JP6038153B2 - タービンエンジン用の、複合材料で作られたタービンノズルまたは圧縮機静翼のセクタの製造方法、および前記セクタからなるノズルまたは静翼を含むタービンまたは圧縮機 - Google Patents

タービンエンジン用の、複合材料で作られたタービンノズルまたは圧縮機静翼のセクタの製造方法、および前記セクタからなるノズルまたは静翼を含むタービンまたは圧縮機 Download PDF

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Description

本発明は、タービンエンジン用のタービンまたは圧縮機に関し、具体的には航空エンジンまたは工業用タービン用のタービンまたは圧縮機に関する。
タービンエンジンの性能の向上、およびその汚染排出量を削減するために、ますます高い動作温度の使用を想定するようになった。
したがって、タービンエンジンの高温部分にある要素について、セラミックマトリクス複合(CMC)材料を使用するという提案がなされてきた。これらの材料は、並外れた熱構造特性、すなわち高温でこれらの特性を保存する能力と組み合わせて構造要素を構成するのに適合させる機械特性を有している。さらに、CMC材料は、タービンエンジンの高温部分の要素に従来使用されてきた金属材料よりも、はるかに低い密度を有する。
このため、国際公開第2010/061140号、国際公開第2010/116066号、および国際公開第2011/080443号は、内側および外側プラットフォームを組み込んで、CMCからタービンエンジンロータホイール用のブレードを作製することを記載している。タービンノズル向けのCMC材料の使用もまた、具体的には国際公開第2010/146288号において提案されている。
従来の金属タービンノズルまたは圧縮機ディフューザは複数のセクタのアセンブリで構成されており、各セクタは内側プラットフォームと、外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている複数の翼とを有する。内側および外側プラットフォームは、ノズルまたはディフューザ内を通るガス流路または空気流路を画定する。外側では、セクタの外側プラットフォームがタブに固定され、タービンノズルまたは圧縮機ディフューザが外筺内に装着されることを可能にしている。
国際公開第2010/061140号 国際公開第2010/116066号 国際公開第2011/080443号 国際公開第2010/146288号
本発明の目的は、金属セクタの様々な機能、具体的には内側および外側プラットフォームによってガス流路または空気流路を画定する機能、および外筺内の取り付けの機能を引き受けるのに適した複合材料からタービンノズルまたは圧縮機ディフューザのセクタを作製できるようにする方法を提案することである。
この目的は、
各々が内側プラットフォームと、外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼とを有する単翼ユニット案内羽根を作製するステップであって、各案内羽根は:
三次元織りによって一体型繊維ブランクを作製し、
翼プリフォームを形成する第1の部分と、内側プラットフォームプリフォームを形成する第2の部分と、外側プラットフォームプリフォームを形成する第3の部分とを有する一体型繊維プリフォームを得るために、繊維ブランクを成形し、
プリフォームによって形成されてマトリクスによって緻密化された繊維補強材を有する複合材料羽根を得るために、マトリクスを用いてプリフォームを緻密化し、内側および外側プラットフォームが組み込まれた一体成形品を形成すること
によって作製されるステップと、
タービンノズルまたは圧縮機ディフューザの複合材料多翼セクタを形成するために、複数の羽根を互いに組み立ておよび接合するステップであって、接合は、ろう付けによって接合するステップ、および緻密化の中間段にある間にすでに互いに組み立てられた共通マトリクス羽根を用いて共緻密化することによって接合するステップから選択された少なくとも1つのステップを含むプロセスによって実行される、ステップと
を含む方法によって達成される。
方法の一実装形態において、各羽根の作製は、マトリクスを用いて繊維プリフォームを部分的に緻密化するステップと、その後の機械加工のステップとを含み、複数の羽根の接合は、機械加工された羽根を組み立てるステップと、組み立てられた羽根を共通マトリクスで共緻密化するステップとを含む。セラミックマトリクス複合材料で作られたタービンノズルまたは圧縮機ディフューザについて、機械加工された羽根の組み立ては、プレセラミック接着剤接合のステップを含んでもよい。
方法の別の実装形態において、セラミックマトリクス複合材料で作られたタービンノズルまたは圧縮機ディフューザについて、各羽根の作製は、機械加工ステップによって分割された、セラミックマトリクスで緻密化する第1および第2のステップを含み、複数の羽根を互いに接合するステップは、第2の緻密化ステップの後に組み立てられた羽根をろう付けするステップを含む。
有利なことに、第1の羽根の外側または内側プラットフォームは、外側または内側通路構成プラットフォームを含み、第1の羽根の外側通路構成プラットフォームの外面の一部にわたって、および/または第1の羽根の内側通路構成プラットフォームの内面の一部にわたって延在する少なくとも1つの接合領域に少なくとも部分的に沿って、隣接する第2の羽根の外側または内側プラットフォームに接続されている。
各羽根は、外側通路構成プラットフォームを形成する部分と、取り付けタブを形成する部分とを有する外側プラットフォームを用いて作製されてもよく、外側通路構成プラットフォームおよび取り付けタブは翼の両側に延在し、取り付けタブは外側通路構成プラットフォームの外側に位置している。
一変形例において、各羽根は、翼の片側に外側通路構成プラットフォームを形成する部分と、翼の反対側に取り付けタブを形成する部分とを有する外側プラットフォームを用いて作製されてもよく、2つの隣り合う羽根は、2つの羽根のうちの1つの取り付けタブを2つの羽根のうちの他方の外側通路構成プラットフォームの外側に係合させることによって組み立てられる。
一変形例において、以下のステップが実行される:
各々が、内側プラットフォームと、外側通路構成プラットフォームを形成する外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼とを有する第1の羽根を作製するステップと、
各々が、内側プラットフォームと、取り付けタブを形成する外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼とを有する第2の羽根を作製するステップと、
第1の羽根と第2の羽根とを交互にして組み立てることによってセクタを形成するステップであって、第2の羽根の取り付けタブは第1の羽根の外側通路構成プラットフォームの外側に係合している、ステップ。
さらに、各羽根は、内側通路構成プラットフォームを形成する部分と、リブまたはフックを形成する部分とを有する内側プラットフォームを用いて作製されてもよく、内側通路構成プラットフォームおよびリブまたはフックは翼の両側に延在し、リブまたはフックは内側通路構成プラットフォームの内側に位置している。
一変形例において、各羽根は、翼の片側に内側通路構成プラットフォームを形成する部分と、翼の反対側にリブまたはフックを形成する部分とを有する内側プラットフォームを用いて作製されてもよく、2つの隣り合う羽根は、2つの羽根のうちの1つのフックまたはリブを2つの羽根のうちの他方の内側通路構成プラットフォームの内側に係合させることによって組み立てられる。
一変形例において、以下のステップが実行される:
各々が、内側通路構成プラットフォームを形成する内側プラットフォームと、外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼とを有する第1の羽根を作製するステップと、
各々が、リブまたはフックを形成する内側プラットフォームと、外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼とを有する第2の羽根を作製するステップと、
第1の羽根と第2の羽根とを交互にして組み立てることによってセクタを形成するステップであって、第2の羽根のフックまたはリブは第1の羽根の通路構成内側プラットフォームの内側に係合している、ステップ。
有利なことに、繊維ブランクは、ブランクの長手方向を作製される羽根の長手方向に対応させて織られ、繊維ブランクは、
翼プリフォームを形成することになるブランクの第1の部分を形成するために、少なくとも部分的に連結された、第1のセットの複数の糸層と、
内側プラットフォームプリフォームを形成することになるブランクの第2の部分を形成するため、および外側プラットフォームプリフォームを形成することになるブランクの第3の部分を形成するために、少なくとも部分的に連結された、第2のセットの複数の糸層とを備えて前記方向に織られ、
第1のセットの糸層の糸は第2のセットの糸層の糸と連結しておらず、
第1のセットの糸層は、内側および外側プラットフォーム用のプリフォームの位置にそれぞれ対応する第1および第2の交差位置において、第2のセットの糸層と交差している。
繊維ブランクはその後、連続する第2のセットの糸層で織られてもよく、繊維ブランクの成形は、
第2のおよび第3のブランク部分の外側の第2のセットの糸層の部分を切断することによって除去するステップと、
第1および第2の交差位置において第1のセットの糸層のいずれかの側で、第2のセットの糸層の非除去部分を展開するステップとを含む。
第1の実装形態において、方法は、通路構成外側プラットフォームを形成する部分と、通路構成外側プラットフォームの外側に位置する取り付けタブを形成する部分とを備える外側プラットフォームを有する、羽根を作製するステップを含み、繊維ブランクは追加で、
取り付けタブプリフォームに対応するブランクの第4の部分を形成するために少なくとも部分的に連結された第3のセットの糸層を有するように、前記長手方向に織られ、
第1のセットの糸層の糸が、第3のセットの糸層の糸と連結しておらず、
第1のセットの糸層は、取り付けタブプリフォーム位置に対応する第3の交差位置で第3のセットの糸層と交差する。
繊維ブランクはその後、連続する第3のセットの糸層で織られてもよく、繊維ブランクの成形は、
ブランクの第4の部分の外側の第3のセットの糸層の部分を切断することによって除去するステップと、
第3の交差位置において第1のセットの糸層のいずれかの側で、第3のセットの糸層の非除去部分を展開するステップとを含む。
第1の実装形態の特徴によれば、方法は、内側通路構成プラットフォームを形成する部分と、内側通路構成プラットフォームの内側に位置するフックまたはリブを形成する部分とを備える内側プラットフォームを有する、羽根を作製するステップを含み、
第3のセットの糸層の糸層は、フックまたはリブプリフォームに対応する繊維ブランクの第5の部分を形成するために、少なくとも部分的に連結されており、
第1のセットの糸層は、フックまたはリブプリフォーム位置に対応する第4の交差位置において、第3のセットの糸層と交差する。
繊維ブランクはその後、連続する第3のセットの糸層で織られてもよく、ブランクの成形は、
ブランクの第4および第5の部分の外側の第3のセットの糸層の部分を切断することによって除去するステップと、
第3および第4の交差位置において第1のセットの糸層のいずれかの側で第3のセットの糸層の非除去部分を展開するステップとを含む。
第2の実装形態において、方法は、外側通路構成プラットフォームを形成する部分と、外側通路構成プラットフォームの外側に位置する取り付けタブを形成する部分とを備える外側プラットフォームを有する、羽根を作製するステップを含み、
繊維ブランクは、第2の交差位置に対して外側のブランクの第1の部分の伸長部における第1のセットの糸層内に非連結領域を設けながら織られ、
ブランクの成形は、取り付けタブプリフォームを形成するために、非連結領域のいずれかの側に位置する第1のセットの糸層の部分を展開するステップを含む。
第2の実装形態の特徴によれば、方法は、内側通路構成プラットフォームを形成する部分と、内側通路構成プラットフォームの内側に位置するフックまたはリブを形成する部分とを備える内側プラットフォームを有する羽根を作製するステップを含み、
繊維ブランクは、第1の交差位置から内側に向かってブランクの第1の部分を延在させる第1のセットの糸層内に第2の非連結領域を残しながら織られ、
ブランクの成形は、フックまたはリブプリフォームを形成するために、第2の非連結領域のいずれかの側に位置する第1のセットの糸層の部分を展開するステップを含む。
第3の実装形態において、方法は、外側通路構成プラットフォームを形成する部分と、外側通路構成プラットフォームの外側に位置する取り付けタブを形成する部分とを備える外側プラットフォームを有する羽根を作製するステップを含み、
第1のセットの糸層が第2のセットの糸層と交差する第2の交差位置において、第1のセットの糸層の2つの反対面での交差の出口は、ブランクの長手方向において互いにずれており、
ブランクの成形は、外側プラットフォーム用のプリフォームおよび取り付けタブ用のプリフォームをそれぞれ形成するために、第1のセットの糸層の前記反対面での交差出口の各々から延在している第2のセットの糸層の部分を展開するステップであって、プリフォームは長手方向において互いにずれている、ステップを含む。
第3の実装形態の特徴によれば、方法は、内側通路構成プラットフォームを形成する部分と、内側通路構成プラットフォームの内側に位置するフックまたはリブを形成する部分とを備える内側プラットフォームを有する羽根を作製するステップを含み、
第1のセットの糸層が第2のセットの糸層と交差する第1の交差位置において、第1のセットの糸層の2つの反対面での交差出口は、ブランクの長手方向において互いにずれており、
ブランクの成形は、内側通路構成プラットフォーム用のプリフォームおよびフックまたはリブ用のプリフォームをそれぞれ形成するために、第1のセットの糸層の前記反対面での第1の交差位置の各交差出口から延在する第2のセットの糸層の部分を展開するステップであって、プラットフォームは長手方向において互いにずれている、ステップを含む。
本発明はまた、タービンエンジン用のタービンも提供し、このタービンは、タービン外筺と、CMC材料で作られたタービンノズルとを有し、タービンノズルは上記で規定された方法によって得られるノズルセクタを含む。ノズルは、羽根の外側プラットフォームが有する取り付けタブによって、タービン外筺内に有利に装着される。
本発明はまた、タービンエンジン用の圧縮機も提供し、この圧縮機は、圧縮機外筺と、複合材料で作られた少なくとも1つの圧縮機ディフューザとを有し、圧縮機ディフューザは上記で規定された方法によって得られるディフューザセクタを有する。ディフューザは、羽根の外側プラットフォームが有する取り付けタブによって、圧縮機外筺内に有利に装着される。
有利なことに、ノズルまたはディフューザは、羽根の内側プラットフォームが有するフックによって、摩耗性材料支持リングを支持する。
本発明は、単翼ユニット羽根からの複合材料から、ノズルまたは圧縮機セクタを製造することで、多翼ノズルまたはディフューザセクタ用の複雑なプリフォームを作製するよりも簡素化された形式で、繊維プリフォームを作製してこれらを成型することを可能にする点で、卓越している。
本発明はまた、ノズルまたはディフューザが、ユニット羽根に関連付けられた取り付けタブによってタービンまたは圧縮機外筺内に取り付けられることが可能である点、および羽根にかかる力が、羽根間の接続における過剰な力を生じることなく取り付けタブによって取り込まれてもよい点でも、卓越している。
本発明はまた、上記で規定されたタービンおよび/または圧縮機を有するタービンエンジンも、提供する。
本発明は、以下の添付図面を参照して、非限定的記述によってなされる以下の説明を読むことで、より良く理解することが可能である。
タービンエンジン内の、CMC材料で作られたタービンノズルを有する、低圧タービンの軸方向半断面の、非常に模式的な部分図である。 図1のノズルのセクタの模式的斜視図である。 図1の摩耗性材料支持リングのセクタの模式的斜視図である。 図2に示されるもののようなノズルセクタの一部を形成し、本発明の実施形態によってCMC材料で作られた、単翼ノズル羽根の模式的斜視図である。 図4に示されるもののようなノズル羽根用の繊維プリフォームを作製する方法における、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図4に示されるもののようなノズル羽根用の繊維プリフォームを作製する方法における、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図4に示されるもののようなノズル羽根用の繊維プリフォームを作製する方法における、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図4に示されるもののようなノズル羽根用の繊維プリフォームを作製する方法における、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図2に示されるもののようなノズルセクタを製造する方法の、連続ステップを示す図である。 図2に示されるもののようなノズルセクタを製造する別の方法の、連続ステップを示す図である。 本発明の一実施形態によってCMC材料で作られたノズルセクタの一部を形成する、単翼ノズル羽根の斜視図である。 図11に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図11に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図11に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図11に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図11に示されるもののような羽根を互いに組み立てることによって得られるノズルセクタの、模式的斜視図である。 本発明の一実施形態によってCMC材料で作られたノズルセクタの一部を形成する、単翼ノズル羽根の斜視図である。 図17に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図17に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図17に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図17に示されるもののようなノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図19に示されるもののような羽根を組み立てることによって得られるノズルセクタの模式的斜視図である。 図17に示されるもののような2つの羽根が、ノズルセクタを製造しながらどのようにして互いに組み立てられるかを、非常に模式的に示す図である。 本発明の一実施形態によってCMC材料で作られたノズルセクタの一部を形成する2つの単翼ノズル羽根の斜視図である。 図24の羽根のうちの1つなどのノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図24の羽根のうちの1つなどのノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図24の羽根のうちの1つなどのノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図24の羽根のうちの1つなどのノズル羽根用繊維プリフォームを作製する方法の、非常に模式的な連続ステップを示す図である。 図24に示されるもののような羽根を互いに組み立てることによって得られるノズルセクタの、模式的斜視図である。 ノズルセクタを製造するときに、図24に示されるもののような2つの羽根がどのように互いに組み立てられるかを、非常に模式的に示す図である。 タービン外筺内のノズルの取り付けの一変形例を示す、模式的部分断面図である。 複合材料で作られた圧縮機ディフューザを含むタービンエンジン圧縮機の軸方向半断面の、非常に模式的な部分図である。
定義
本明細書を通じて、「外側プラットフォーム」または「内側プラットフォーム」という用語は、流路を構成するのに適したプラットフォームを形成するための1つの部分と、取り付けタブまたはフックまたはリブを形成するための別の部分とを有する、2機能プラットフォーム、およびこれらの部分のうちの1つのみに限定された単機能プラットフォームの両方について使用される。
「通路構成プラットフォーム」という用語は、タービンノズル内のタービンを通るガス流路、または圧縮機ディフューザ内の圧縮機を通る空気流路を画定する、内壁または外壁の部分を形成する要素を示すために使用される。
タービンエンジンのタービンへの適用
図1に部分的に示されるような、タービンエンジン、たとえば航空エンジンの多段低圧(LP)タービンは、タービンを通るガス流の流れ方向(矢印F)に、ロータホイール30と交互に並ぶ複数のステータノズル10を含み、これらはタービン外筺40の内部に装着されている。
各ロータホイール30は複数のブレード32を有し、その各々が内側プラットフォーム34と、外側プラットフォーム36と、プラットフォーム34および36の間に延在してこれらに接続される翼38とを有する。プラットフォーム34の内側には、ディスク33のスロット内に係合する根元によって、ブレードが延在している。外側では、外側プラットフォーム36は、ブレード32の先端の封止を提供するために、セクタ化されたリング32によって担持された摩耗性材料41に対向するワイパ37を担持する。
本明細書を通じて、「内側」および「外側」という用語は、タービンの軸に対する位置または向きを基準として使用される。
ブレード32は従来の金属ブレードであってもよく、あるいはこれらは、CMC材料、たとえば上述の文献国際公開第2010/061140号、国際公開第2010/116066号、および国際公開第2011/080443号に記載される通りに得られるCMC材料で作られたブレードであってもよい。
図1のノズル10など、ノズルのうちの少なくとも1つは、CMC材料で作られた複数の環状ノズルセクタを結合することによって形成される。
各ノズルセクタ12(図1および図2)は、内側プラットフォーム14と、外側プラットフォーム16と、プラットフォーム14および16の間に延在してそこに固定されている複数の翼18とを含む。プラットフォーム14および16は、内側および外側通路構成プラットフォームを形成する部分14a、16aを有する。プラットフォーム14a、34の外面およびプラットフォーム16a、36の内面は、タービンを通るガス流の流路45を画定する。
外側では、実質的にS字型の断面のそれぞれの環状セクタの形態の上流取り付けタブ17aおよび下流取り付けタブ17bが、外側プラットフォーム16aから突起している。取り付けタブ17a、17bは、プラットフォーム16aと同じ角度にわたって延在している。タブ17a、17bの終端部分は、それぞれ上流および下流に向けられており、これらは、金属タービンノズルを装着するのと類似の形式でノズル10を外筺40内に装着するために、外筺40によって担持されたフックに係合される。
本明細書を通じて、「上流」および「下流」という用語は、タービンエンジンを通るガス流の流れ方向を基準として使用される。
内側では、実質的にC字型の断面の環状セクタの形態であって、それぞれ下流および上流に折り畳まれている、上流および下流フック15aおよび15bが、内側プラットフォーム14aの下に突起している。
フック15および15bは、内側に通路50の封止を提供するために、ディスク33によって担持されたワイパ35に対向する摩擦性材料51を支持するセクタ化された金属リング50を、軸方向所定位置に支持および保持する。金属リング50は、各々が摩擦性材料のカートリッジを構成する、並列セクタ52で作られている(図1および図3)。外側では、各リングセクタ52は、そこから上流および下流取り付けタブ55aおよび55bを形成する部分55が外向きに突起する、ベース53を有する。取り付けタブ55a、55bは、この例ではリングセクタ52と同じ角度にわたって延在する、環状セクタの形態である。図示される例において、フック15aと取り付けタブ55aとの間の相互係合、ならびにフック15bと取り付けタブ55bとの間の相互係合は、フック15a、15bの終端部分151a、151bを、取り付けタブ55a、55bの端部に形成されたそれぞれの滑り面551a、551b内に係合させることによって得られる。
係合は、ノズルセクタ12をリングセクタ52と半径方向で位置合わせさせるために、当て止めに接触するまで周方向に摺動させることによって得られる。一例として、止台は、フック15a、15bの終端部分151a、151bの周方向端部に刻み目152a、152bを形成することによって(図2)、および取り付けタブ55a、55bの周方向端部の1つにある中実部分552a、552bで滑り面551a、551bを閉鎖することによって作られる。
図示される例において、リングセクタ52およびノズルセクタ12は、同じ角度寸法を有する。一変形例において、リングセクタの角度寸法は、ノズルセクタの角度寸法の倍数または分数であってもよい。
第1の実施形態:「対称的な」2機能プラットフォームを備える単翼羽根、および第1の織り方
第1の実施形態において、ノズルセクタ12は、各々が内側プラットフォーム114、外側プラットフォーム116、およびプラットフォーム114とプラットフォーム116との間に延在してそこに固定されている単一の翼18を含む、図4に示されるもののようなCMC材料の単翼ユニット羽根112を互いに組み立てることによって形成される。プラットフォーム114は、通路45を構成するプラットフォームを形成する部分114aと、フック15a、15bとそれぞれ同じプロファイルを有するフック115a、115bを形成し、部分114aの内側に位置する部分とを有する。外側では、プラットフォーム116は、通路45を構成するプラットフォームを形成する部分116aと、タブ17a、17bとそれぞれ同じプロファイルを有する取り付けタブ117a、117bを形成し、部分116aの外側に位置する部分とを有する。
タービンが組み立てられてしまうと軸平面内に位置するその長手方向縁の1つにおいて、図示される例の通路構成プラットフォーム114a、116aは、ノズルセクタを形成するために羽根112が組み立てられたときに通路構成プラットフォームの隣り合う縁が互いに重複できるようにするための、後退部114b、116bを有する。後退部114b、116bは、通路45の表面の連続性に干渉しない間に、重複による組み立てを可能にするように、プラットフォーム114a、116aの厚みに相当する分だけ揺すぶる、すなわちずらすことによって、同じように作られる。後退部114b、116bを有するのと反対の縁では、通路構成プラットフォーム114a、116aは、後退部114b、116bの幅に対応する幅にわたって、フック115a、115bおよび取り付けタブ117a、117bを超えて突起する。
図4に示されるもののような羽根112の一実施形態が、以下に記載される。この実施形態は、国際公開第2011/080443号に記載されるタービンエンジンロータホイール用のブレードの実施形態と類似であり、国際公開第2011/080443号の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
図5は、ブランクがマトリクスで緻密化され、随意により機械加工された後に、羽根112など、CMC材料で作られた羽根が得られるように、そこから羽根繊維プリフォームが成形されうる繊維ブランク100の非常に模式的な図である。
ブランク100は、三次元織りまたは多層織りによって得られる3つの部分102、104、および106を含み、これら3つの部分の外殻のみが図5に示されている。成形後、部分102は、翼18用のプリフォーム部分を構成することになる。成形後、部分104は、内側および外側通路構成プラットフォーム114aおよび116a用のプリフォーム部分を構成することになる。成形後、部分106は、フック115a、115b、およびタブ117a、117b用のプリフォーム部分を構成することになる。
3つの部分102、104、および106は、ほぼ作製される羽根の全体的な方向に対応する方向Xに延在する、織りストリップの形態である。一例として、織りは方向Xに延在する縦糸を使用して実行され、つまりこの方向に延在する横糸を用いて実行される織りもまた可能であることが、理解される。各部分102、104、および106において、縦糸は、複数の横糸の層を占有する横糸によって少なくとも部分的に連結された複数の層内に配置されている。様々な異なる織り、たとえばインターロック型、マルチサテン型、またはマルチ平織り型の織りが使用されてもよい。たとえば、国際公開第2006/136755号が参照されてもよい。
繊維ストリップ102は、作製される羽根の翼のプロファイルに応じて決定される変化する厚みを有してもよく、平面展開されたときの翼のプロファイルの長さに応じて選択される幅を有してもよい。その幅にわたる繊維ストリップ102の厚みの変化は、たとえば様々な異なる重量の縦糸を使用することによって得られうる。一変形例において、またはこれに加えて、縦糸の数(横糸方向の単位長さあたりの糸数)を変化させることも可能であり、数を少なくすると、羽根プリフォームを成形しながら薄化をより際立たせることができるようになる。
繊維ストリップ104および106は、実質的に一定であって、作製される羽根のプラットフォーム114、116の厚みに応じて決定される厚みである。ストリップ104は、平面展開されたときの通路構成プラットフォーム114a、116aプロファイルのうち最長のものに対応する幅を有し、その一方でストリップ106は、平面展開されたときのフック115a、115bのセットおよび取り付けタブ117a、117bのセットのプロファイルのうち最長のものに対応する幅を有する。ストリップ104および106の各々は、ストリップ102の第1の面102aに沿ってその近傍に延在する第1の部分104a、106aと、ストリップ102の第2の面102bに沿ってその近傍に延在する第2の部分104b、106bと、ストリップ102の第1の面102aに沿ってこれに近接して延在する第3の部分105a、107aとを有する。ストリップ102および104は、平行であって互いに交差することのない経路を辿る。
ストリップ104の部分104aおよび104bは、ストリップ102に対して横方向に延在して、作製される羽根112の内側通路構成プラットフォームの位置に対応する位置でこれと交差する、接続部分104cによって、互いに圧縮されている。同様に、ストリップ106の部分106a、106bは、ストリップ102に対して横方向に延在して、内側でこれと交差して接続部分140cに隣接または直接近接する、接続部分150cによって互いに接続されている。
ストリップ104の部分104bおよび105aは、ストリップ102に対して横方向に延在して、作製される羽根112の外側通路構成プラットフォームの位置に対応する位置でこれを通過する、接続部分160cによって、互いに接続されている。同様に、ストリップ106の部分106bおよび107aは、ストリップ102に対して横方向に延在して、外側でこれを通過して接続部分160cに隣接または直接近接する、接続部分170cによって互いに接続されている。
接続部分140c、150c、160c、および170cは、図示される例ではその内側および外側プラットフォームにおいて作製される羽根の形状と位置合わせするように、方向Xに垂直な平面に対して非ゼロ角をなすことによって、ストリップ102と交差する。ストリップ102、104、および106は、ストリップ102とストリップ104の部分104a、104b、および105aとの間で連結することなく、ストリップ102とストリップ106の部分106a、106b、および107aとの間で連結することなく、ならびにストリップ104と106との間で連結することなく、同時に織られる。有利なことに、連続する複数のブランク100は、方向Xで連続的に織られてもよい。複数の平行列のブランク100を同時に織ることもまた、可能である。
図6から図8は、作製される羽根112の形状に近い形状の繊維プリフォーム200がブランク100からどのようにして得られるかを、非常に模式的に示す。
繊維ストリップ102は、余長部124を形成するために、接続部分140c、150cより上流の端部で切断され、余長部126を形成するために接続部分160c、170cの後の反対側の端部で切断され、余長部124、126は、接続部分160c、170cを、これらが繊維ストリップ102と交差する所定位置に保持するのに役立つ。
繊維ストリップ104および106は、図6に示されるように、セグメント140aおよび140bを接続部分140cの両側に残し、セグメント150aおよび150bを接続部分150cの両側に残し、セグメント160aおよび160bを接続部分160cの両側に残し、セグメント170aおよび170bを接続部分170cの両側に残すように、切断される。セグメント140a、140b、160a、および160bの長さは、作製される羽根112のために平面展開されたときの内側および外側通路構成プラットフォームの長さに応じて、選択される。セグメント150a、150b、170a、および170bの長さは、作製される羽根112の内側および外側プラットフォームのフックおよび取り付けタブの幅に応じて、選択される。
これらはストリップ102と連結していないので、図7に示されるように、ストリップ104のセグメント140a、140b、および160a、160bは、プレート140、160を形成するように開かれ、ストリップ106のセグメント150a、150b、および170a、170bは、プレート150、170を形成するように開かれる。
作製される羽根112の繊維プリフォーム200はその後、内側および外側通路構成プラットフォーム114a、116aの形状と類似の形状を再現するためにプレート140、160を変形するように、ならびにフック115a、115bおよびタブ117a、117bの形状と類似の形状を再現するためにプレート150、170を変形するように、羽根の翼18のプロファイルを得るため、ストリップ102を変形するために成形ツーリングを使用して成形することによって、得られる。図8に示されるように、これは、内側および外側通路構成プラットフォームプリフォーム部分214a、216a、フックプリフォーム部分215a、215b、取り付けタブプリフォーム部分217a、217b、および翼プリフォーム部分218a、218bを備える、羽根プリフォーム200を生成する。
ブランク100から羽根プリフォーム200を作製するステップは、CMC材料から多翼ノズルセクタを製造する方法の一実装形態の連続ステップを示す図9を参照して以下に記載されるように、ブランク100の繊維が処理されて固結用組成物を含浸した後で、有利に実行されてもよいことは、理解されるべきである。
ステップ301において、1セットの繊維ストリップが三次元織りによって折られ、たとえば図5に示されるように縦糸方向に延在する複数の繊維ブランク100を構成する。織りは、セラミック製の糸、具体的には炭化ケイ素(SiC)に基づく糸、たとえば日本のメーカーである日本カーボン(Nippon Carbon)より「Nikalon」の品名で供給されるものを使用して行われてもよい。(繊維補強材および耐火性酸化物製のマトリクスの両方を有する)酸化物/酸化物タイプのCMC材料において、その他のセラミックの糸、具体的には耐火性酸化物製の糸、たとえば酸化アルミニウムまたはアルミナAlに基づく糸が使用されることも可能である。炭素繊維または炭素補強材を有するCMC材料を使用することも可能であろう。
ステップ302において、繊維ストリップのセットは、繊維上に存在するサイズ剤を除去するため、および繊維の表面上の酸化物の存在を排除するために、処理される。サイズ剤は熱処理によって除去されてもよく、酸化物は酸処理によって除去されてもよい。
ステップ303において、化学蒸気浸透法(CVI)によって、全ての繊維ストリップの繊維上に脆化緩和界面被膜の薄層が形成される。一例として、界面材料は、熱分解炭素PyC、窒化ホウ素BN、またはホウ素ドープ炭素BCである。形成される層の厚みは、繊維ブランクの変形能力を保存するために、たとえば10ナノメートル(nm)から100nmの範囲であってもよい。
サイズ剤を除去するステップと、酸処理のステップ、およびSiC繊維の基板上に界面被膜を形成するステップは、米国特許第5071679号明細書に記載されている。
ステップ304において、繊維ストリップのセットはその後、一般には炭素前駆体樹脂またはセラミック前駆体樹脂などの、可能であれば溶媒で希釈された、固結用組成物に含浸させる。
乾燥した後(ステップ305)、個々の繊維ブランクは、図6に示されるように切離される(ステップ306)。
ステップ307において、このようにして切り出されたブランクは、翼プリフォーム、通路構成プラットフォームプリフォーム、ならびにアセンブリタブおよびフックプリフォームを構成する部分を成形するために、(図7および図8に示されるように)成形されて、たとえばグラファイトで作られたツーリング内に配置される。
その後、樹脂は硬化されてから(ステップ308)熱分解され(ステップ309)、ツーリング内の温度を連続的に上昇させることによって、硬化および熱分解を順次継続することが可能となる。
熱分解の後、熱分解の残滓によって固結された羽根プリフォームが得られる。固結用樹脂の量は、ツーリングの助けを借りることなくその形状を保存しながらプリフォームが取り扱われることを可能にするために、熱分解残滓がプリフォームの繊維を互いに十分に結合させることを保証するように、十分であるが過剰にならないように選択される。
第2の脆化緩和界面被膜はCVIによって形成され、たとえばPyC、BN、またはBCで作られて、好ましくは100nm以上の厚みを有する(ステップ310)。固結の前後に2つの層から界面被膜を作製することは、欧州特許第2154119号明細書に記載されている。
その後、固結プリフォームのセラミックマトリクスは、たとえばCVIによって、緻密化される。マトリクスはSiCで作られてもよく、あるいは米国特許第5246756号明細書および米国特許第5965266号明細書に具体的に記載されるように、熱分解炭素PyC、炭化ホウ素BC、または三元Si−B−C系のマトリクス相を含む、自己回復マトリクスであってもよい。上記で説明されたように、その他のタイプのセラミックマトリクス、具体的には酸化物/酸化物タイプのCMC材料向けに、具体的には耐火性酸化物マトリクス、たとえばアルミナが想定されうる。緻密化はその後、液体法によって、すなわち熱処理によって前駆体が変換されたセラミックマトリクスのための液状前駆体による含浸によって、あるいはセラミック粉末を含有する組成物による含浸によって実行されてもよく、マトリクスはその後、焼結によって得られる。
緻密化は好ましくは、所望の寸法に羽根を機械加工するステップ312を介在させることによって分けられた2つのステップ311および313において、実行される。これは、図4の羽根などの羽根を生成する。
続くステップ314は、図2のセクタ12など、CMC材料で作られた多翼ノズルセクタを形成するために、複数の羽根を互いに結合および接合するステップからなる。羽根は、内側および外側通路構成プラットフォーム114aおよび116aの隣り合う縁の間の重複部をろう付けすることによって、互いに接合される。接合はこのようにして、内側通路構成プラットフォームの内面の一部分にわたって延在する接合領域内の羽根と外側通路構成プラットフォームの外面の一部分における羽根との間で得られる。CMC材料、具体的にはSiCマトリクス材料で作られた部品の蝋付けが、知られている。たとえば仏国特許第2664518号明細書および仏国特許第2745808号明細書が参照されてもよく、その内容は参照により本明細書に組み込まれ、当該文献は、ニッケルに基づき、またチタン、ケイ素、および銅またはクロムなどその他の随意の金属も含有する、様々なろう付け組成物を記載している。
刻み目152a、152b(図2)は、ノズルセクタを構成する羽根のうちの1つにおいて、機械加工ステップ312の間に作製されてもよい。一変形例において、これらはセクタが組み立てられた後に作られてもよい。
図2の例におけるノズル羽根の数は6つである。この数は当然ながら、これより多くても少なくてもよい。
CMC材料で作られたタービンノズルセクタを得た後、これらには先に記載されたように、摩耗性支持リング50のセクタが設けられる。
CMC材料で作られて摩耗性支持リングを担持する完全なタービンノズルはその後、取り付けタブ17a、17bによってノズルセクタ12をタービン外筺内に装着することによって、作り上げられる。完全なノズルを作り上げるセクタの数は、たとえば16から40の範囲内であってもよい。
セクタ間の封止は、セクタの端部における通路構成プラットフォームの隣り合う縁の間の重複部によって強化され、場合により、金属製のノズルセクタに関してよく知られているように、隣り合うノズルセクタ間の接触面に配置された舌部によって改善されてもよい。
単翼羽根は、重複しない通路構成プラットフォームに接触しながら互いに組み立てられてもよいことは理解されるべきであり、そうすると外側および内側通路構成プラットフォームは、取り付けタブ117a、117bおよびフック115a、115bのそれぞれのセットと同じ幅を有することになる。その後、ろう付けは、通路、取り付けタブ、およびフックを構成するプラットフォームの長手方向縁に沿って実行される。
図10は、CMCからタービンノズルセクタを製造する別の方法の連続ステップを示す。ステップ301〜312は、図9の方法と同じである。
機械加工ステップ312の後、ノズルセクタを形成するために、複数の羽根が互いに保持される(ステップ315)。羽根は、羽根を並べて保持するツーリングによって、および/またはプレセラミック接着剤によって、すなわち、たとえばポリシラン、ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリカルボシラン、またはシリコーン樹脂などのセラミック前駆体樹脂を用いる接着剤によって、既知の方法で組み立てられてもよい。次に、互いに組み立てられた羽根に対して第2の緻密化または共緻密化ステップが実行され(ステップ316)、これは図9の方法のステップ313と類似であるが、しかし完全なノズルセクタに対して実行される。プレセラミック接着剤によって組み立てが行われたとき、セラミックに変換するための樹脂の硬化および熱分解は、第2の緻密化ステップのための温度上昇の間に実行されてもよい。
第2の実施形態:「対称的な」2機能プラットフォームを備える単翼羽根、および第2の織り方
第2の実施形態(図11)において、ノズルセクタ12は、図11に示されるものなど、CMC材料で作られ、内側プラットフォーム414、外側プラットフォーム416、およびプラットフォーム414と416との間に延在してそこに固定されている翼18を有する、単翼ユニット羽根412を互いに組み立てることによって形成される。プラットフォーム414は、通路構成内側プラットフォームを形成する部分414aと、内側において、同じプロファイルを有する1対の上流フック415a、415a、および同じプロファイルを有する1対の下流フック415b、415bを形成する部分とを有する。プラットフォーム416は、外側通路構成プラットフォームを形成する部分416aと、外側において、同じプロファイルを有する1対の上流取り付けタブ417a、417a、および同じプロファイルを有する1対の下流取り付けタブ417b、417bを形成する部分とを有する。図示される例において、通路構成プラットフォーム414aおよび416aは、フック415a、415a、415b、415b、および取り付けタブ417a、417a、417b、417bのそれぞれのセットと同じ幅を有する。一変形例では、図4の実施形態のように、通路構成プラットフォームは、その長手方向縁の1つに沿ってそれぞれの後退部を有してもよく、ノズルセクタを形成するために羽根が組み立てられたときに、隣り合う縁が重複できるようにする。
図11に示されるもののような羽根412を作製する方法は、図12から図15を参照して以下に記載される。
図12は、三次元織りによって、または多層織りによって得られる2つの部分402、404を含む繊維ブランク400を非常に模式的に示しており、部分402、404の外殻のみが示されている。成形後、部分402は、翼18用のプリフォーム部分と、フック415a、415a、415b、415b、および取り付けタブ417a、417a417b、417b用のプリフォーム部分とを構成することになる。成形後、部分404は、内側および外側通路構成プラットフォーム414a、416a用のプリフォーム部分を構成することになる。
2つの部分402、404は、ほぼ作製される羽根の全体的な方向に対応する方向Xに延在する、織りストリップの形態である。ストリップ402、404は、図5の実施形態のストリップ102、104、および106について、先に記載されたように織られる。
ストリップ402は、平面展開されたときのフック415a、415a、415b、415bおよび取り付けタブ417a、417a、417b、417bのプロファイルの最長のものに応じて選択された幅を有する。翼18用のプリフォームを形成することになるその部分において、ストリップ402は、図5の実施形態のストリップ102について記載されたように、作製される羽根の翼18のプロファイルに応じて変化する厚みを有してもよい。
ストリップ404は、作製される羽根の通路構成プラットフォーム414a、416aの厚みに対応して決定される、実質的に一定の厚みである。ストリップ404は、平面展開されたときの通路構成プラットフォーム414a、416aのプロファイルの最長のものに対応する幅を有する。ストリップ404は、ストリップ402の第1の面402aに沿ってその近傍に延在する第1の部分404aと、ストリップ402の第2の面402bに沿ってその近傍に延在する第2の部分404bと、ストリップ402の第1の面402aに沿ってこれに近接して延在する第3の部分405aとを有する。
ストリップ404の部分404aおよび404bは、ストリップ402に対して横方向に延在するとともに、作製される羽根の内側通路構成プラットフォーム414aの位置に対応する第1の位置でこれと交差する、接続部分440cによって、互いに接続されている。ストリップ404の部分404b、405aは、ストリップ402に対して横方向に延在するとともに、作製される羽根の外側通路構成プラットフォーム416aに対応する第2の位置でこれと交差する、接続部分460cによって、互いに接続されている。接続部分440aおよび460cは、検討中の例ではその内側および外側プラットフォームにおいて作製される羽根の形状と位置合わせするように、方向Xに垂直な平面に対して非ゼロ角で、ストリップ402と交差する。
ストリップ402、404は、ストリップ402とストリップ404の部分404a、404b、および405aとの間で連結することなく、同時に織られる。連続する複数のブランク400は、方向Xで連続的に織られてもよい。複数の平行列のブランク400を同時に織ることもまた、可能である。
ストリップ402を織っている間、非連結領域405および407は、実質的に半分の厚みで、第1および第2の交差位置の間に位置していないその伸長部のストリップ402の幅全体にわたって形成される。
このため、非連結領域405において、ストリップ402は、縦糸の層が横糸によって連結されているが2つの部分405a、405bの間では横糸が連結していない、2つの部分405a、405bで構成される。同様に、非連結領域407において、ストリップ402は2つの部分407a、407bで構成される。
図13から図15は、作製される羽根412と類似の形状の繊維プリフォーム500がどのようにしてブランク400から始まって得られるかを非常に模式的に示す。
第1および第2の交差位置の間に延在する部分において、ストリップ402の幅は、作製される羽根のために平面展開されたときの翼18のプロファイルの長さに対応する幅の中央部分418を残すように、その長手方向縁に隣接する部分を除去することによって、減少させられる(図13)。第1および第2の交差位置の間に延在するストリップ402のこの部分では、横糸での織りが、残留する中央部分418に制限される可能性があることが、理解されるはずである。
長手方向において、ストリップ402は、非連結部分405a、405bに第1の交差位置の横で中央部分418を延在させたままにするように、かつ非連結部分407a、407bに第2の交差位置の横で中央部分418を延在させたままにするように、両端部で切断される(図13)。
ストリップ404は、残りのセグメント440a、440bを接続部分440cの両側に、かつ残りのセグメント460a、460bを接続部分460cの両側に残すように、切断される(図13)。セグメント440a、440bおよび460a、460bの長さは、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォーム、すなわちガス流路を画定するプラットフォームの平面展開のときの長さに応じて、選択される。
これらはストリップ402と連結していないので、ストリップ404のセグメント440a、440b、460a、460bはプレート440および460を形成するために開かれることが可能であり、また非連結領域405、407のため、部分405a、405bおよび407a、407bもまた、図14に示されるように半プレート450、450、および470、470を形成するために開かれることが可能である。
作製される羽根の繊維プリフォーム500はその後、羽根翼18のプロファイルを得るために部分418を変形し、内側および外側通路構成プラットフォーム414aおよび416aのプロファイルを得るためにプレート440、460を変形し、フック415a、415bのプロファイルを得るために半プレート450を変形し、フック415a、415bのプロファイルを得るために半プレート450を変形し、取り付けタブ471a、471bのプロファイルを得るために半プレート470を変形し、取り付けタブ417b、417bのプロファイルを得るために半プレート470を変形しながら、成形ツーリングで成形することによって、得られる。これは、内側および外側通路構成プラットフォーム用のプリフォームを形成する部分514a、516aと、フック用のプリフォームを形成する部分515a、515b、515a、515bと、取り付けタブプリフォームを形成するための部分517a、517b、517a、517bと、翼プリフォームを形成するための部分518とを備える羽根プリフォーム500を生成する(図15)。
ブランクが切断された後(図13)に残る非連結部分405a、405b、407a、407bの寸法が、フックプリフォーム部分515a、515b、515a、515bおよび取り付けタブプリフォーム部分517a、517b、517a、517bの平面展開されたときのプロファイルの寸法に応じて選択されることは、理解されるべきである。
図16に示されるようなCMC材料のノズルセクタ12は、図9を参照して記載されたものと類似の、あるいは図10を参照して記載されたものと類似の方法によって図12の羽根と同様のユニット羽根から得られ、ブランク400から羽根プリフォーム500を作製するステップは、ブランクの繊維を処理してこれらに固結用樹脂を含浸した後に、実行される。
CMC材料ノズルセクタは、製造された後、これらをセクタのフックに係合することによって摩耗性材料支持リング50のセクタが設けられ、上述のように取り付けタブを用いてタービン外筺内に装着される。
第3の実施形態:「非対称の」2機能プラットフォームを備える単翼羽根
第3の実施形態(図17)において、ノズルセクタ12は、内側プラットフォーム614、外側プラットフォーム616、ならびに内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼18を有する、図17に示されるもののような単翼ユニット羽根612を組み立てることによって形成される。内側プラットフォーム614および外側プラットフォーム616は、圧力側または吸引側であってもよい(図示される例では吸引側)、翼18の同じ片側で両方とも翼18の端部から延在する、内側通路構成プラットフォーム614aおよび外側通路構成プラットフォーム616aをそれぞれ形成する部分を有する。
内側通路構成プラットフォーム614aの内側には、内側通路構成プラットフォーム614aが位置している側に対して翼18の反対側に位置している上流フック615aおよび下流フック615bの基部615cに接続されている伸長部615によって翼が延在している。フック615a、615bは、内側通路構成プラットフォーム614aが翼18に接続されている位置に対して長手方向内側にずれた位置で、伸長部615に接続されている。外側通路構成プラットフォーム618aの外側には、外側通路構成プラットフォーム616aが位置している側から反対の翼18側に位置する上流取り付けタブ617aおよび下流取り付けタブ617bの基部617cに接続された伸長部617によって、翼が延在している。取り付けタブ617a、617bは、外側通路構成プラットフォーム616aが翼18に接続されている位置に対して長手方向外側にずれた位置で、伸長部617に接続されている。
図17の羽根612のような羽根を作製する方法は、図18から図21を参照して以下に記載される。
図18は、三次元織りによって、または多層織りによって得られる2つの部分602および604を有する繊維ブランク600を非常に模式的に示しており、部分602、604のプロファイルのみが示されている。部分602は、作製される羽根の翼18のプリフォーム部分を構成することになる。成形後、部分604は、内側通路構成プラットフォーム614a用、フック615a、615b用、外側通路構成プラットフォーム616a用、および取り付けタブ617a、617b用の、プリフォーム部分を構成することになる。
2つの部分602および604は、作製される羽根の長手方向に対応する方向Xにほぼ延在する、織りストリップの形態である。ストリップ602、604は、図5の実施形態のストリップ102、104、および106について上述されたように織られる。
ストリップ602は、作製される羽根の翼18のプロファイルに応じて決定される変化する厚みを有してもよく、翼のプロファイルの平面展開されたときの長さに応じて選択された幅を有してもよい。
ストリップ604は、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの厚みに、ならびにフックおよび取り付けタブの厚みにも応じて決定される、実質的に一定の厚みである。ストリップ604は、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームならびにフックおよび取り付けタブの平面展開されたときのプロファイルの最長のものに対応する幅である。ストリップ604は、ストリップ602の第1の面602aに沿ってその近傍に延在する第1の部分604aと、ストリップ602の第2の面602bに沿ってその近傍に延在する第2の部分604bと、ストリップ602の第1の面602aに沿ってこれに近接して延在する第3の部分605aとを有する。
ストリップ604の部分604a、604bは、長手方向で互いに対してずれており、作製される羽根のフックおよび内側通路構成プラットフォームのレベルにそれぞれ対応するレベルに位置する、面602a、602b内に位置する交差出口を備える第1の交差位置でストリップ602aと交差する接続部分640cによって、互いに接続されている。ストリップ604の部分604b、605aは、長手方向で互いに対してずれており、作製される羽根の外側通路構成プラットフォームおよび取り付けタブのレベルにそれぞれ対応するレベルに位置する、面602a、602b内に位置する交差出口を備える第2の交差位置でストリップ602と交差する接続部分660cによって互いに接続されている。加えて、接続部分640c、660cは、検討中の例ではその内側および外側通路構成プラットフォームにおいて作製される羽根の形状と位置合わせするように、方向Xに垂直な平面に対して非ゼロ角で、ストリップ602を横断する。
ストリップ602および604は、ストリップ602と、ストリップ604の部分604a、604b、および605aとの間で連結することなく、同時に織られる。連続する複数のブランク600は、方向Xで連続的に織られてもよい。複数の平行列のブランク600を同時に織ることもまた、可能である。
図19から図21は、作製される羽根612の形状に近い形状を有する繊維プリフォーム700がブランク600からどのようにして得られるかを、非常に模式的に示す。
長手方向において、ストリップ602は、翼プリフォームを形成する残りの部分608を作製される羽根のために残すように両端で切断され、このプリフォームは、その端部において内側伸長部605および外側伸長部607によって延在する(図19)。
ストリップ604は、セグメント650aをストリップ602の面602a内に位置する第1の交差位置の出口の横に、セグメント640aをストリップ602の面602b内に位置する第1の交差位置の出口の横に、セグメント660aをストリップ602の面602b内に位置する第2の交差位置の出口の横に、およびセグメント670aをストリップ602の面602a内に位置する第2の交差位置の出口の横に残したままにして、切断される。
セグメント640aおよび660aの長さは、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの幅に応じて選択される。セグメント650aおよび670aの長さは、作製される羽根のフックおよび取り付けタブの幅に応じて選択される。セグメント640aおよび650aの長さは、セグメント660aおよび670aの長さと同様に、互いに実質的に等しい。
ストリップ602との連結がないので、セグメント640aおよび650aはセグメント660aおよび670aと同様に部分608の両側で開かれることが可能であり、これによってプレート640、650、660、および670を形成する(図20)。場合により端部部分を切断した後、プレート640、660の長さは、それぞれ作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの平面展開されたときのプロファイルの長さに対応し、その一方でプレート650、670の長さは、それぞれ作製される羽根のフックおよび取り付けタブの平面展開されたときのプロファイルの長さに対応する。このためストリップ104の幅は、プレート640、650、660、および670に定められた長さのうちの最大のものに応じて選択され、より短いプレートは、上述のように余剰部分を切除することによって得られる。
作製される羽根の繊維プリフォーム700はその後、羽根の翼18のプロファイルを得るために部分608を変形し、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォーム614aおよび616aの形状にそれぞれ類似した形状を再現するためにプレート640、660を変形し、フック615a、615bと類似の形状を再現するためにプレート650を変形し、取り付けタブ617a、617bの形状と類似の形状を再現するためにプレート670を変形する、成形ツーリングを使用して成形することによって、得られる。これは、内側および外側通路構成プラットフォーム用のプリフォーム部分714a、716aと、フックおよび取り付けタブ用のプリフォーム部分715、717と、翼用のプリフォーム部分718とを備える羽根プリフォーム700を生成する(図21)。
図22に示されるような各CMC材料ノズルセクタ12は、図9を参照して記載されたものと類似の、または図10を参照して記載されたものと類似の方法によって、図17に示されるものと類似のユニット羽根から得られるが、ブランク600から羽根プリフォーム700を作製するステップは、ブランクの繊維を処理してこれらに固結用樹脂を含浸した後で実行される。
ユニット羽根は、第1の羽根612の内側通路構成プラットフォーム614aを隣接する第2の羽根612のフックの基部分615cの外側に係合することによって、または第1の羽根612の外側通路構成プラットフォーム616aを第2の羽根612の取り付けタブの基部分617cの内側に係合することによって組み立てられることは、理解されるべきである(図23)。内側通路構成プラットフォームおよびフックが羽根の翼に接続される領域間の長手方向のずれは、内側通路構成プラットフォームの厚みと実質的に等しいかまたはこれよりわずかに大きくなるように、選択される。同様に、外側通路構成プラットフォームおよび取り付けタブが羽の翼に接続される領域間の長手方向のずれは、外側通路構成プラットフォームの厚みと実質的に等しいかまたはこれよりわずかに大きくなるように、選択される。ユニット羽根を互いに接続するとき、図23に非常に模式的に示されるように、ろう付けおよび/または共緻密化による接続はこうして、第1の羽根の内側通路構成プラットフォーム614aの内面と、隣接する第2の羽根のフックの基部分615cとの間で、および第1の羽根612の外側通路構成プラットフォーム616aの外面と第2の羽根612の取り付けタブの基部分617cとの間で、なされることが可能である。加えて、ユニット羽根を機械加工するとき、羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの端部縁は、それに対してこれらが配置される隣接する羽の翼のプロファイルと実質的に位置合わせするように機械加工されてもよい。
CMC材料ノズルセクタが製造された後、上述のように、これらには、セクタのフックと係合することによって摩耗性材料リング50のセクタが設けられ、これらは取り付けタブによってタービン外筺40内に装着される。
第4の実施形態:交互の単機能プラットフォームを備える単翼羽根
第4の実施形態(図24)において、ノズルセクタは、図24に示されるものなど、第1の単翼羽根812を第2の単翼羽根812と交互にして組み立てることによって、形成される。
第1の羽根812は、内側通路構成プラットフォームに制限された内側プラットフォーム814aと、外側通路構成プラットフォームに制限された外側プラットフォーム816aと、プラットフォーム814a、816aの間に延在してそこに固定されている翼18とを有する。
第2の羽根812は、基部分815cによって互いに接続された1セットの2つのフック815a、815bに制限された内側プラットフォームと、基部分817cによって互いに接続された1セットの2つの取り付けタブ817a、817bに制限された外側プラットフォームと、プラットフォーム間に延在してそこに固定されている翼18とを有する。
図24の羽根812などの羽根を作製する方法は、図25から図28を参照して以下に記載される。
図25は、三次元織りによって、または多層織りによって得られる2つの部分802および804を含む繊維ブランク800を非常に模式的に示しており、部分802、804のプロファイルのみが示されている。成形後、部分802は、作製される羽根の翼18用のプリフォーム部分を構成するためのものである。成形後、部分804は、内側および外側通路構成プラットフォーム804aおよび814b用のプリフォーム部分を構成するためのものである。
2つの部分802および804は、ほぼ作製される羽根の長手方向に対応する方向Xに延在する、織りストリップの形態である。ストリップ802、804は、図5の実施形態のストリップ102、104、および106について上述されたように織られる。
ストリップ802は、作製される羽根の翼18のプロファイルに応じて決定される変化する厚みを有してもよく、翼のプロファイルの平面展開されたときの長さに応じて選択された厚みを有してもよい。
ストリップ804は、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの厚みに応じて決定される、実質的に一定の厚みを有する。ストリップ804は、内側および外側通路構成プラットフォームの、平面展開されたときの、プロファイルの最長のものに対応する幅を有する。ストリップ804は、ストリップ802の第1の面802aに沿ってその近傍に延在する第1の部分804aと、ストリップ802の第2の面802bに沿ってその近傍に延在する第2の部分804bと、ストリップ802の第1の面802aに沿ってこれに近接して延在する第3の部分805aとを有する。
ストリップ804の部分804a、804bは、作製される羽根の内側通路構成プラットフォームのレベルに対応するレベルに位置する第1の交差位置でストリップ802と交差する接続部分804cによって互いに接続されている。ストリップ804の部分804b、805aは、作製される羽根の外側通路構成プラットフォームに対応するレベルに位置する第2の交差位置でストリップ802と交差する接続部分860cによって互いに接続されている。さらに、接続部分840c、860cは、検討中の例ではその内側および外側プラットフォームにおいて作製される羽根の形状と位置合わせするように、方向Xに垂直な平面に対して非ゼロ角で、ストリップ802と交差する。
ストリップ802および804は、ストリップ802と、ストリップ804の部分804a、804b、および805aとの間で連結することなく、同時に織られる。連続する複数のブランク800は、方向Xで連続的に織られてもよい。複数の平行列のブランク800を同時に織ることもまた、可能である。
図26から図28は、作製される羽根812のものに近い形状を有する繊維プリフォーム900がブランク800からどのようにして得られるかを非常に模式的に示す。
長手方向において、ストリップ802は、作製される羽根の翼用のプリフォームを形成することになる部分808を残したままにして両端部で切断され、このプリフォームは、その端部において内側余長部824および外側余長部826によって延在する(図26)。
ストリップ804は、セグメント840aおよび840bを第1の交差位置の両側に、ならびにセグメント860aおよび860bを第2の交差位置の両側に残したままにして、切断される。
セグメント840aおよび840bならびにセグメント860aおよび860bの長さは、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの幅に応じて接続される。
ストリップ802との連結がないので、セグメント840aおよび840bは、プレート840および860を形成するように、セグメント860aおよび860bと同様に、部分808の両側で折り畳まれることが可能である(図27)。場合により末端部分を切断した後、プレート840および860の長さは、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォームの、平面展開されたときのプロファイルの長さにそれぞれ対応する。このためストリップ804の長さは、プレート840および860に定められた最大の長さに応じて選択される。
作製される羽根の繊維プリフォーム900はその後、羽の翼18のプロファイルを得るために部分808を変形するとともに、作製される羽根の内側および外側通路構成プラットフォーム814aおよび816aの形状と類似の形状を再現するようにプレート840、860を変形する成形ツーリングを使用して成形することによって得られる。これは、内側および外側通路構成プラットフォーム用のプリフォーム部分914a、916aと、翼用のプリフォーム部分918とを備える羽根プリフォーム900を生成する(図28)。
第2の羽根812用のプリフォームは、第1の羽根812と類似の方法で得られる。
図29に示されるようなCMC材料ノズルセクタ12は、図9を参照して記載されたものと類似の、あるいは図10を参照して記載されたものと類似の方法によって、第1の羽根812を図24の第2の羽根812と交互にして組み立てることによって得られるが、ブランクから羽根プリフォームを作製するステップは、ブランクの繊維を処理してこれらに固結用樹脂を含浸した後で実行される。
羽根812および812は、
第1の羽根812の翼18の片側(たとえば、圧力側)に位置するプラットフォーム814aの部分を、隣接する第2の羽根812の翼18の反対側(具体的には吸引側)に位置する基部分815cの上に、および
第1の羽根812の翼18の片側に位置するプラットフォーム816aの部分を、第2の羽根812の翼18の反対側に位置する基部分817cの下に、
挿入することによって、互いに組み立てられる(図30)。
羽根を互いに接続するとき、図30に非常に模式的に示されるように、ろう付けおよび/または共緻密化による接続はこうして、第1の羽根812の通路構成プラットフォーム814aの内面と、隣接する第2の羽根812のフックの基部分815cの外面との間で、および第1の羽根812の外側通路構成プラットフォーム816aの外面と第2の羽根812の取り付けタブの基部分817cの内面との間で、実行されることが可能である。加えて、ユニット羽根を機械加工するとき、第1の羽根812の内側および外側通路構成プラットフォームの端部縁は、その横にこれらが配置される、隣接する第2の羽根812の翼のプロファイルと実質的に位置合わせするように、機械加工されてもよい。
CMC材料ノズルセクタが製造された後、上述のように、これらには、セクタのフックと係合することによって摩耗性材料リング50のセクタが設けられ、これらは取り付けタブによってタービン外筺40内に装着される。
その他の実施形態
上記にて、フックは摩耗性支持リングを取り付けるために内側プラットフォームの内側に作られるものとして記載されている。フックを使用する代わりに、一変形例においてリップまたはリブを形成することも可能である。
さらに、記載された実施形態のいずれか1つにしたがってその内側プラットフォームに作られた羽根、および実施形態の別の1つにしたがってその外側プラットフォームに作られた羽根を互いに組み立てることでセクタを作製することにより、様々な実施形態が組み合わせられてもよい。たとえば、非対称の2機能外側プラットフォームを有する羽根と単機能内側プラットフォームを有する羽根とを交互に組み合わせることも、またその反対も、可能である。
図31は、タービン外筺内のCMCノズルセクタの組み立ての一変形例を示す部分図である。
この変形例は、下流取り付けタブ17’bが、その端部が上流に湾曲して、上流取り付けタブ17aと同じ方向で外筺40のフックに係合している、C字型プロファイルを有している点で、図1の実施形態と異なる。軸方向の遮断は、たとえば、その外周部分が外筺内に形成された溝に受容されて、取り付けタブ17’bの下流側に対して押圧する弾性可変リング43によって得られてもよい。
これは、CMC材料で作られたノズルと金属製のタービン外筺との間の熱的起源の寸法差異変動に適合しながら、タービンノズルを軸方向に保持するのに役立つ。
圧縮機ディフューザへの適用
上記の詳細な説明において、本発明は、低圧タービンノズルへの適用に関して記載されている。しかしながら本発明は、低圧スプールではなくタービンスプール向けのCMCタービンノズルに、ならびにCMC圧縮機ディフューザにも、具体的には動作中に高温に曝される圧縮機段において、適用可能である。
タービンエンジン、たとえば航空機エンジンの多段圧縮機は、図32に部分的かつ非常に模式的に示されている。圧縮機、たとえば高圧圧縮機は、ロータホイール1030と交互になっていて圧縮機外筺1040内に装着されている、複数の静止ディフューザ1010を含む。
各ロータホイール1030は、各々が翼1038に固定された内側プラットフォーム1034を有する、複数のブレード1032を有する。内側プラットフォームの内側には、ロータ1033内のスロットに係合した根元1031によって、各ブレード1032が延在している。その外側端では、ブレードの翼1038は、圧縮機外筺によって支持されているセクタ化されたリング1042によって担持された摩耗性被膜1041に対向するワイパ(図示せず)を有してもよい。
ディフューザのうちの少なくとも1つ、たとえば図32のディフューザ1010は、CMC材料で作られたディフューザセクタ1012を互いに組み立てることによって作られる。
各ディフューザセクタは、単翼ユニット羽根を互いに組み立てることによって作製され、内側プラットフォーム1014と、外側プラットフォーム1016と、プラットフォーム1014および1016の間に延在してそこに固定されている羽根1018とを含む。プラットフォーム1014および1016は、内側および外側通路構成プラットフォームを形成する部分1014a、1016aを有する。
内側通路構成プラットフォームの外面1014aおよび外側通路構成プラットフォームの内面1016aは、ディフューザ1010内の圧縮機を通る空気流路1045を画定する。
外側では、各プラットフォーム1014はフック1015a、1015bを有し、内側では、各プラットフォーム1016は取り付けタブ1017a、1017bを有する。
取り付けタブ1017a、1017bの終端部分は、ディフューザセクタを外筺1040内に装着するように、外筺1040によって担持されているフック内に係合される。
フック1015aおよび1015bは、ディスク1033によって担持されているワイパ1035に対向する摩耗性材料1051を内側で支持するセクタ化された金属リング1050を支持し、所定位置に保持する。
金属リング1050は、並列セクタ、たとえばディフューザセクタと同じ角度にわたって延在して各々が摩耗性カートリッジを構成する並列セクタによって形成される。図1のリング50と同じようにして、リング1050は、フック1015a、1015bの終端部分がそこに固定されることなく係合されるその端部で滑り面を形成する取り付けタブ1055a、1055bを外側に有し、リング1050の各セクタをディフューザセクタと半径方向で位置合わせさせるための周方向当て止めが設けられている。
各ディフューザセクタを構成する単翼羽根は、タービンノズルセクタを形成するユニット羽根について先に記載されたのと同じようにして、作製および相互組み立てされる。
上記では、CMC材料から圧縮機ディフューザを作製することが想定されている。動作中に遭遇する温度が、特に圧縮機の上流段において低いとき、有機マトリクス複合(OMC)材料、たとえばポリマーマトリクスとともに炭素またはガラス繊維で作られた有機マトリクス複合(OMC)材料を使用することが、可能である。
OMC材料で作られたディフューザセクタは、単翼ユニット羽根を互いに組み立てることによって得られる。
図9の方法のステップ301、306、および307のように、1セットの繊維ストリップを織り、個々のブランクを切断し、成形ツーリングによって成形した後、結果として得られたそのツーリング内に保持されている羽根プリフォームの各々は、射出または注入によって樹脂を含浸させられる。部分的に緻密化された固結羽根プリフォームを得るために、樹脂硬化熱処理が実行される。機械加工の後、複数の固結羽根プリフォームは、ツーリング内に保持されたまま、互いに組み立てられる。組み立てられた固結プリフォームは共緻密化されるが、共緻密化は、樹脂を使用してからこれを硬化する少なくとも1つの含浸サイクルによって実行される。最終機械加工作業は、随意で実行されてもよい。固結および共緻密化に使用される樹脂は、たとえばエポキシ、ビスマレイミド、またはポリイミド樹脂などのポリマーマトリクス前駆体樹脂である。

Claims (23)

  1. タービンエンジンのタービンノズルまたは圧縮機ディフューザ用の、複合材料からセクタ(12;1012)を製造する方法であって、
    各々が内側プラットフォーム(114;414;614;814a、815a)と、外側プラットフォーム(116;416;616;816a、817a)と、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼(18)とを有する、タービンノズルまたは圧縮機ディフューザ用の単翼ユニット羽根(112;412;612;812、812)を作製するステップであって、各ノズルまたはディフューザ羽根は:
    三次元織りによって一体型繊維ブランク(100;400;600;800)を作製し、
    翼プリフォームを形成する第1の部分と、内側プラットフォームプリフォームを形成する第2の部分と、外側プラットフォームプリフォームを形成する第3の部分とを有する一体型繊維プリフォーム(200;500;700;900)を得るために、繊維ブランクを成形し、
    プリフォームによって形成されてマトリクスによって緻密化された繊維補強材を有する複合材料羽根を得るために、マトリクスを用いてプリフォームを部分的に緻密化し、内側および外側プラットフォームが組み込まれた一体成形品を形成すること
    によって作製されるステップと、
    羽根を機械加工するステップと、
    タービンノズルまたは圧縮機ディフューザの複合材料多翼セクタを形成するために、複数の羽根を互いに組み立ておよび接合するステップであって、接合は、緻密化の中間段にある間にすでに組み立てられた共通マトリクス羽根を用いて共緻密化することによって接合する少なくとも1つのステップを含むプロセスによって実行されるステップと
    を含む方法。
  2. 機械加工された羽根を組み立てるステップが、プレセラミック接着剤接合のステップを含むことを特徴とする、セラミックマトリクス複合材料からタービンノズルまたは圧縮機ディフューザセクタを作製するための、請求項1に記載の方法。
  3. 第1の羽根の外側または内側プラットフォーム(116a;416a;616a;816a;または114a;414a;614a;814a)が、外側または内側通路構成プラットフォームを含み、第1の羽根の外側通路構成プラットフォームの外面の一部分にわたって、および/または第1の羽根の内側通路構成プラットフォームの内面の一部分にわたって延在する、少なくとも1つの接合領域に少なくとも部分的に沿って、隣接する第2の羽根の外側または内側プラットフォームに接続されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 各羽根が、外側通路構成プラットフォーム(116a;416a)を形成する部分と取り付けタブ(117a;117b;417a;417b)を形成する部分とを有する外側プラットフォーム(116;416)を備えて作製され、外側通路構成プラットフォームおよび取り付けタブは翼(18)の両側に延在し、取り付けタブは外側通路構成プラットフォームの外側に位置していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. 各羽根(616)が、翼(18)の片側に外側通路構成プラットフォーム(616a)を形成する部分と、翼の反対側に取り付けタブ(617a、617b)を形成する部分とを有する外側プラットフォームを備えて作製され、2つの隣り合う羽根は、2つの羽根のうちの1つの取り付けタブを2つの羽根のうちの他方の外側通路構成プラットフォームの外側に係合することによって組み立てられることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  6. 各々が内側プラットフォームと、外側通路構成プラットフォームを形成する外側プラットフォーム(816a)と、内側および外側通路構成プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼(18)とを有する第1の羽根(812)を作製するステップと、
    各々が内側プラットフォームと、取り付けタブ(817a、817b)を形成する外側プラットフォームと、内側および外側通路構成プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼(18)とを有する第2の羽根を作製するステップと、
    第1の羽根を第2の羽根と交互に組み合わせることによってセクタを形成するステップであって、第2の羽根の取り付けタブは第1の羽根の外側通路構成プラットフォームの外側に係合するステップと
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  7. 各羽根(112;412)が、内側通路構成プラットフォームを形成する部分(114a;414a)と、リブまたはフックを形成する部分(115a、115b;415a、415b)とを有する内側プラットフォームを備えて作製され、内側通路構成プラットフォームおよびリブまたはフックは、翼(18)の両側に延在し、リブまたはフックは内側通路構成プラットフォームの内側に位置していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  8. 各羽根(612)が翼(18)の片側に内側通路構成プラットフォームを形成する部分(614a)と、翼の反対側にフックまたはリブを形成する部分(615a、615b)とを有する内側プラットフォームを備えて作製され、2つの隣り合う羽根は、2つの羽根のうちの1つのフックまたはリブを2つの羽根のうちの他方の側通路構成プラットフォームの内側に係合することによって互いに組み立てられることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  9. 各々が、内側通路構成プラットフォーム(814a)を形成する内側プラットフォームと、外側プラットフォームと、内側および外側通路構成プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼(18)とを有する第1の羽根(812)を作製するステップと、
    各々が、リブまたはフック(815a、815b)を形成する内側プラットフォームと、外側プラットフォームと、内側および外側プラットフォームの間に延在してそこに固定されている翼とを有する第2の羽根(812)を作製するステップと、
    第1の羽根を第2の羽根と交互に組み合わせることによってセクタを形成するステップであって、第2の羽根のフックまたはリブは第1の羽根の通路構成プラットフォームの内側に係合するステップとを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  10. 繊維ブランクが、ブランクの長手方向を作製される羽根の長手方向に対応させて織られ、繊維ブランクは、
    翼プリフォームを形成することになるブランクの第1の部分を形成するために、少なくとも部分的に連結された、第1のセット(102;402;602;802)の複数の糸層と、
    内側プラットフォームプリフォームを形成することになるブランクの第2の部分を形成するため、および外側プラットフォームプリフォームを形成することになるブランクの第3の部分を形成するために、少なくとも部分的に連結された、第2のセット(104;404;604;804)の複数の糸層とで前記方向に織られ、
    第1のセットの糸層の糸は第2のセットの糸層の糸と連結しておらず、
    第1のセットの糸層は、内側および外側プラットフォーム用のプリフォームの位置にそれぞれ対応する第1および第2の交差位置において、第2のセットの糸層と交差することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  11. 通路構成外側プラットフォームを形成する部分(115a)と、通路構成外側プラットフォームの外側に位置している取り付けタブを形成する部分(117a、117b)とを備える外側プラットフォームを有する羽根(112)を作製するステップを含むこと、ならびに前記長手方向において、繊維ブランク(100)はまた、
    取り付けタブプリフォームに対応するブランクの第4の部分を形成するために少なくとも部分的に連結された第3のセット(104)の糸層とを備えて織られ、
    第1のセットの糸層の糸は、第3のセットの糸層の糸と連結しておらず、
    第1のセットの糸層は、取り付けタブプリフォーム位置に対応する第3の交差位置で第3のセットの糸層と交差することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 内側通路構成プラットフォームを形成する部分(114a)と、内側通路構成プラットフォームの内側に位置しているフックまたはリブを形成する部分(115a、115b)とを備える内側プラットフォームを有する羽根を作製するステップを含むこと、ならびに、
    第3のセット(104)の糸層の糸層は、フックまたはリブプリフォームに対応する繊維ブランクの第5の部分を形成するために、少なくとも部分的に連結されており、
    第1のセットの糸層は、フックまたはリブプリフォーム位置に対応する第4の交差位置において、第3のセットの糸層と交差すること
    を特徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. 外側通路構成プラットフォームを形成する部分(416a)と、外側通路構成プラットフォームの外側に位置している取り付けタブを形成する部分(417a、417b)とを備える外側プラットフォームを有する羽根(412)を作製するステップを含むこと、ならびに、
    繊維ブランク(400)は、第2の交差位置に対して外側のブランクの第1の部分の伸長部における第1のセット(402)の糸層内に非連結領域(407)を設けながら織られ、
    ブランクの成形は、取り付けタブプリフォームを形成するために、非連結領域のいずれかの側に位置する第1のセットの糸層の部分(407a、407b)を展開するステップを含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  14. 内側通路構成プラットフォームを形成する部分(414a)と、内側通路構成プラットフォームの内側に位置しているフックまたはリブを形成する部分(415a、415b)とを備える内側プラットフォームを有する羽根(412)を作製するステップを含むこと、ならびに、
    繊維ブランクは、第1の交差位置から内側に向かってブランクの第1の部分を延在させる第1のセット(402)の糸層内に第2の非連結領域(405)を残しながら織られ、
    ブランクの成形は、フックまたはリブプリフォームを形成するために、第2の非連結領域のいずれかの側に位置する第1のセットの糸層の部分(405a、405b)を展開するステップを含むことを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 外側通路構成プラットフォームを形成する部分(616a)と、外側通路構成プラットフォームの外側に位置している取り付けタブを形成する部分(617a、617b)とを備える外側プラットフォームを有する羽根(612)を作製するステップを含むこと、ならびに、
    第1のセット(602)の糸層が第2のセット(604)の糸層と交差する第2の交差位置において、第1のセットの糸層の2つの反対面での交差の出口は、ブランクの長手方向において互いにずれており、
    ブランクの成形は、外側通路構成プラットフォーム用のプリフォームおよび取り付けタブ用のプリフォームをそれぞれ形成するために、第1のセットの糸層の前記反対面での交差出口の各々から延在している第2のセットの糸層の部分を展開するステップであって、プリフォームは長手方向において互いにずれているステップを含むことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  16. 内側通路構成プラットフォームを形成する部分(614a)と、内側通路構成プラットフォームの内側に位置しているフックまたはリブを形成する部分(615a、615b)とを備える内側プラットフォームを有する羽根(612)を作製するステップを含むこと、ならびに、
    第1のセット(602)の糸層が第2のセット(604)の糸層と交差する第1の交差位置において、第1のセットの糸層の2つの反対面での交差出口は、ブランクの長手方向において互いにずれており、
    ブランクの成形は、内側通路構成プラットフォーム用のプリフォームおよびフックまたはリブ用のプリフォームをそれぞれ形成するために、第1のセットの糸層の前記反対面での第1の交差位置の各交差出口から延在する第2のセットの糸層の部分を展開するステップであって、プリフォームは長手方向において互いにずれているステップを含むことを特徴とする、請求項15に記載の方法。
  17. セラミックマトリクス複合材料で作られた少なくとも1つのタービンノズル(10)のタービン外筺(40)を有する、タービンエンジン用のタービンであって、タービンノズルが請求項1から16のいずれか1項に記載の方法によって得られるノズルセクタ(12)を含むことを特徴とする、タービン。
  18. タービンノズル(10)が、請求項11から16のいずれか1項に記載の方法によって得られるノズルセクタを含み、取り付けタブ(17a、17b)によってタービン外筺(40)内に装着されることを特徴とする、請求項17に記載のタービン。
  19. タービンノズル(10)が、請求項12、14および16のいずれか1項に記載の方法によって得られるノズルセクタ(12)を含み、内側通路構成プラットフォームの内側に位置しているフック(15a、15b)によって摩耗性材料支持リング(50)を支持することを特徴とする、請求項17に記載のタービン。
  20. 圧縮機外筺(1040)と、複合材料で作られた少なくとも1つの圧縮機ディフューザ(1010)とを有する、タービン用の圧縮機であって、圧縮機ディフューザは、請求項1から16のいずれか1項に記載の方法によって得られるディフューザセクタ(1012)を含むことを特徴とする、圧縮機。
  21. 圧縮機ディフューザ(1010)が、請求項11から16のいずれか1項に記載の方法によって得られるディフューザセクタ(1012)を含み、取り付けタブ(1017a、1017b)によって圧縮機外筺(1040)内に装着されることを特徴とする、請求項20に記載の圧縮機。
  22. 圧縮機ディフューザ(1010)が、請求項12、14および16のいずれか1項に記載の方法によって得られるディフューザセクタ(1012)を含み、内側通路構成プラットフォームの内側に位置しているフック(1015a、1015b)を介して摩耗性材料支持リング(1050)を支持することを特徴とする、請求項20に記載の圧縮機。
  23. 請求項17から19のいずれか1項に記載のタービン、および/または請求項20から22のいずれか1項に記載の圧縮機を有する、タービンエンジン。
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