РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ТУРБИНЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ИЗ КОМПОЗИТА С КЕРАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ И ГАЗОВАЯ ТУРБИНА, СОДЕРЖАЩАЯ ЕГО

1. Цельный сопловой элемент турбины, сделанный из композиционного материала, содержащего волокнистое армирование, уплотненное матрицей, которая, по меньшей мере, частично является керамической, при этом сопловой элемент содержит участок (20; 60) внутреннего кольцевого основания, участок (30; 70) внешнего кольцевого основания и, по меньшей мере, одну лопатку (10a, 10b; 50a, 50b), простирающуюся между участками оснований и присоединенную к ним обоим, причем участки оснований простираются на каждой стороне их зон соединения с одной или каждой лопаткой, отличающийся тем, что волокнистое армирование содержит волокнистую структуру, которая сплетена посредством трехмерного или многослойного плетения, и которая обладает непрерывностью во всем объеме соплового элемента и по всей периферии одной или каждой лопатки.
2. Сопловой элемент по п.1, отличающийся тем, что одна или каждая лопатка обладает внутренним продольным каналом (12a, 12b), простирающимся по всей длине лопатки и открывающимся на участках оснований.
3. Сопловой элемент по п.1, отличающийся тем, что одна или каждая лопатка является сплошной.
4. Сопловой элемент турбины по п.1, отличающийся тем, что включает в себя, по меньшей мере, две лопатки (10a, 10b; 50a, 50b), простирающиеся между участками оснований, и тем, что волокнистая структура включает в себя нити, которые идут по непрерывной траектории, простирающейся последовательно по части участка первого основания, по первой лопатке, по части участка другого, или второго, основания, по второй лопатке, а затем по части участка первого основания.
5. Способ изготовления цельного соплового элемента турбины, выполненного из композиционного материала, содержащего волокнистое армирование, уплотненное матрицей, которая, по меньшей мере, частично керамическая, при этом сопловой элемент содержит участок (20; 60) внутреннего кольцевого основания, участок (30; 70) внешнего кольцевого основания и, по меньшей мере, одну лопатку (10a, 10b; 50a, 50b), простирающуюся между участками оснований и присоединенную к ним обоим; согласно этому способу посредством трехмерного или многослойного плетения производят волокнистую заготовку, придают волокнистой заготовке форму для получения волокнистой преформы соплового элемента и уплотняют преформу матрицей, которая, по меньшей мере, частично керамическая, при этом способ отличается этапами, на которых:
создают трехмерным или многослойным плетением плетеную цельную волокнистую заготовку (100; 200; 300; 400), причем заготовка содержит в продольном направлении, по меньшей мере, один шаблон, включающий в себя первый сегмент (110a, 110b, 210a, 210b, 210c; 310), образующий заготовку для преформы лопатки, второй сегмент (120a, 120b; 220a, 220b, 220c; 320), продолжающий первый сегмент на его одном продольном конце и образующий два крыла (121a-122a, 121b-122b; 221a-222a; 221b-222b; 221c, 222c; 321-322), обращенные друг к другу, и третий сегмент (130a, 130b; 230a, 230b, 230c; 330), продолжающий первый сегмент на его другом конце и образующий два крыла (131a-132a, 131b-132b; 231a-232a, 231b-232b, 231c-232c; 331-332), обращенные друг к другу;
разворачивают заготовку с соответствующим вращением между крыльями второго сегмента и первым сегментом на каждой его стороне на его первом конце, чтобы крылья второго сегмента простирались, по существу, перпендикулярно первому сегменту, и с соответствующим вращением между крыльями третьего сегмента и первым сегментом на каждой его стороне на его втором конце, чтобы крылья третьего сегмента были, по существу, перпендикулярны первому сегменту; и
придают форму развернутой заготовке для получения волокнистой преформы (140) соплового элемента, при этом, по меньшей мере, образующую преформу лопатки часть получают посредством придания формы первому сегменту, а части, образующие преформы участков оснований, получают из крыльев;
благодаря чему, после уплотнения преформы, получают цельный сопловой элемент турбины с волокнистым армированием, содержащим волокнистую преформу, которая обладает непрерывностью во всем объеме соплового элемента и по всей периферии одной или каждой лопатки.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что заготовка выполнена со вторым сегментом и третьим сегментом, ширины которых больше ширины первого сегмента, и простирающимися вбок за пределы боковых краев первого сегмента.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в, по меньшей мере, одном из второго и третьего сегментов каждое из двух крыльев выполнено с лепестками (121'a-122'a, 131'b-132'b; 221'a-222'a, 231'c-232'c; 321'-322', 331'-332'), которые в не развернутом состоянии продолжают части крыльев, выступающих вбок за пределы продольных краев первого сегмента и простираются вдоль упомянутых краев, хотя и отделены от них, а, когда заготовка развернута, лепестки крыла взаимно перекрываются с лепестками других крыльев.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что взаимно перекрывающиеся лепестки скреплены вместе.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что волокнистая заготовка изготавливается как одна деталь с повторением упомянутого шаблона, третий сегмент (130a; 230a, 230b) первого шаблона и второй сегмент (120b; 220b, 220c) идущего следом второго шаблона продолжают друг друга и непрерывны друг с другом, и при разворачивании заготовки первый сегмент (110a; 210a) первого шаблона вращают в одном направлении относительно третьего сегмента (130a; 230a) первого шаблона, а первый сегмент (110b; 210b) второго шаблона вращают в противоположном направлении относительно второго сегмента (120a; 220a) второго шаблона, чтобы первые сегменты первого и второго шаблонов были, по существу, параллельны друг другу.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что при разворачивании заготовки крыло (121a; 221a, 222b) второго сегмента первого шаблона и крыло (131b; 231b, 232c) третьего сегмента идущего следом шаблона продолжают друг друга, чтобы иметь возможность формировать часть преформы участка основания.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что после того, как заготовка была развернута, крылья, которые стали продолжать друг друга, скрепляют вместе.
12. Способ по п.5, отличающийся тем, что во время выполнения многослойного плетения заготовки, между двумя слоями выполняют не связанные зоны (123a, 133a, 123b, 133b), чтобы формировать разделения между двумя крыльями второго сегмента и между двумя крыльями третьего сегмента.
13. Способ по п.5, отличающийся тем, что во время многослойного плетения заготовки не связанную зону (112a, 112b; 212a, 212b, 212c; 312) выполняют между двумя слоями вдоль всего первого сегмента, при этом не связанная зона простирается лишь по части ширины первого сегмента на расстоянии от продольных краев, так что после придания формы она образует волокнистую преформу лопатки с внутренним каналом, который простирается по всей длине преформы.
14. Сопло турбины, содержащее множество смежных сопловых элементов, причем каждый сопловой элемент выполнен согласно любому из пп.1-4 или получен способом по любому из пп.5-13.
15. Газовая турбина с соплом турбины по п.14.