(57)【要約】【課題】  ガスタービンエンジン（１０）を組立てる方法を提供する。【解決手段】  本方法は、第１の回転方向に回転するように構成された低圧タービン内側ロータ（４２）を準備する段階と、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転するように構成された低圧タービン外側ロータ（３８）を準備する段階と、少なくとも１つのフォイル軸受（１００）を内側及び外側ロータの少なくとも１つに結合して第１の回転構成部品と第２の回転構成部品及び非回転構成部品の少なくとも１つとの間の間隙制御を向上させるのを可能にする段階とを含む。【選択図】      図２
2006125387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転方向に回転するように構成された内側ロータ（４２）と、
前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転するように構成された外側ロータ（３８）と、
前記内側及び外側ロータの少なくとも１つを支持するように構成されたフォイル軸受（１００）と、
を含むロータ組立体（４５）。
【請求項２】
前記外側ロータ（３８）が、外側ケーシング（３６）の半径方向内側に結合され、かつ外側ブレード（４０）の複数の軸方向に間隔を置いて配置された列（４１）を含み、
前記外側ブレードが、前記外側ケーシング側から半径方向内向きに延び、
前記内側ロータ（４２）が、前記外側ロータの半径方向内側に結合され、かつ内側ブレード（４４）の複数の軸方向に間隔を置いて配置された列（４３）を含み、
前記内側ブレードが、該内側ブレードが前記外側ブレードと軸方向に交差指状に組合さるように半径方向外向きに延びている、
請求項１記載のロータ組立体（４５）。
【請求項３】
前記フォイル軸受（１００）が、該フォイル軸受が前記外側ロータを囲むように外側ロータ（３８）に結合されている、請求項１記載のロータ組立体（４５）。
【請求項４】
前記外側ロータ（３８）の外周部の周りにほぼ等間隔で円周方向に間隔を置いて配置された複数のフォイル軸受（１０２）をさらに含む、請求項１記載のロータ組立体（４５）。
【請求項５】
前記内側ロータ（４２）と第１のファン（１４）とに結合された第１のシャフト（２２）と、
前記外側ロータ（３８）と第２のファン（１２）とに結合された第２のシャフト（２０）と、
前記第１及び第２のシャフト間に配置された差動フォイル軸受（３００）と、
をさらに含む、請求項１記載のロータ組立体（４５）。
【請求項６】
第１の回転方向に回転するように構成された内側ロータ（４２）と、前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転するように構成された外側ロータ（３８）とを含む二重反転低圧タービン（３４）と、
前記内側及び外側ロータの少なくとも１つを支持するように構成されたフォイル軸受（１００）と、
を含むガスタービンエンジン（１０）。
【請求項７】
前記外側ロータ（３８）が、外側ケーシング（３６）の半径方向内側に結合され、かつ外側ブレード（４０）の複数の軸方向に間隔を置いて配置された列（４１）を含み、
前記外側ブレードが、前記外側ケーシング側から半径方向内向きに延び、
前記内側ロータ（４２）が、前記外側ロータの半径方向内側に結合され、かつ内側ブレード（４４）の複数の軸方向に間隔を置いて配置された列（４３）を含み、
前記内側ブレードが、該内側ブレードが前記外側ブレードと軸方向に交差指状に組合さるように半径方向外向きに延びている、
請求項６記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項８】
前記フォイル軸受（１００）が、該フォイル軸受が前記外側ロータを囲むように外側ロータ（３８）に結合されている、請求項６記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項９】
前記内側ロータ（４２）と第１のファン（１４）とに結合された第１のシャフト（２２）と、
前記外側ロータ（３８）と第２のファン（１２）とに結合された第２のシャフト（２０）と、
前記第１及び第２のシャフト間に配置された差動フォイル軸受（３００）と、
をさらに含む、請求項６記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１０】
高圧タービンスプール（４１０）と、
低圧タービン（３４）第１段ノズル（４１２）及びタービン中間フレーム（６０）の少なくとも１つと、
前記低圧タービン第１段ノズル及びタービン中間フレームの少なくとも１つとの間で結合されて、高圧タービン（３０）を支持するようになったフォイル軸受（４００）と、
をさらに含む、請求項６記載のガスタービンエンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的には航空機用ガスタービンエンジンに関し、より具体的には、二重反転ガスタービンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも１つの公知のガスタービンエンジンは、直列流れ配置で、前方ファン組立体と、後方ファン組立体と、エンジン内を流れる空気を加圧するための高圧圧縮機と、燃料を圧縮空気と混合して混合気を燃焼させることができるようにするための燃焼器と、高圧タービンとを含む。高圧圧縮機、燃焼器及び高圧タービンは、まとめてコアエンジンと呼ばれることもある。作動中、コアエンジンは燃焼ガスを発生し、この燃焼ガスは、下流方向に吐出されて二重反転低圧タービンに流れ、二重反転低圧タービンは、燃焼ガスからエネルギーを取り出して前方及び後方ファン組立体に動力を供給する。少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンでは、少なくとも１つのタービンが、そのエンジン内のその他の回転構成部品とは逆方向に回転する。
【０００３】
少なくとも１つの公知の二重反転低圧タービンは、高圧タービン吐出口の半径よりも大きい入口半径を有する。入口半径の大きな寸法により、低圧タービン内に付加的な段が収容可能になる。具体的には、少なくとも１つの公知の二重反転低圧タービンは、前方ファン組立体に回転可能に結合された第１の数の低圧段を有する外側タービンと、後方ファン組立体に回転可能に結合された同数の段を有する内側タービンとを含む。
【０００４】
エンジン組立時に、そのような公知のガスタービンエンジンは、外側タービンがタービン後方フレームによって片持ち支持されるように組立てられる。より具体的には、外側タービンの第１の数の段は各々、互いにかつ回転ケーシングに結合され、次に外側タービンは、該外側タービンの最終段のみを用いてタービン後方フレームに結合されて、該外側タービンの最終段のみが外側タービン回転ケーシングの総重量を支持するようになる。従って、そのようなエンジンに対して必要な構造的強度を得るために、外側タービンの最終段は、一般的に外側タービンのその他の段よりも非常に大きくかつ重い。そのような訳で、作動時に、大きな重量及び寸法に関連した性能低下により、二重反転低圧タービンを利用する利点が実際には打ち消されることになる。
【特許文献１】米国特許６，７６３，６５４号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様では、ガスタービンエンジンを組立てる方法を提供する。本方法は、第１の回転方向に回転するように構成された低圧タービン内側ロータを準備する段階と、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転するように構成された低圧タービン外側ロータを準備する段階と、少なくとも１つのフォイル軸受を内側及び外側ロータの少なくとも１つに結合して第１の回転構成部品と第２の回転構成部品及び非回転構成部品の少なくとも１つとの間の間隙制御を向上させるのを可能にする段階とを含む。
【０００６】
別の態様では、ロータ組立体を提供する。本ロータ組立体は、第１の回転方向に回転するように構成された内側ロータと、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転するように構成された外側ロータと、内側及び外側ロータの少なくとも１つを支持するように構成されたフォイル軸受とを含む。
【０００７】
さらに別の態様では、ガスタービンエンジンを提供する。本ガスタービンエンジンは、第１の回転方向に回転するように構成された内側ロータと第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転するように構成された外側ロータとを含む二重反転低圧タービンと、内側及び外側ロータの少なくとも１つを支持するように構成されたフォイル軸受とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、長手方向中心軸線１６の周りに配置された前方ファン組立体１２と後方ファン組立体１４とを含む例示的なガスタービンエンジン１０の一部分の断面図である。本明細書においては、「前方ファン」及び「後方ファン」という用語は、一方のファン１２が、他方のファン１４の軸方向上流に結合されていることを示すのに使用する。１つの実施形態では、ファン組立体１２及び１４は、図示するように、ガスタービンエンジン１０の前方端部に配置される。別の形実施形態では、ファン組立体１２及び１４は、ガスタービンエンジン１０の後方端部に配置される。ファン組立体１２及び１４は各々、ナセル１８内に配置された複数の列のファンブレード１９を含む。ブレード１９は、それぞれのロータディスク２１に接合され、これらのロータディスク２１は、それぞれファンシャフト２０を介して前方ファン組立体１２に、またファンシャフト２２を介して後方ファン組立体１４に回転可能に結合される。
【０００９】
ガスタービンエンジン１０はまた、ファン組立体１２及び１４の下流にあるコアエンジン２４を含む。コアエンジン２４は、高圧圧縮機（ＨＰＣ）２６と、燃焼器２８と、コアロータ又はシャフト３２を介してＨＰＣ２６に結合された高圧タービン（ＨＰＴ）３０とを含む。作動中、コアエンジン２４は、燃焼ガスを発生し、この燃焼ガスは、下流方向に導かれて二重反転低圧タービン３４に流れ、二重反転低圧タービン３４は、ガスからエネルギーを取り出して、それぞれのファンシャフト２０及び２２を介してこれらのファン組立体１２及び１４に動力を供給する。
【００１０】
図２は、二重反転低圧タービン３４の一部分の断面図である。この例示的な実施形態では、低圧タービン３４は、高圧タービン３０の下流でコアエンジン２４に結合された固定外側ケーシング３６を含む（図１に示す）。低圧タービン３４は、外側ケーシング３６の半径方向内側に配置された半径方向外側ロータ３８を含む。外側ロータ３８は、ほぼ切頭円錐形状を有し、半径方向内向きに延びる複数の円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレード４０を含む。ブレード４０は、軸方向に間隔を置いて配置されたブレード列又は段４１の形態で配置される。この例示的な実施形態には４つの段４１しか示していないが、外側ロータ３８は、本明細書に記載した方法及び装置の技術的範囲に影響を与えずに、任意の数の段４１を有することができることを理解されたい。
【００１１】
低圧タービン３４はまた、外側ロータ３８に対してほぼ同軸に整列しかつ該外側ロータ３８の半径方向内側に配置された半径方向内側ロータ４２を含む。内側ロータ４２は、半径方向外向きに延びかつ軸方向に間隔を置いた列又は段４３の形態で配置された複数の円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレード４４を含む。この例示的な実施形態には５つの段しか示していないが、内側ロータ４２は、本明細書に記載した方法及び装置の技術的範囲に影響を与えずに、任意の数の段を有することができることを理解されたい。
【００１２】
この例示的な実施形態では、段４３から延びる内側ロータブレード４４は、内側ロータ段４３がそれぞれのロータ段４１の間で延びるように、段４１から延びる外側ロータブレード４０と軸方向に交差指状（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ）に組合さる。従って、ブレード４０及び４４は、ロータ３８及び４２が二重反転する（互いに逆回転する）ように構成される。
【００１３】
この例示的な実施形態では、低圧タービン３４はまた、低圧タービン外側及び内側ブレード４０及び４４の後方にある環状の固定後方フレーム４６を備えたロータ支持組立体４５を含む。後方フレーム４６は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたストラット４７を含み、これらのストラットは、それらの外端部において、外側ケーシング３６に結合された環状の外側バンド４８に結合され、またそれらの内端部において、環状の内側バンド又はハブ４９に結合される。後方フレーム４６はまた、半径方向内向きに延びる非構造的流路延長部５０を含む。この例示的な実施形態では、後方ストラット４７は、低圧タービン３４の後方端部と流れ連通した状態で該低圧タービン３４から燃焼ガスを受けるように配置される。
【００１４】
外側及び内側ブレード４０及び４４の後方であってかつ後方フレーム４６の上流に、回転可能な後方フレーム５１が配置される。フレーム５１は、外側ロータ３８と共に回転するように、かつブレード４０を支持するために付加的な剛性を与えるように、外側ロータ３８の後方端部に結合される。後方フレーム５１は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたストラット５２を含み、これらのストラット５２は、内側後方バンド５４が環状の後方支持シャフト５５にしっかりと固定されて該後方支持シャフト５５と共に回転するように、環状の半径方向外側及び内側後方バンド５３及び５４に結合される。シャフト５５は、後方フレーム４６から半径方向内向きにかつ該後方フレーム４６から上流方向に延びる。外側及び内側バンド５３及び５４はそれぞれ、互いに円周方向に間隔を置いて配置されたストラット５２を互いに結合して比較的剛性のある組立体を形成するのを可能にする。従って、円周方向に間隔を置いて配置されたストラット５２と外側及び内側バンド５３及び５４との組合せにより、外側ロータ３８から後方フォイル軸受１００を介して外側ケーシング３６に荷重を伝達することが可能になる。フォイル軸受１００により、付加的な後方軸受／ハウジング構造（図示せず）を介して外側ロータ３８から後方フレーム４６に荷重を伝達する必要性を排除することができる。  
【００１５】
環状の中間フレーム６０は、外側及び内側ブレード４０及び４４の上流に位置し、半径方向外側前方バンド６４と半径方向内側前方バンド６６とに結合された複数の円周方向に間隔を置いて配置された前方ストラット６２を含む。内側前方バンド６６はまた、該バンド６６から半径方向内向きに延びる環状のシャフト６８にも結合される。この例示的な実施形態では、タービン中間フレーム６０は、外側前方バンド６４を介して外側ケーシング３６にしっかりと固定される。この例示的な実施形態では、前方ストラット６２は、エンジン１０内を流れる高温燃焼ガスから該ストラット６２を遮蔽するのを可能にするフェアリング７０によって取り囲まれる。別の実施形態では、ストラット６２は、フェアリング７０によって取り囲まれない。
【００１６】
この例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、外側ロータ３８とケーシング３６との間に配置された複数のフォイル軸受１００を含む。１つの実施形態では、第１の数の軸受１０２が、低圧タービン３４の後方端部１０４に配置され、また第２の数の軸受１０６が、低圧タービン３４の前方端部１０８に配置される。フォイル軸受１００は、操縦負荷（操縦荷重発生）時に低圧タービン３４に対する構造的支持を与えるのを可能にする。より具体的には、フォイル軸受１００は、外側ロータ３８の外表面１１０の周りに円周方向に間隔を置いて配置されて、低圧タービン３４に対して回転支持を与えるのを可能にする。より具体的には、またこの例示的な実施形態では、４つのフォイル軸受が、低圧タービン３４の後方端部１０４における外周部の周りにほぼ等間隔で円周方向に間隔を置いて配置され、また４つのフォイル軸受が、低圧タービン３４の前方端部１０８における外周部の周りにほぼ等間隔で円周方向に間隔を置いて配置される。従って、この例示的な実施形態では、低圧タービン３４の重量は、ガスタービンエンジン１０の前方及び後方の両端部１０８及び１０４における周囲の周りにほぼ均等に分散される。
【００１７】
図３は、フォイル軸受組立体１００を含む二重反転低圧タービン３４の後方部分の拡大図である。図４は、図３の線Ｂ−Ｂに沿って取ったフォイル軸受組立体１００の側面図である。図５は、例示的なフォイル軸受１０１の側面図である。この例示的な実施形態では、フォイル軸受組立体１００は、複数のファスナ１２４を使用してケーシング３６にしっかりと固定され、かつ少なくとも１つのファスナ１２６を使用してフォイル軸受１０１に回転可能に結合された支持部材１２２を含む。
【００１８】
この例示的な実施形態では、フォイル軸受１０１は、対になったレース１３０と少なくとも１つのフォイル要素１３２とを含む。対になったレース１３０は、外側レース１３４と、外側レース１３４の半径方向内側に位置する内側レース１３６とを含む。フォイル要素１３２は、内側レース１３６と外側レース１３４との間で延び、その各々が複数のコンプライアント金属箔（金属フォイル）１３２を含み、これらの金属箔１３２は各々、外側レース１３４に対して内側レース１３６が回転するのを可能にし、或いはこの実施形態におけるように、内側レース１３６に対して外側レース１３４が回転するのを可能にするように外側レース１３４に固定される。この例示的な実施形態では、フォイル軸受１０１は、二重反転低圧タービン３４に加わる操縦負荷の影響を低減すると同時に、ロータ間の間隙制御及びシール性を高めるのを可能にする。さらに、フォイル軸受は、潤滑を必要とせず、ＤＮ速度限界値（ここで、Ｄは、ｍｍ単位で表した軸受ボアの直径、Ｎは、ｒｐｍ単位で表した軸受の最高速度として定義される）を持たず、メンテナンスを必要とせず、また自動式の流体力学的「フロート・オン・エア」装置であるので、ガスタービンエンジン１０内でフォイル軸受を使用することは、ガスタービンエンジンの製作コストを低減するのを可能にする。
【００１９】
この例示的な実施形態では、エンジン作動時に、低圧タービン３４の回転中に発生した半径方向の力は、フォイル軸受１０１に伝達される。より具体的には、低圧タービン３４が回転する時、フォイル軸受１０１の外表面１３８は、低圧タービン３４の外表面１３９に接触して、低圧タービン３４の半径方向の動きを減少させるのを可能にする。各それぞれのフォイル軸受１０１は、支持部材１２２を介して外側ケーシング３６に結合されているので、低圧タービン３４は、外側ケーシング３６に対して比較的一定の半径方向位置を維持する。より具体的には、フォイル軸受１０１は外側ケーシング３６に取付けられているので、低圧タービン３４が作動中に半径方向外向きに強制的に付勢された時に、低圧タービン３４のあらゆる半径方向の動きはケーシング３６に伝達されて、低圧タービン３４は、外側ケーシング３６に対して比較的一定の半径方向位置に維持されるようになる。
【００２０】
図６は、例示的なフォイル軸受組立体２００を含む二重反転低圧タービン３４の一部分の断面図である。図７は、フォイル軸受組立体２００を含む二重反転低圧タービン３４の前方部分の拡大図である。図８は、フォイル軸受組立体２００を含む二重反転低圧タービン３４の後方部分の拡大図である。
【００２１】
この例示的な実施形態では、低圧タービン３４は、低圧タービン後方端部１０４に第１のフォイル軸受組立体２０２を含む。軸受組立体２０２は、フォイル軸受２０４と、複数のファスナ２０８を使用してケーシング３６にしっかりと固定された支持部材２０６とを含む。支持部材２０６は、フォイル軸受２０４が半径方向外側ロータ３８を囲むように、半径方向外側ロータ３８の外周部の周りでフォイル軸受２０４に回転可能に結合される。
【００２２】
別の例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、低圧タービン前方端部１０８に配置された第２のフォイル軸受組立体２１０を含む。この例示的な実施形態では、軸受組立体２１０は、フォイル軸受２１２と、複数のファスナ２１６を使用してケーシング３６にしっかりと固定されかつフォイル軸受２１２が半径方向外側ロータ３８を囲むように半径方向外側ロータ３８の外周部の周りでフォイル軸受２１２に回転可能に結合された支持部材２１４とを含む。
【００２３】
この例示的な実施形態では、フォイル軸受２０４及び２１２は各々、対になったレース２３０と少なくとも１つのフォイル要素２３２とを含む。対になったレース２３０は、外側レース２３４と、外側レース２３４の半径方向内側に位置する内側レース２３６とを含む。フォイル要素２３２は、内側レース２３６と外側レース２３４との間で延びる。具体的には、フォイル軸受２０４及び２１２は各々、複数のコンプライアント金属箔２３２を含み、これらの金属箔１３２の各々は、外側レース２３４に対して内側レース２３６が回転するのを可能にするように、内側レース２３６及び／又は外側レース２３４の少なくとも１つに結合される。別の実施形態では、フォイル軸受２０４及び２１２は、内側レース２３６を含むのではなく、その各々は、外側レース２３４に結合されかつケーシング３６に対して摩擦結合された複数のコンプライアント金属箔２３２を含む。この例示的な実施形態では、フォイル軸受２０４及び２１２は、二重反転低圧タービン３４に加わる操縦負荷の影響を低減すると同時に、ロータ間の間隙制御及びシール性を高めるのを可能にする。さらに、フォイル軸受は、潤滑を必要とせず、ＤＮ速度限界値を持たず、メンテナンスを必要とせず、また自動式の流体力学的「フロート・オン・エア」装置であるので、ガスタービンエンジン１０内でフォイル軸受を使用することは、ガスタービンエンジンの製作コストを低減するのを可能にする。
【００２４】
この例示的な実施形態では、エンジン作動時に、低圧タービン３４の回転中に発生した半径方向の力は、フォイル軸受２０４及び２１２に伝達される。具体的には、低圧タービン３４が回転する時、フォイル軸受２０４及び２１２の外表面２４０は、低圧タービン３４の外表面２４４に接触して、低圧タービン３４の半径方向の動きを減少させるのを可能にする。各それぞれのフォイル軸受２０４及び２１２は、支持部材２０６を介して外側ケーシング３６に結合されているので、低圧タービン３４は、外側ケーシング３６に対して比較的一定の半径方向位置を維持する。より具体的には、フォイル軸受２０４及び２１２は各々、内側レース２３６及び／又は金属箔２３２の少なくとも１つが低圧タービン３４の外表面を囲むように、外側ケーシング３６に取付けられているので、低圧タービン３４が作動中に半径方向外向きに強制的に付勢された時に、低圧タービン３４のあらゆる半径方向の動きはケーシング３６に伝達されて、低圧タービン３４は、外側ケーシング３６に対して比較的一定の半径方向位置に維持されるようになる。
【００２５】
図９は、例示的なフォイル軸受３００を含む二重反転低圧タービン３４の一部分の断面図である。図１０は、フォイル軸受３００の端面図である。この例示的な実施形態では、フォイル軸受３００は、シャフト２０及び２２間で延びる差動フォイル軸受である。より具体的には、フォイル軸受３００は、第１のすなわち外向きのフォイルパック３１０と、中央レース３１２と、第２のすなわち内向きのフォイルパック３１４とを含む。作動中に、フォイル軸受３００は、ガスタービンエンジン１０が操縦負荷状態で作動している時に発生する可能性があるシャフト２０及び２２間のシャフト撓みを減少させるのを可能にする。
【００２６】
この例示的な実施形態では、フォイル軸受３００は、二重反転低圧タービン３４に加わる操縦負荷の影響を低減すると同時に、ロータ間の間隙制御及びシール性を高めるのを可能にする。さらに、フォイル軸受は、潤滑を必要とせず、ＤＮ速度限界値を持たず、メンテナンスを必要とせず、また自動式の流体力学的「フロート・オン・エア」装置であるので、ガスタービンエンジン１０内でフォイル軸受を使用することは、ガスタービンエンジンの製作コストを低減するのを可能にする。
【００２７】
図１１は、少なくとも１つのフォイル軸受４００を含むガスタービンエンジン１０の概略図である。図１２は、フォイル軸受４００を含むガスタービンエンジン１０の一部分を示す。１つの実施形態では、高圧タービン３０は、支持体４１４を介して低圧タービン第１段ノズル組立体４１２に結合された高圧タービンスプール４１０に結合される。フォイル軸受４００は、支持体４１４と高圧タービンスプール４１０との間で延びる。より具体的には、フォイル軸受４００は、該フォイル軸受４００が高圧タービンスプール４１０の外周部を囲むことが可能になるように選択した寸法の内径及び／又は幅４２０を有する。従って軸受４００は、高圧タービン３０に対する支持を与えるのを可能にする。
【００２８】
別の実施形態では、高圧タービン３０は、支持体４１４を介してタービン中間フレーム６０に回転可能に結合された高圧タービンスプール４１０に結合される。フォイル軸受４００は、支持体４１４と高圧タービンスプール４１０との間で延びる。より具体的には、フォイル軸受４００は、該フォイル軸受４００が高圧タービンスプール４１０の外周部を囲み、従って高圧タービン３０に対して支持を与えることを可能にするように選択した寸法の内径及び／又は幅４２０を有する。さらに別の実施形態では、ガスタービン１０内の各それぞれのローラ軸受は、フォイル軸受と置き換えられる。
【００２９】
上記のフォイル軸受システムは、二重反転低圧タービンロータの間隙制御を向上させる、コスト効果がありかつ高い信頼性がある方法を提供する。さらに、二重反転低圧タービンロータの寸法故に、操縦負荷がガスタービンエンジンの作動に影響を与える可能性がある。従って、フォイル軸受を含むガスタービンエンジンを製作することにより、二重反転低圧タービンに加わる操縦負荷の影響を低減すると同時に、ロータ間の間隙制御及びシール性を高めることが可能になる。さらに、フォイル軸受は、潤滑を必要とせず、ＤＮ速度限界値（ここで、Ｄは、ｍｍ単位で表した軸受ボアの直径、Ｎは、ｒｐｍ単位で表した軸受の最高速度として定義される）を持たず、メンテナンスを必要とせず、また自動式の流体力学的「フロート・オン・エア」装置であるので、ガスタービンエンジン内でフォイル軸受を使用することは、ガスタービンエンジンの製作コストを低減するのを可能にする。
【００３０】
これに加えて、フォイル軸受を使用して、操縦負荷時に既存の従来型のオイル軸受を補完し、かつ／又は潤滑、掃気、排油システムに対する必要性と共に二重反転低圧タービンモジュールにおける油溜めの加圧及び通気の必要性を排除することができる。二重反転低圧タービンを有するガスタービンエンジン内でフォイル軸受を利用する場合には、従来型の軸受及び差動軸受の両方が排除される。本明細書に記載した方法及びシステムはさらに、２つの主フレームを利用して３ロータ設計の支持を可能にすることができ、従来型のタービン後方フレームに対する必要性を排除し、従ってシステムの重量、コスト及び複雑さを減らしながら、あらゆる条件下においてロータ支持を最適化する。
【００３１】
以上、ガスタービンシステムの例示的な実施形態を詳細に説明している。ガスタービンシステムは、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、システムの様々な構成要素は、本明細書に記載したその他の構成要素と独立してかつ別個に利用することができる。各ガス通路構成要素はまた、その他のガス通路構成要素と組合せて使用することもできる。
【００３２】
本発明を様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの一部分の断面図。
【図２】例示的な二重反転低圧タービンの一部分の断面図。
【図３】図２に示す、例示的なフォイル軸受を含む二重反転低圧タービンの後方部分の拡大図。
【図４】図３の線Ｂ−Ｂに沿って取ったフォイル軸受組立体１００の側面図。
【図５】例示的なフォイル軸受の側面図。
【図６】例示的なフォイル軸受を含む二重反転低圧タービンの一部分の断面図。
【図７】図６に示す、例示的なフォイル軸受を含む二重反転低圧タービンの前方部分の拡大図。
【図８】図６に示す、例示的なフォイル軸受を含む二重反転低圧タービンの後方部分の拡大図。
【図９】例示的なフォイル軸受を含む二重反転低圧タービンの一部分の断面図。
【図１０】図９に示すフォイル軸受の端面図。
【図１１】例示的なフォイル軸受を含むガスタービンエンジンの概略図。
【図１２】図１１に示す、例示的なフォイル軸受を含むガスタービンエンジンの一部分を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ガスタービンエンジン
１２  前方ファン組立体
１４  後方ファン組立体
２０、２２  ファンシャフト
２４  コアエンジン
２６  高圧圧縮機
２８  燃焼器
３０  高圧タービン
３４  二重反転低圧タービン
３６  外側ケーシング
３８  外側ロータ
４０  外側ロータブレード
４２  内側ロータ
４４  内側ロータブレード
４５  ロータ支持組立体
４６  後方フレーム
６０  中間フレーム
１００、２００、３００、４００  フォイル軸受組立体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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