JP6347892B2

JP6347892B2 - ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端、対応する製造および冷却方法、ならびにガスタービンエンジン

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Publication number: JP6347892B2
Application number: JP2017501032A
Authority: JP
Inventors: リーチン−パン; タムコク−ムン; サラムアザドグム
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2034-07-07
Also published as: WO2016007116A1; JP2017529476A; CN106471215A; CN106471215B; US9810074B2; US20170122110A1; EP3167161A1

Description

本発明は、ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端、およびガスタービンエンジンスキーラ先端を冷却する方法に関する。より詳細には、本発明の実施の形態は、冷却ガス流をスキーラ先端正圧面側レールの内縁に沿って方向付けるためにスキーラ先端レールに形成された冷却スロットおよび先端部フィンに関する。分割された負圧面側レールの実施形態は、正圧面側レールとの潜在的な接触の前に、対向するタービンケーシングアブレイダブル表面を摩耗させ、正圧面側レール摩擦加熱の可能性を減じる。

公知のガスタービンエンジンは、タービンケーシングまたはハウジングによって周方向に包囲された、軸取付けされたタービンブレードを有する。タービンブレードを流過する高温ガスはブレード回転を生ぜしめ、このブレード回転は、高温ガス内の熱エネルギを機械的仕事に変換し、この機械的仕事は、発電機などの回転機械に動力を提供するために利用可能である。図１〜図４を参照すると、ガスタービンエンジン３０などの公知のタービンエンジンは、多段圧縮機セクション３２と、燃焼器セクション３４と、多段タービンセクション３６と、排出システム３８とを有する。大気圧吸気が、タービンエンジン３０の軸方向長さに沿って概ね流れ矢印Ｆの方向で圧縮機セクション３２に引き込まれる。吸気は、回転する圧縮機ブレードの複数の列によって圧縮機セクション３２において次第に加圧され、対応する圧縮機ベーンによって燃焼器セクション３４へ方向付けられ、この燃焼器セクション３４において燃料と混合され、点火される。点火された燃料・空気混合物は、今度は元々の吸気よりも高い圧力および温度で、タービンセクション３６における連続した列Ｒ₁，Ｒ₂等へ方向付けられる。エンジンのロータおよび軸３９は、圧縮機セクション３２およびタービンセクション３６において、遠位ブレードスキーラ先端４６において終わった翼断面形状タービンブレード４０の複数の列を有する。簡便かつ簡略にするため、エンジンにおけるタービンブレードおよびアブレイダブル層のさらなる説明は、タービンセクション３６の実施形態および用途に焦点を置くが、同様の構成は圧縮機セクション３２にも適用可能である。各ブレード４０は、凹面輪郭の正圧面４２と、凸面状の負圧面４４とを有する。燃焼流れ方向Ｆに流れる高温・高圧の燃焼ガスは、ブレード４０に回転運動を付与し、ロータ３９ｓを回転させる。公知のように、ロータ軸に付与された機械的動力の一部は、有効な仕事を行うために利用可能である。燃焼ガスは、ロータの半径方向遠位においてはタービンケーシング６０によって、ロータの近くでは空気シールによって拘束されている。図２に示す第１列セクション、および、図３における同じブレード４０の透視図を参照すると、それぞれの上流ベーン６２は、上流燃焼ガスをタービンブレードの前縁４８の入射角に対してほぼ平行に方向付け、下流ベーンは、ブレードの後縁５０から出てくる下流燃焼ガスを再び方向付ける。

ブレードスキーラ先端４６の近くの、タービンエンジン３０のタービンケーシング６０は、複数の扇形のアブレイダブル構成部材６４によって被覆されており、各アブレイダブル構成部材６４は、ケーシング６０内に保持されかつケーシング６０に接続された支持面と、ブレード先端部に対してブレード先端間隙Ｇだけ間隔を置いて対向した関係にあるアブレイダブル基板６６とを有する。アブレイダブル基板は、多くの場合、高い熱的抵抗性および熱的腐食抵抗性を有しかつ高い燃焼温度において構造的一体性を維持する金属／セラミック材料から構成されている。アブレイダブル表面６６の金属−セラミック材料は、多くの場合、タービンブレード先端部４６の材料よりも削られやすいので、ブレード先端間隙Ｇは、良くても早すぎるブレード先端摩耗を、より悪い場合にはその状況がエンジン損傷を生じ得る、２つの向き合った構成部材間の接触を回避するように維持されている。

ブレード先端部４６の早すぎる摩耗またはアブレイダブル基板６６との接触を防止するという要望に加え、理想的な空気流およびパワー効率のために、各ブレード先端部４６は、望ましくは、凹面状のブレード正圧面側（pressure blade side）４２と凸面状のブレード負圧面側（suction blade side）４４との間および燃焼流れ方向Ｆにおける軸方向でのブレード先端部空気流漏れＬを最小限に減じるために、できるだけ小さな、アブレイダブル構成部材１１０に対する均一なブレード先端間隙Ｇ（理想的にはゼロ間隙）を有している。しかしながら、製造および運転のトレードオフは、ゼロよりも大きなブレード先端間隙Ｇを要求する。このようなトレードオフは、相互に作用する構成部材の公差積重ねを含み、これにより、許容できる半径方向長さ公差の、より高い端部に構成されたブレードと、許容できる半径方向公差の、下側端部に構成されたアブレイダブル構成部材のアブレイダブル面６６とが、運転中に過剰に互いに衝突しない。同様に、エンジン組立て中の小さな機械的整合ばらつきは、ブレード先端間隙Ｇの局所的ばらつきを生じる可能性がある。例えば、何メートルものタービンケーシングアブレイダブル基板６６の内径を有する、何メートルもの軸方向長さのタービンエンジンにおいて、非常に小さな機械的整合ばらつきが、数ミリメートルの局所的なブレード先端間隙Ｇのばらつきを生じる可能性がある。

タービンエンジン３０の運転中、タービンエンジンケーシング６０は、非円形（例えば卵形）の熱的歪みを生じ得る。エンジンは、パワーを発生するために燃焼させられ、その後、数千時間の発電後に保守のために冷却されるので、ケーシング６０の熱的歪みポテンシャルが、タービンエンジン３０の運転サイクルの間に増大する。一般的に、より大きなケーシング６０およびアブレイダブル構成部材６４の歪みが、横方向右および左の周方向位置（すなわち、３：００および９：００）と比較して、最も上側および最も下側のケーシング周方向位置（すなわち、６：００および１２：００位置）において生じる傾向がある。例えば、６：００位置におけるケーシング歪みがアブレイダブル基板６６とのブレード先端接触を生ぜしめると、ブレード先端スキーラ４６のうちの１つまたは複数が作動中に摩耗することがあり、ブレード先端間隙を、局所的に、タービンケーシング６０の様々な他のより変形させられてない周方向部分において、理想的な間隙Ｇからより大きな間隙Ｇへと増大させる。過剰なブレード間隙の歪みは、ブレード先端漏れＬを増大させ、高温燃焼ガスを、タービンブレード４０の翼から離れるように逸らせ、タービンエンジンの効率を低下させる。

典型的なブレード４０のスキーラ先端４６の構造、および、タービンケーシングのアブレイダブル表面６６とのスキーラ先端４６の相互作用が、図３から図６までにより詳細に示されている。スキーラ先端４６は翼平面形先端プレート（airfoil planform tip plate）５６を有する。翼平面形先端プレート５６は、前縁４８の下流でかつ後縁５０の上流において外周に沿って、対向し横方向に分離された、外方または半径方向に突出した凹面状の正圧面側レール５２と、凸面状の負圧面側レール５４とを有しており、これらのレールはそれぞれ反対向きの内面および外面を有する。包囲された先端部キャビティ５７は、先端部プレート５６と、正圧面側レール５２および負圧面側レール５４のそれぞれの内面（図４において正圧面側レール内面５３とも呼ばれている）との間に、前縁４８から後縁５０まで規定されている。スキーラ先端４６とアブレイダブル表面（アブレイダブル表面は、よりクリアな流れ流線図示のために示されていない）との間の、スキーラ先端４６およびアブレイダブル表面の周囲のガス流の流線シミュレーションに関して、正圧面側ガス流Ｆ_Pは、前縁４８の周囲に逸らされ、正圧面側レール５２との接触から分離し、正圧面側レールの外面に熱を集中させる。このような過剰な熱集中は、正圧面側レール５２の腐食を生じさせる恐れがあり、ブレードを早期に摩耗させ、前述のように、望ましくないことにブレード先端間隙を拡大させる。燃焼ガス流Ｆ_Tは望ましくないことにスキーラ先端４６の上側を超えてブレード先端部間隙を通過するが、そのほとんどは、正圧面側レール内面５３から離れるように負圧面側レールに向かって逸らされ、正圧面側レール内面に沿った別の潜在的熱集中ゾーンを生じる。ブレード先端部４６の負圧面４４に沿ったガス流Ｆ_Sはブレード後縁５０に向かって方向付けられ、そこでは、ガス流Ｆ_Sは、正圧面側レール５２の熱集中ゾーンからの熱の転移を補助することができない。前述のように、スキーラ先端４６の正圧面側レール５２とアブレイダブル表面４６との間の摩擦接触は、望ましくないことに正圧面側レール領域の熱集中をも生じる。

スキーラ先端１４６の後縁１５０の近くにスロット１５８を備える分割された正圧面側レール１５２を有する別の公知の従来のブレードスキーラ先端１４６が図７に示されている。この実施の形態では、負圧面側レール１５４は、前縁１４８の下流から後縁１５０まで連続的である。レール１５２，１５４と、その下側に位置する先端部プレート(図示せず）とは、スキーラ先端キャビティ１５７を形成している。

したがって、提案される課題は、正圧面側レールの内面に沿った冷却空気流を増加させてスキーラ先端正圧面側レールの作動温度を低下させることによって、タービンブレードスキーラ先端の摩耗を減じることである。

別の提案される課題は、正圧面側レールと、エンジンの対向したアブレイダブル表面との接触を減じてスキーラ先端正圧面側レールの作動温度を低下させることによって、タービンブレードスキーラ先端の摩耗を減じることである。アブレイダブル表面との正圧面側レール接触を低減または排除することにより、正圧面側レールのこすり摩擦加熱の可能性が減じられる。

これらの課題およびその他の課題は、１つまたは複数の典型的な実施の形態において、スキーラ先端正圧面側レールの内縁に沿って冷却ガス流を方向付けるための、前縁の下流において負圧面側レールに形成された冷却スロットを有するガスタービンエンジンブレードスキーラ先端によって解決される。幾つかの実施の形態は、冷却スロットの近くで負圧面側レールに先端部フィンを有する。分割された負圧面側レールの実施形態は、正圧面側レールとの潜在的な接触の前に、対向するタービンケーシングアブレイダブル表面を摩耗させ、正圧面側レール摩擦加熱の可能性を減じる。タービンエンジン作動中、より低温の正圧面側レールはスキーラ先端腐食の可能性を減じる。

典型的な実施の形態は、それぞれが内面および外面を有した、前縁の下流および後縁の上流において外周に沿って、対向し横方向に分離された突出する凹面状の正圧面側レールおよび凸面状の負圧面側レールを有する翼平面形先端プレートを備える、ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端を特徴とする。包囲された先端部キャビティは、先端部プレートと、正圧面側レールおよび負圧面側レールのそれぞれの内面との間に前縁から後縁まで規定されている。少なくとも１つのスロットは、前縁の下流において負圧面側レールのそれぞれの内面および外面を貫通して形成されている。スロットは、先端部キャビティと連通しており、冷却空気流を、スロットを通って、正圧面側レール内面に沿って下流へ方向付けるように向けられている。タービンケーシングによって支持された周方向のアブレイダブル層と対向した関係におけるブレードスキーラ先端を備えた、半径方向に突出するブレードを有するロータを備えるガスタービンエンジンを冷却するための方法の実施の形態におけるこれらのブレードスキーラ先端。この方法は、ブレードスキーラ先端を有するタービンブレードを提供し、かつ取り付け、冷却空気が正圧面側レール内面に沿って下流へ、かつ前縁の下流の負圧面側レールのそれぞれの内面および外面を貫通して形成されたスロットを通って流れるようにエンジンを作動させることによって行われる。

付加的な実施の形態は、前縁の下流および後縁の上流に外周に沿って、対向し横方向に分離された、突出した、それぞれ内面および外面を有する凹面状の正圧面側レールおよび凸面状の負圧面側レールと、先端部プレートと、正圧面側レールおよび負圧面側レールのそれぞれの内面との間に前縁から後縁まで規定された包囲された先端部キャビティと、を備えるタービンブレードを提供することによって、ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端正圧面側レールを製造する方法を特徴とする。前縁の下流の負圧面側レールのそれぞれの内面および外面を貫通したブレード先端部における少なくとも１つのスロットのための位置が決定され、このスロットは、先端部キャビティと連通しており、かつ冷却空気流を、当該スロットを通って、正圧面側レール内面に沿って下流へ方向付けるように向けられている。当該スロットは、決定された位置においてブレード先端部に形成されている。

別の実施の形態は、半径方向に突出したブレードを有するロータを備え、各ブレードは、それぞれ内面および外面を有する、前縁の下流および後縁の上流において外周に沿って、対向し横方向に分離された、突出した凹面状の正圧面側レールおよび凸面状の負圧面側レールを有する翼平面形先端プレートを備えるスキーラ先端を有する、ガスタービンを特徴とする。スキーラ先端は、先端部プレートと、前縁から後縁までの正圧面側レールおよび負圧面側レールのそれぞれの内面との間に規定された包囲された先端部キャビティを有する。少なくとも１つのスロットは、前縁の下流において正圧面側レールのそれぞれの内面および外面を貫通して形成されている。各スロットは、先端部キャビティと連通しており、冷却空気を、当該スロットを通って、正圧面側レール内面に沿って下流へ方向付けるように向けられている。

典型的な実施の形態のそれぞれの目的および特徴は、当業者によって、あらゆるコンビネーションまたはサブコンビネーションにおいて共同でまたは別々に適用されてよい。

本発明の教示は、添付の図面に関連した以下の詳細な説明を考察することによって容易に理解することができる。

典型的な公知のガスタービンエンジンの部分的な軸方向断面図である。図１のタービンエンジンのブレード先端部とアブレイダブル構成部材との間のブレード先端間隙Ｇを示す、公知の第１列タービンブレードおよびベーンの詳細な断面立面図である。連続的な正圧面側および負圧面側レールを有する閉鎖されたスキーラ先端を備える、図１および図２の典型的な公知のタービンブレードの透視図である。３−３に沿って見た、図３の公知のタービンブレードおよびスキーラ先端を正面から見た断面図である。図３および図４の公知のスキーラ先端と、タービンエンジンアブレイダブル表面に対するスキーラ先端の対向した向きおよび動きとを示す、概略的な平面図である。図５の公知のタービンブレードスキーラ先端およびアブレイダブル表面の周囲のガス流の流線流れシミュレーションである。別の公知のスキーラ先端と、タービンエンジンアブレイダブル表面に対するスキーラ先端の対向した相対的な向きおよび動きとの、図５と同様の概略的な平面図である。本発明のスキーラ先端の典型的な第１の実施の形態、およびタービンエンジンアブレイダブル面に対するスキーラ先端の対向した相対的な向きおよび動きの、図７と同様の概略的な平面図である。本発明のスキーラ先端の典型的な第２の実施の形態、およびタービンエンジンアブレイダブル面に対するスキーラ先端の対向した相対的な向きおよび動きの、図７と同様の概略的な平面図である。図８の第１の実施の形態のスキーラ先端を有するタービンブレードの平面図である。図１０のタービンブレードの透視図である。図８の第１の実施の形態のスキーラ先端によるタービンブレードの周囲のガス流の流線流れシミュレーションである。図９の第２の実施の形態のスキーラ先端を有するタービンブレードの平面図である。図１３のタービンブレードの透視図である。図９の第２の実施の形態のスキーラ先端によるタービンブレードの周囲のガス流の流線流れシミュレーションである。

理解を容易にするため、複数の図面に共通する同一の要素を示すために、可能である場合には、同じ参照符号が使用されている。

以下の説明を考慮した後、当業者は、摩耗したブレード先端部がエンジンブレード先端間隙を減少させた場合にブレード寿命を短縮させかつエンジン作動効率を低下させる先端部摩耗の可能性を減じるために、ガスタービンエンジンブレードのスキーラ先端正圧面側レールに沿った熱集中を低減するように、本発明の開示を容易に利用することができることを明確に認識するであろう。本発明の典型的な実施の形態では、タービンブレードスキーラ先端は、前縁の下流の負圧面側レールに形成された１つまたは複数の冷却スロットを有する。これらのスロットは、スキーラ先端正圧面側レールの内縁に沿って冷却ガス流を方向付けるように向けられており、これにより、正圧面側レールに沿った熱集中は、スキーラ先端の最も高温のゾーンから遠ざけられる。幾つかの実施の形態は、冷却スロットの近くにおいて負圧面側レールに先端部フィンを有する。分割された負圧面側レールの実施形態は、正圧面側レールとの潜在的な接触の前に、対向するタービンケーシングアブレイダブル表面を摩耗させ（雪かきと同様に）、正圧面側レール摩擦加熱の可能性を減じる。タービンエンジン作動中、より低温の正圧面側レールはスキーラ先端腐食の可能性を減じる。

本発明の、スロットが設けられたもしくは分割されたスキーラ先端の実施の形態の構造および機能の利点のより完全な理解は、図３から図７までの公知の従来のスキーラ先端のものと比較すると明らかになる。公知の従来のブレード先端部４６／１４６は、凹面状の正圧面側５２／１５２および凸面状の負圧面側５４／１５４の双方において均一の厚さの統一された連続的なスキーラレールを有している。エンジン回転中、スキーラとリングセグメントとの接触が生じると、負圧面側スキーラがまずリングセグメント内へ切り込む。図６に示すガス流シミュレーションＣＦＤ分析から、先端部４６の前縁４８を通るガス流が２つの流れに分割され、一方は正圧面側４２に向かい、他方は負圧面側４４に向かう。負圧面側ガス流Ｆ_Sは、前方セクションにおいて先端部キャビティに進入し、下流セクションにおいて負圧面側へ出る前に下流位置において正圧面側からの漏れ流Ｆ_Pと混合される。それぞれ分割された負圧面側スキーラ２５４／３５４を備える図８および図９の本発明の実施の形態は、より多くの負圧面側のガス流Ｆ_Sを先端部キャビティ２５７／３５７へ進入させ、先端部キャビティ（静止壁と同様である）を加圧し、これは、正圧面側２５２／３５２からの漏れＦ_Pをより少なくする。フィン２６２／２６４／２５４または３６４／３５４を有する分割されたスキーラ設計は、アブレイダブルリングセグメントパターンへのより大きな切断力を有するように、および、より良好な封止のために正圧面側スキーラ２５２／３５２を保存するためのより多くの機会を有するように、それぞれの負圧面側において、横方向に重なり合ったスキーラを提供する。図８および図９の分割されて重なり合った負圧面側のスキーラ構成２６２／２６４／２５４または３６４／３５４の実施の形態は、図５および図７の従来のスキーラ先端４６／１４６の設計よりも、より耐久性のあるブレード先端部と、より性能を低下させない先端部漏れとを有する。本発明の開示に従って構成されたスキーラ先端の２つの典型的な実施の形態が、図８から図１５までに示されている。

第１のフィン２６２と、第２のフィン２６４と、負圧面側レール２５４とから形成された、前縁２４８の下流の前述の分割された負圧面側を有する、スキーラ先端２４６を備える第１の典型的な実施の形態のブレード２４０が、図８および図１０〜図１２に示されている。第１のスロット２６０および第２のスロット２６６は、後縁２５０の近くで正圧面側レール２５２に形成された選択的なスロット２５８のように、ブレード２４０の負圧面側と、先端部キャビティ２５７との間の連通を提供する。この典型的な実施の形態では、スキーラ先端は、スロット２５８を有してまたは有さずに、第１および第２のスロット２６０，２６６を備えて形成されている。図１５に示すように、キャビティ２５７内の冷却ガス流Ｆ_Tは、正圧面側レール内面２５３に沿って方向付けられ、これにより、正圧面側レール２５２から熱を奪い取る。正圧面側レール内面２５３に沿ったスキーラ先端キャビティ２５７を通る付加的な有利なガス流は、選択的に、負圧面側に沿って冷却孔２７０を付加することによって、または、先端部キャビティに冷却孔２７２を付加することによって、または、それら両方の位置に付加することによって、選択的に提供される。

第１のフィン３６２と、負圧面側レール３５４とから形成された、前縁３４８の下流の前述の分割された負圧面側を有する、スキーラ先端３４６を備える第２の典型的な実施の形態のブレード３４０が、図９および図１３〜図１５に示されている。第１のスロット３６０は、後縁３５０の近くで正圧面側レール３５２に形成された選択的なスロット３５８のように、ブレード３４０の負圧面側と、先端部キャビティ３５７との間の連通を提供する。この典型的な実施の形態では、スキーラ先端３４６は、スロット３５８を有してまたは有さずに、第１のスロット３６０を備えて形成されている。図１８に示すように、キャビティ３５７内の冷却ガス流Ｆ_Tは、正圧面側レール内面３５３に沿って方向付けられ、これにより、正圧面側レール３５２から熱を奪い取る。正圧面側レール内面３５３に沿ったスキーラ先端キャビティ３５７を通る付加的な有利なガス流は、選択的に、負圧面側に沿って冷却孔３７０を付加することによって、または、先端部キャビティに冷却孔３７２を付加することによって、または、それら両方の位置に付加することによって、選択的に提供される。

本発明の教示を含んだ様々な実施の形態が本明細書に詳細に図示および説明されているが、当業者は、これらの教示を含む多くのその他の変形された実施の形態を容易に考え出すことができる。本発明は、詳細な説明に示されたまたは図面に例示された構成部材の構成および配置の典型的な実施形態の詳細にその適用が制限されない。本発明は、他の実施の形態が可能であり、様々な形式で実現または実施することができる。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためであり、限定と見なされるべきではないことが理解されるべきである。すなわち、本明細書における「備える」、「含む」または「有する」の使用およびその変形は、以後に挙げる項目、その均等物、および付加的な項目を内包することが意図されている。別段の明示または限定がない限り、「取り付けられた」、「結合された」、「支持された」および「連結された」という用語およびその変形は、広く使用され、直接的および間接的な取付け、結合、支持および連結を包含する。さらに、「結合された」および「連結された」は、物理的または機械的な結合または連結に制限されない。

Claims

ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端であって、
翼平面形先端プレートであって、該翼平面形先端プレートの前縁の下流および前記翼平面形先端プレートの後縁の上流の前記翼平面形先端プレートの外周に沿って、対向し横方向に分離された突出する凹面状の正圧面側レールおよび凸面状の負圧面側レールを有しており、前記正圧面側レールおよび前記負圧面側レールはそれぞれ内面および外面を有する、翼平面形先端プレートと、
前記翼平面形先端プレートと、前記正圧面側レールおよび前記負圧面側レールのそれぞれの内面との間に、前記前縁から前記後縁まで規定された、包囲された先端部キャビティと、
前記前縁の下流に前記負圧面側レールのそれぞれの内面および外面を貫通して形成された少なくとも１つのスロットであって、該スロットは、前記先端部キャビティと連通しており、かつ、前記スロットを通って正圧面側レール内面に沿って下流へ冷却空気流を方向付けるように向けられている、少なくとも１つのスロットと、
を備えることを特徴とする、ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端。
前記負圧面側レールの近くの上流部分と、前記先端部キャビティにおいて向けられた下流部分と、前記負圧面側レールに形成された第１のスロットの上流側を規定する外面とを有する、前記翼平面形先端プレートから突出した第１の先端部フィンをさらに備え、該第１の先端部フィンは、前記第１のスロットを通って前記正圧面側レール内面に沿って下流へ前記冷却空気流を方向付けるように向けられている、請求項１記載のスキーラ先端。
前記第１のスロットの下流側を形成する前記負圧面側レールの一部から横方向に間隔を置かれかつ該負圧面側レールの一部と重なり合う前記第１の先端部フィンをさらに備える、請求項２記載のスキーラ先端。
前記第１の先端部フィンの下流において前記翼平面形先端プレートから突出した第２の先端部フィンをさらに備え、該第２の先端部フィンは、前記負圧面側レールの近くの上流部分と、前記先端部キャビティにおいて向けられた下流部分と、前記負圧面側レールに形成された第２のスロットの上流側を規定する外面とを有しており、前記第２の先端部フィンは、前記第２のスロットを通って前記正圧面側レール内面に沿って下流へ前記冷却空気流を方向付けるように向けられている、請求項２記載のスキーラ先端。
前記第１のフィンの一部から横方向に間隔を置かれかつ前記第１のフィンの一部と重なり合った前記第２のフィンをさらに備える、請求項４記載のスキーラ先端。
前記翼平面形先端プレートに形成された第１、第２および第３の冷却孔をさらに備え、
前記第１の冷却孔は、前記先端部キャビティにおいて前記第１の先端部フィンと前記正圧面側レールとの間に向けられており、
前記第２の冷却孔は、前記第１のスロットの近くにおいて前記第１のフィンと前記第２のフィンとの間に向けられており、
前記第３の冷却孔は、前記第２のスロットの近くにおいて前記第２のフィンと前記負圧面側レールとの間に向けられており、
前記冷却孔は、前記ブレード先端部キャビティ内へ冷却空気を導入するように向けられており、前記冷却空気は、その後、前記正圧面側レール内面に沿って方向付けられる、請求項５記載のスキーラ先端。
前記ブレード先端部キャビティ内へ前記冷却空気を導入するための前記スロットの近くに向けられた前記タービンブレードにおける少なくとも１つの冷却孔をさらに備え、前記冷却空気は、その後、前記正圧面側レール内面に沿って方向付けられる、請求項１記載のスキーラ先端。
前記ブレード先端部キャビティ内へ前記冷却空気を導入するための、前記先端部キャビティにおいて前記第１の先端部フィンと前記正圧面側レールとの間に向けられた前記翼平面形先端プレートにおける少なくとも１つの冷却孔をさらに備え、前記冷却空気は、その後、前記正圧面側レール内面に沿って方向付けられる、請求項２記載のスキーラ先端。
ガスタービンエンジンブレードスキーラ先端正圧面側レールを製造する方法であって、
翼平面形先端プレートと包囲された先端部キャビティとを有するタービンブレードを提供するステップであって、前記翼平面形先端プレートは、該翼平面形先端プレートの前縁の下流および前記翼平面形先端プレートの後縁の上流の前記翼平面形先端プレートの外周に沿って、対向し横方向に分離された突出する凹面状の正圧面側レールおよび凸面状の負圧面側レールを有しており、前記凹面状の正圧面側レールおよび前記凸面状の負圧面側レールはそれぞれ内面および外面を有しており、前記包囲された先端部キャビティは、前記翼平面形先端プレートと、前記正圧面側レールおよび前記負圧面側レールのそれぞれの内面との間に、前記前縁から前記後縁まで規定されている、ステップと、
前記前縁の下流の前記負圧面側レールのそれぞれの前記内面および前記外面を貫通した前記ブレード先端部における少なくとも１つのスロットのための位置を決定するステップであって、前記スロットは、前記先端部キャビティと連通しており、かつ前記スロットを通って前記正圧面側レール内面に沿って下流へ冷却空気流を方向付けるように向けられている、ステップと、
前記決定された位置において前記ブレード先端部に前記スロットを形成するステップと、
を含む方法。
前記負圧面側レールの近くの上流部分と、前記先端部キャビティにおいて向けられた下流部分と、前記負圧面側レールに形成された第１のスロットの上流側を規定する外面とを有する、前記翼平面形先端プレートから突出した第１の先端部フィンを形成することをさらに含み、該第１の先端部フィンは、前記第１のスロットを通って前記正圧面側レール内面に沿って下流へ冷却空気流を方向付けるように向けられている、請求項９記載の方法。