00106] O flange 126 e as seções de placas dianteiras 122 e 124 e o apoio de cobertura 118 proporcionam contenção na eventualidade de um evento de liberação de pá de turbina. O cubo central 102 apoia os rotores de turbina, e assim mantém uma linha de centro do rotor durante um evento de saída da pá de ventilador.

[00107] Placas intermediárias 124 são posicionadas circunferencialmente intermediariamente às placas 122. Estas placas podem ser formadas do segundo material.

[00108] Uma junta de solda 181 é prevista entre cada cabeça 150/110, e as escoras 116. As juntas de solda são selecionadas para estar em um local que vai estar relativamente frio e a baixa tensão durante operação do motor de turbina a gás associado. Assim, as juntas de solda entre os materiais dissimilares são otimizadas para minimizar exposição térmica e tensão durante operação do motor, incluindo condições de baixa potência (e.g., marcha vazia).

[00109] As espessuras do flange 126, escoras 116 e as placas 122/124/118 são adequadas para conter a liberação de uma pá de turbina a velocidades de rotação de até 11000 rpm.

[00110] A Figura 3A é um corte transversal através do invólucro de escape de turbina 100, e mostra detalhes de um apoio de mancal para apoiar mancais 101A e 101B para suportar a extremidade traseira da turbina da árvore de baixa pressão. Como mostrado na Figura 3A, o anel cônico interno 104 tem uma extremidade remota que recebe uma cavilha 195 para fixar aos flanges de suporte de mancal 191 e 193.

[00111] Como mostrado na Figura 3B, um flange 301 é definido na extremidade radialmente interna do anel cônico interno 104. Orelhas 302 e 303 estendem-se em direções axiais opostas a partir do flange 301. Orifícios 183 são formados através do flange 301 e recebem o pino 195. Flanges de suporte de mancal 191 e 193 estendem-se como mostrado na Figura 3A para os mancais 101A e 101B. Os mancais 101A e 101B são os detalhes do mancal esquemático 101 da Figura 1.

[00112] A rigidez do apoio é adequada para manter a estabilidade dinâmica dos componentes rotativos do motor através de todas as faixas operacionais esperadas de velocidades, pressões e temperaturas. Os mancais 101A e 101B estabilizam uma turbina de baixa pressão de velocidade relativamente alta para estabilidade dinâmica do rotor também através de toda as faixas operacionais de velocidades, pressões e temperaturas.

[00113] O posicionamento dos flanges 191 e 193 na traseira do flange 301 facilita a desmontagem e substituição de mancal sem a exigência de remover o invólucro de escape de turbina 100. Além disso, a configuração de flange possibilita desmontagem e substituição de mancal enquanto o motor permanece sobre um da asa e de uma fuselagem, i.e., a configuração de flange possibilita substituição de mancal sem a necessidade para transportar o motor para uma instalação, de manutenção remota, reparo, e/ou vistoria.

[00114] O invólucro de escape de turbina inventiva 100, assim, combina componentes formados de ambos o primeiro e o segundo material, em que o primeiro material é selecionado para ter melhor resistência a altas temperaturas e para manter suas propriedades a altas temperaturas. Utilizar este material nos locais que são os mais prováveis para enxergar temperaturas mais altas torna um invólucro de escape de turbina que é melhor capaz de sobreviver a altas temperaturas.

[00115] Por outro lado, o segundo material é utilizado, em particular, em locais em que ele deve ser fundido, e em locais que pode não ser vistos como de altas temperaturas. Assim, o segundo material, que pode ser menos caro do que o primeiro material, pode ser utilizado nesses locais. O segundo material pode também ser mais facilmente fundido do que o primeiro material e é também mais forte.

[00116] Um flange dianteiro 126 e traseiro 128 pode ser soldado às diversas placas 122, 124 e pode ser formado do segundo material. Forjados em anel podem ser utilizados para formar os flanges 126 e 128.

[00117] Embora materiais particulares sejam descritos para ambos o primeiro e o segundo material, um profissional de especialização normal nesta técnica vai reconhecer outros materiais que seriam apropriados e vai atender as qualificações e propriedades como mencionado acima.

[00118] Como outros exemplos, outros materiais podem ser usados ao invés, ou além de, Haynes 282 e Inconel. Famílias de materiais alternativos tais como Waspalloy, Inconel 939, e Haynes 282 fundido podem ser usadas. Estes materiais alternativos podem ser usados com barganhas em ou durabilidade ou custo ou ambos durabilidade e custo.

[00119] Os materiais selecionados proporcionam durabilidade de desempenho do motor a baixo consumo de combustível e a custo reduzido. Outras opções de material são disponíveis que também proporcionam desempenho apropriado.

[00120] As disposições de solda branca que são utilizadas destinam-se a assegurar que mesmo com a falha de um dos apoios, o invólucro de escape de turbina vai continuar para manter estrutura de montagem apropriada do motor e centragem da árvore da turbina de baixa pressão. Além disso, operações de solda branca são selecionadas para assegurar a qualidade das soldas podem ser facilmente inspecionadas e vão ser relativamente duradouras. Mais especificamente, os locais de solda são de modo tal que as soldas podem ser inspecionadas por inspeção de fluorescente penetrante após remoção e desmontagem durante, por exemplo, grandes vistorias do motor.

[00121] Aspectos desta invenção incluem um invólucro de escape de turbina de alta durabilidade que possibilita durabilidade e desempenho de ciclo do motor para modernos motores de turbina a gás aeroespaciais.

[00122] Como um resultado da estabilidade estrutural e resistência conferidas pelo segundo material e o desempenho de temperatura propiciado pelo primeiro material, o invólucro de escape de turbina 100 satisfaz as demandas do aeronave para ar de sangria do motor para pressurização de cabina e aplicação de ar-gelo na asa ice (entre outras aplicações) sob condições de parado em relação ao solo em que a quantidade de ar sangrado para fora do motor pode exceder, por exemplo, mais do que ou igual a cerca de 15% do fluxo de ar de núcleo total. Além disso, o invólucro de escape de turbina usando o primeiro e o segundo materiais mantém sua estabilidade estrutural e resistência quando temperaturas no invólucro de escape de turbina 100 excedem 649°C durante tais condições de operação de parado em relação ao solo.

[00123] Embora uma forma de realização desta invenção tenha sido descrito, um trabalhador de especialização normal nesta técnica vai reconhecer que certas modificações vai entrar dentro do escopo desta invenção. Por essa razão, as seguintes reivindicações devem ser estudadas para determina o verdadeiro escopo e conteúdo desta invenção.

Claims

1. Invólucro de escape de turbina (100), para uso em um motor de turbina a gás, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento externo a ser preso dentro de um motor de turbina a gás; um cubo central (102), o cubo central (102) incluindo uma superfície de suporte para suportar uma árvore de uma turbina; escoras (116) estendendo-se entre o alojamento externo e o cubo central (102); as escoras (116) formadas pelo menos em parte de um primeiro material e o cubo central (102) formado pelo menos em parte de um segundo material, em que o primeiro material é selecionado para ter melhor resistência a altas temperaturas e para manter propriedades metalúrgicas a altas temperaturas do que o segundo material; e em que uma porção radialmente externa do aerofólio é presa a uma placa de escora no alojamento externo, e as placas de escora são presas ao local radialmente externo nas escoras (116), as placas de estrutura formadas do primeiro material.

2. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cubo central (102) é uma dentre uma peça fundida, forjada ou trabalhada.

3. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o cubo central (102) tem uma pluralidade de cabeças estendendo-se radialmente para fora e as escoras (116) são soldadas às cabeças, de modo tal que porções radialmente internas de um aerofólio são formadas pelas cabeças do segundo material, e porções radialmente externas são formadas pelas escoras (116) e o primeiro material.

4. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que placas circunferencialmente intermediárias são posicionadas entre as placas de escora, com as placas circunferencialmente intermediárias não sendo presas às escoras e as placas circunferencialmente intermediárias formadas do segundo material.

5. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um apoio de cobertura é formado como parte do alojamento externo e é fixado a uma pluralidade das escoras, com o apoio de cobertura formado do primeiro material.

6. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma cabeça (110) radialmente a mais externa é formada estendendo-se radialmente para dentro a partir da placa de escora e é presa à escora (116).

7. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as escoras (116) são formadas de metal em chapa do primeiro material.

8. Invólucro de escape de turbina de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cubo interno (102) inclui um anel cônico radialmente o mais interno, um anel cilíndrico radialmente externo, e uma pluralidade de nervuras estendendo-se entre o anel radialmente interno e o cilíndrico externo para formar o cubo interno (102).

9. Motor de turbina a gás (20), caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de turbina incluindo pelo menos um rotor de turbina, com o rotor de turbina incluindo uma árvore suportada, em parte, em um invólucro de escape de turbina, e o invólucro de escape de turbina incluindo um alojamento externo preso dentro do motor de turbina a gás (20); o invólucro de escape de turbina (100) tendo um cubo central (102), o cubo central (102) incluindo uma superfície de suporte para suportar a árvore; as escoras (116) se estendendo entre o alojamento externo e o furo central, as escoras (116) formadas pelo menos em parte de um primeiro material e o cubo central (102) formado pelo menos em parte de um segundo material, em que o primeiro material tendo melhor resistência a altas temperaturas e para manter propriedades metalúrgicas a altas temperaturas do que o segundo material; e em que uma porção radialmente externa do aerofólio é presa a uma placa de escora no alojamento externo, e as placas de escora são presas ao local radialmente externo nas escoras, as placas de estrutura formadas do primeiro material.

10. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o cubo central (102) é um dentre uma peça fundida, forjada ou trabalhada.

11. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as escoras (116) são formadas de metal em chapa do primeiro material.

12. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o cubo central (102) tem uma pluralidade de cabeças estendendo-se radialmente para fora e as escoras (116) são soldadas às cabeças, de modo tal que porções radialmente internas de um aerofólio são formadas pelas cabeças do segundo material, e porções radialmente externas são formadas pelas escoras (116) e o primeiro material.

13. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que placas circunferencialmente intermediárias são posicionadas entre as placas de escora, com as placas circunferencialmente intermediárias não sendo presas às escoras e as placas circunferencialmente intermediárias formadas do segundo material.

14. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que um apoio de cobertura é formado como parte do alojamento externo e é fixado a uma pluralidade das escoras, com o apoio de cobertura formado do primeiro material.

15. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que uma cabeça radialmente a mais externa é formada estendendo-se radialmente para dentro a partir da placa de escora e é presa à escora.

16. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o cubo interno (102) inclui um anel radialmente o mais interno, um anel radialmente externo, e uma pluralidade de nervuras estendendo-se entre o anel radialmente interno e o anel externo para formar o cubo interno.

17. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o anel cônico o mais interno estende-se para ser um flange, e um par de flanges de suporte de mancal é montado em um local que está atrás do flange de anel cônico interno, com cada um dos flanges de suporte de mancal suportando um mancal suportando a árvore.

18. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a seção de turbina inclui um rotor de turbina acionando um rotor de ventilador através de uma redução de engrenagem.

19. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o invólucro de escape de turbina (100) opera a temperaturas acima de 649°C.

20. Motor de turbina a gás de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o invólucro de escape de turbina (100) opera a níveis de sangria do núcleo de mais do que 15% em condições de fluxo baixo, tais como parados em relação ao solo.