ガスタービン航空エンジンのためのＣＭＣフローミキサのローブ構造体を製造する方法
マルチローブスカートを形成している部分から下流に延びた環状部分を有するガスタービンのフローミキサのためのローブ構造体を製造する方法であって、ローブ構造体の環状部分に対応する第１のプリフォーム部分（１１１）と、ローブ構造体のマルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分（１１２）とを有する繊維プリフォームを得るために、この繊維プリフォームの構成要素が、マルチローブスカートのプリフォーム部分のローブを通る流れの方向に延びた接続ライン（１２１）に沿って、少なくとも部分的に一緒に組み合わせられるように、一緒に組み合わせられ、かつ製造されるローブ構造体の形状に対応する成形具によって成形された繊維テクスチャの構成要素から、耐火性繊維の繊維プリフォームを形成することと、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって、組み合わせられ成形された繊維プリフォームを高密度化することとを具備する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイパスガスタービン航空エンジンのための、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料でできたフローミキサを形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイパスガスタービン航空エンジンでは、ファンを通って入る流入空気の流れが、コンプレッサ、燃焼室及びタービンを通過する一次流れと、コンプレッサ、燃焼室及びタービンを迂回する二次流れ、即ちファン流れとに分けられる。出口で、燃焼ガスを含む「熱い」一次流れと「冷たい」ファン流れとが、一緒に混合される。
【０００３】
射出ジェットのノイズを減少させるために、これら流れ間の混合を促進するローブミキサを使用することが知られている。
【０００４】
このようなローブミキサの重さを最小にし、さらに、良い機械的挙動を維持するために、ローブミキサの形成にＣＭＣ材料を使用するという提案がなされている。ＣＭＣ材料は、熱構造特性、即ちこれらＣＭＣ材料が高温でこのような特性を維持する能力を備えた構造部品として機能することを可能にする機械特性が知られている。代表的なＣＭＣ材料は、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスにより高密度化された耐火性繊維（炭素繊維かセラミック繊維）でできた繊維強化材を含む。
【０００５】
ＣＭＣローブミキサは、文献ＷＯ２００６／０３５１８６に記載されている。この文献に記載されたミキサは、ＣＭＣ材料で別々に形成されて、一緒に組み合わせられるセクタの形態である複数のローブ構造体でできており、また、ミキサには、内部補強リングが設けられている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、複数のセクタを一緒に組み合わせる、又は単一片のＣＭＣローブミキサ、即ち複数のＣＭＣセクタを一緒に組み合わせることによって得られないミキサを構成することによって、完全なミキサを形成する目的のために、ローブミキサのセクタを構成する展開可能でない（non-developable）ＣＭＣローブ構造体が得られるのを可能にする特定の方法を提供することである。
【０００７】
この目的は、ガスタービンのフローミキサのためのローブ構造体を製造する方法であって、このローブ構造体は、ローブ構造体の長軸の周りに配置された複数のローブを有するマルチローブスカートを形成している部分から下流に延びた上流の環状部分を有し、この方法は、ローブ構造体の前記環状部分に対応する第１のプリフォーム部分と、ローブ構造体の前記マルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分とを有する組み合わせられた繊維プリフォームを得るために、この繊維プリフォームの構成要素が、前記マルチローブスカートのプリフォーム部分の前記複数のローブを通る流れの方向にそれぞれ実質的に延びた複数の接続ラインに沿って、少なくとも部分的に一緒に組み合わせられるように、一緒に組み合わせられ、かつ、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状の成形具によって成形された繊維テクスチャの複数の構成要素から、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状を有する耐火性繊維の繊維プリフォームを形成することと、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって、前記組み合わせられかつ成形された繊維プリフォームを高密度化することとを具備する方法によって果される。
【０００８】
「環状部分」という用語は、ここでは、リングのセクタ（長軸がリングの軸線である）又は完全なリングを意味して使用される。同様に、「マルチローブスカート」という用語は、ここでは、完全なマルチローブスカートのセクタ又は完全なマルチローブスカートを意味して使用される。
【０００９】
従って、プリフォームを高密度化することによって得られる繊維プリフォームとローブ構造体とは、形成されるミキサのセクタに対応する形状を有することができ、ミキサは、ミキサの軸線の周りで複数のローブ構造体を一緒に組み合わせることにより得られる。
【００１０】
変形例では、繊維プリフォームは、形成される完全なミキサの形状に対応する形状であることができ、また、一旦プリフォームが高密度化されると、複数のセクタを一緒に組み合わせる必要なく、ミキサが得られる。
【００１１】
本発明は、流れ方向に延びた複数のラインに沿った複数のローブにプリフォームの複数の構成要素をそれぞれ組み合わせることにより、ミキサを通るガスの流れに対する外乱を最小にすることによって、及び、展開可能でない形状を有するプリフォームであるにもかかわらず、組み合わせられたプリフォームを高密度化することにより、単一部品としてローブ構造体を形成することによって、空力水頭損失が制限されるので、特に優れている。
【００１２】
繊維プリフォームの複数の構成要素は、縫合（stitching）によって、又はヤーンか針を埋め込むことによって、複数の接続ラインに沿ってそれぞれ組み合わせられることができる。
【００１３】
前記複数の接続ラインは、好ましくは、複数のローブの側面に沿って、又はこれらローブの外側頂部に沿ってそれぞれ延びている。
【００１４】
繊維プリフォームの複数の構成要素は、重なる構成要素の隣接している縁部と、又は構成要素の隣接している縁部と重なるアセンブリストリップによって一緒に組み合わせられることができる。
【００１５】
構成要素は、好ましくは、ガスの流れを乱す可能性があるかなり余分な厚みを有するのを避けるために、隣接している縁部の重なりゾーンで減少された厚さでできていることができる。
【００１６】
繊維プリフォームを形成する繊維テクスチャ要素は、立体織り又はマルチレイヤ織りにより形成されることができ、かくして、繊維テクスチャ要素に、剥離に対する良い耐性を与える。
【００１７】
好ましくは、繊維プリフォームを形成する繊維テクスチャ要素は、セラミック繊維で、特に炭化ケイ素（ＳｉＣ）繊維でできている。これは、セラミックのマトリックスの高密度化の後に得られたＣＭＣ材料が高い剛性（stiffness）を有することを確実にし、かくして、ローブのための補強リングを与える必要性を回避する。このようなリングの存在は、空力的観点から不利である
一実施の形態では、本方法は、ストリップの形態で繊維テクスチャ要素を形成することと、ストリップを通り、ストリップの一方の側面からほぼ垂直に、ストリップの幅未満である長さに亘って、この側面から延びた複数の切込みを形成することと、繊維テクスチャからセクタ形状の要素を切り取ることと、前記セクタの縁部と前記ストリップの対応する切込みの縁部とを一緒に接続することによって、ストリップと各セクタとを組み合わせることとを具備し、かくして、各セクタが、切込みの縁部の間に挿入されることとを具備する。
【００１８】
前記ストリップ形状の要素は、切込みの部分の厚さよりも厚い切込みでない部分の厚さに関して、立体織りによって形成されることができる。かくして、ローブ構造体の環状部分に対応する第１の部分を直接得ることが可能であり、それは、マルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分の厚さよりも厚い厚さを有する。
【００１９】
変形例では、ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分は、前記ストリップ形状の要素に繊維テクスチャの少なくとも１つの追加環状プライを重ねることによって得られることができる。そして、追加環状プライは、ローブのこれらのスターターゾーンを強化するために、前記ストリップ形状の要素における切込みの端部のマルチローブスカートに対応するプリフォーム部分で前記複数のローブのスターターゾーンを覆うことができる。
【００２０】
他の実施の形態では、本方法は、各々が、ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分を構成している第１の環状プライの少なくとも１つのセクタと、ミキサの前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタとを具備する、複数の繊維テクスチャ要素を形成することと、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタの隣接している縁部に少なくとも沿って、これら要素を一緒に組み合わせることと、を具備する。
【００２１】
ローブ構造体、少なくとも１つの環状部分に対応する第１のプリフォーム部分を形成するために、繊維テクスチャの追加環状プライが、少なくとも前記第１の環状プライのセクタを覆って加えられることができる。そして、追加及び実質的な環状プライが、前記複数のローブのスターターゾーンを強化するために、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の複数のローブのスターターゾーンを覆うことができる。
【００２２】
また、本発明は、上述のように規定された方法で製造されたローブ構造体を形成する複数のセクタを一緒に組み合わせることによって得られる、又はこのような方法で製造されたローブ構造体によって直接形成されるガスタービンのためのＣＭＣフローミキサを供給する。
【００２３】
また、本発明は、このようなＣＭＣミキサに適したバイパスガスタービン航空エンジンを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の方法により得られることができる種類のローブミキサの斜視図である。
【図２】図２は、図１のミキサの装着方法を示す概略的な断片の断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る方法を実行する際に使用するのに適した成形具要素の概略的な斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る方法を実行する際に使用するのに適した成形具要素の概略的な斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る方法を実行する際に使用するのに適した成形具要素の概略的な斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態におけるローブ構造体のための繊維プリフォームの構成要素を形成しており、切込みを備えたストリップの形態での要素の断片の図である。
【図７】図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩの面の断面図である。
【図８】図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの面の断面図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態におけるローブ構造体のための繊維プリフォームの構成要素を形成するために、セクタ形状の要素から切り取られることができる繊維テクスチャを示す部分図である。
【図１０】図１０は、図９のＸ−Ｘの面の断片の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態において、図８の繊維テクスチャから切り取られたセクタ形状の要素と一緒に組み合わせられた図５のストリップ形状の要素を示す断片の概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態において、セクタ形状の要素の隣接している縁部と、ストリップ形状の要素の切込みとの間の重なりを有するアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図１３】図１３は、ローブ構造体のための繊維プリフォームの立体織り構成要素の織り方を示す図である。
【図１４】図１４は、ローブ構造体のための繊維プリフォームの立体織り構成要素の織り方を示す図である。
【図１５】図１５は、ローブ構造体のための繊維プリフォームの立体織り構成要素の織り方を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１の実施の形態の変形例において、アセンブリストリップを使用して、セクタ形状の要素の隣接している縁部と、ストリップ形状の要素の切込みとの間の重なりを有するアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図１７】図１７は、図３の成形具要素に形成されるように与えられた発明の第１の実施の形態に係る構成要素のアセンブリでできたローブ構造体のための繊維プリフォームを示す断片の斜視的な概略図である。
【図１８】図１８は、ローブ構造体の環状部分に対応するプリフォームの部分のための繊維テクスチャの追加環状プライの使用を示す断片の斜視的な概略図である。
【図１９】図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸの面の断片の断面図である。
【図２０】図２０は、図１８のＸＸ−ＸＸの面の断片の断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態において、ローブ構造体のための繊維プリフォームの構成要素の図である。
【図２２】図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩの面の断片の断面図である。
【図２３】図２３は、図２１に示された種類のセクタ形状の要素が、本発明の第２の実施の形態においてどのように互いに組み合わせられるかを示す部分的な概略図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施の形態において、セクタ形状の要素の隣接している縁部の間の重なりを備えたアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図２５】図２５は、本発明の第２の実施の形態の変形例において、アセンブリストリップを使用したセクタ形状の要素の隣接している縁部の間のアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図２６】図２６は、図４の成形具要素に成形されるように与えられた本発明の第２の実施の形態の構成要素を一緒に組み合わせることによって形成されたローブ構造体のための繊維プリフォームを示す部分的な概略図である。
【図２７】図２７は、特に、ローブ構造体の環状部分に対するプリフォームの部分に対して使用された追加繊維プライを示す図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩの面の断片の断面図である。
【図２８】図２８は、特に、ローブ構造体の環状部分に対するプリフォームの部分に対して使用された追加繊維プライを示す図２６のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩの面の断片の断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の第１又は第２の実施の形態で得られるようなローブ構造体の概略的な斜視図である。
【図３０】図３０は、本発明のさらなる他の実施の形態で得られるようなローブ構造体の概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の方法により得られることができる種類のガスタービン航空エンジンのためのローブフローミキサ（lobed flow mixer）を示している。
【００２６】
このようなミキサの一般的な形状は、既知である。このミキサは、ミキサの長軸５の周り全体に配置された複数のローブ１３を有する完全なマルチローブ構造体、即ちスカートを形成している部分３の近くに下流に延びたリング形状部分２を有する。「上流」並びに「下流」という用語は、ここでは、ミキサを通るガスのストリームの一般的な流れの方向に関して使用される。複数のローブ１３は、これらローブの１つであるローブ１３ａを除いて同様の形状であり、このローブ１３ａは、エンジンが支持マストに接続されるゾーンに位置されている。このローブ１３ａは、幅が広くされ、かつ平らにされた外側頂部（crest）を与える。
【００２７】
本発明の文脈（context）では、ミキサ１は、ＣＭＣ材料でできている。ＣＭＣ材料という用語は、ここでは、耐火性繊維（炭素かセラミック）ででき、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって高密度化された（緻密にされた）（densified）繊維強化材を含む材料を含むように使用される。少なくともマトリックスの外面は、セラミックでできている。耐火性の酸化物タイプの化合物が、ここでは、「セラミック」という用語に含まれることが理解される。このようなＣＭＣ材料の代表例は、Ｃ／ＳｉＣ材料（炭素繊維の強化材と炭化ケイ素のマトリックス）、ＳｉＣ／ＳｉＣ材料（ＳｉＣの強化繊維とＳｉＣのマトリックス）並びにＣ／Ｃ−ＳｉＣ材料（炭素繊維の強化材と、炭素（繊維に近い）とＳｉＣとの両方のマトリックス）である。例えば熱分解炭素（ＰｙＣ）又は窒化ホウ素（ＢＮ）の中間プライが、繊維とマトリックスとの間に介在されることができる。本発明の文脈では、繊維強化材を形成するためにＳｉＣ繊維を使用することが好ましく、このＳｉＣ繊維には、ＰｙＣの中間相コーティングが予め設けられることができる。
【００２８】
図２に示されるように、ミキサ１は、金属の接続タブ７によって内側金属シュラウド６との接続により支持されている。一端部では、接続タブは、内側シュラウド６と一体的に形成されたフランジにボルトで固定されている。外側の他端部では、接続タブ７は、ミキサのリング２にボルトで固定されている。接続タブ７は、弾性変形に対する容量を与えるように、湾曲形状であり、かくして、ＣＭＣ材料でできたミキサと金属でできた内側シュラウド６との間に熱発生源の差の拡大を受けるように機能する。他の弾性変形可能な接続タブ（図示されない）は、内側シュラウド６を外側シュラウド８に接続するように、接続タブ７と交替する。これらシュラウド６、８は、ガスノズルの排気ゾーンのためのケーシングでミキサ１を支持するように機能する。このようなアセンブリは、上記文献ＷＯ２００６／０３５１８６に記載されている。
【００２９】
図示された例では、ミキサ１は、ここでは３つのセクタである複数のＣＭＣセクタ１０を一緒に組み合わせることによって形成される。これらセクタは、実質的に等しい所定の角度に亘って延びることができる。各セクタ１０は、ミキサのリング２のセクタを形成している環状部分１１と、ミキサのマルチローブスカート３のセクタを形成している複数のローブ１３を有するマルチローブスカート１２とを備えたローブ構造体を形成している。これらセクタ１０は、例えば、ボルト留め又はリベット留めにより、隣接している縁部と一緒に組み合わせられる。
【００３０】
本発明の方法の特徴によると、ＣＭＣローブ構造体１０の強化材を構成している繊維プリフォームは、繊維テクスチャプリフォームの構成要素でできており、これら要素は、完全なローブ構造体プリフォームを構成するように、互いに組み合わせられ、成形具要素に成形される。
【００３１】
ローブ構造体１０の形状に対応する形状を有するこのような成形具要素、即ち前者２０が、図３に示されている。これは、ローブ構造体の環状部分１１に対応する環状部分２１と、ローブ構造体のマルチローブスカート１２に対応するマルチローブ部分２２とを有する。このマルチローブ部分は、長軸２５の周りの部分に配置され、ローブ構造体の複数のローブ１３に対応する複数のローブ２３を有する。
【００３２】
また、プリフォームを形成するとき、又は部分的な高密度化により強固化される（consolidated）間、繊維プリフォームが前者２０のリリーフに対して密接に係合することによって形成されるのを可能にするように、複数のシェーパ要素が設けられている。
【００３３】
従って、図４は、シェーパキー３０を示している。これは、２つの隣接しているローブ２３の外側頂部の間に係合するのに適するように、成形具２０のローブ２３の形状に合う形状のシュラウド形状部分３１と突出部分３３とを有し、かくして、複数のキー３０と前者２０との間に挟まれた繊維テクスチャ２０（図示されない）を形成する。形成されたローブ構造体が、異なる形状の複数のローブを有するとき、対応する異なる形状の複数のキーが使用される。図示された例では、キー３０は、周辺方向に対して複数のローブ２３の間のピッチに対応するセクタを占めている。また、マルチローブ構造体２２のこのような形状が可能であれば、より大きなサイズのセクタを覆うキーが使用されることができる。
【００３４】
図５は、例えばエラストマでできた比較的厚い可撓性のメンブレン４０を示している。このメンブレンは、形成されるローブ構造体の形状に対応する。キー３０とメンブレン４０とが使用される方法が、以下に詳細に述べられる。
【００３５】
図６ないし図１２を参照すると、本発明の第１の実施の形態において、ローブ構造体１０のための繊維プリフォームがどのようにして得られるかの説明がなされる。
【００３６】
繊維テクスチャのストリップ１０１が形成されて、複数のカット部、即ち複数の切込み１０２が、ストリップの長手方向の側縁部１０１ａの一方からストリップの全体の厚さを貫通して、縁部１０１ａにほぼ垂直な方向に形成される。これら切込み１０２は、それぞれ同じ幅であり、縁部１０１ａに対向している縁部１０１ｂに沿って切られていないゾーン１１０を残すように、ストリップ１０１の幅のみの部分に亘って延びている。これら切込みのピッチｐは、ローブ構造体のプリフォームの複数のローブが形成され始める位置の回りのピッチに対応しており、即ち、製造されるローブ構造体の複数のローブ１３の開始位置１３ｂ（図１）の間のピッチに対応する。
【００３７】
ストリップ１０１のゾーン１１０は、ローブ構造体のプリフォームの第１の部分を形成しており、このゾーンは、環状部分１１に対応し、複数のローブ１３との接続とほぼ同じくらいの長さだけ延びている。図７に示されるように、ゾーン１１０には、少なくとも縁部１０１ｂからの幅の部分に亘って厚さｅ１が与えられることができ、この厚さは、リング２においてより厚い厚さを得るように、ストリップ１０１の残りの部分１２０の厚さｅ２よりも厚く、かくして、ミキサが装着される。
【００３８】
図８に示されるように、マルチローブスカート１２に対応するローブ構造体プリフォームの第２の部分を形成するストリップ１０１のゾーン１２０では、切込み１０２の縁部に沿って、マージンゾーン１０４ａと１０６ａとにおける厚さｅ２よりも薄い厚さｅ３を有することが可能である。従って、ローブ構造体の繊維プリフォームの他の構成要素を備えたアセンブリが、以下でさらに詳細に説明されるように、かなりの余分な厚さが生じることなく、マージンゾーン１０４ａと１０６ａとに重なりが生じることができる。
【００３９】
ストリップ１０１と関連するローブ構造体の繊維プリフォームの他の構成要素は、図９に示されるストリップ１０５のような繊維テクスチャのストリップから切り取られることによって効果的に得られることができるセクタ形状の要素１３０である。
【００４０】
図９では、鎖点線は、要素１３０が切り取られる線を示している。要素１３０は、一般的にほぼ三角形であり、各々が、ベース１３２と２つの縁部１３４と１３６とを有する。要素１３０のベース１３２は、ストリップ１０５の側部１０５ａと、対向している側部１０５ｂとに沿って、交互に延びている。図１０に示されることができるように、ストリップ１０５は、要素１３０の縁部１３４と１３６とに沿ったよりわずかな厚さｅ５のマージンゾーン１３４ａと１３６ａとを除いて、ストリップ１０１のゾーン１２０の厚さｅ２とほぼ等しい厚さｅ４を有する。マージンゾーン１３４ａと１３６ａとの幅は、マージンゾーン１０４ａと１０６ａとの幅とほぼ等しい。
【００４１】
セクタを形成する要素１３０は、図１１に示されるように、ストリップ１０５から切り取られた要素１３０を挿入するために、これら縁部１０４と１０６とを離して広げることにより切込み１０２を開けることによって、ストリップ１０１と組み合わせられる。そして、マージンゾーン１０４ａと１３４ａとは、マージンゾーン１０６ａと１３６ａとに対して互いに重なる。ストリップ１０５の幅は、要素１３０が、前記縁部の全長に亘って切込み１０２の縁部１０４と１０６との間の空間を占めるように選択されており、使用される要素１３０と同じくらい、切込み１０２があり、各要素１３０は、それぞれの切込みの縁部の間に挿入される。
【００４２】
図１２は、マージンゾーン１０４ａと１０６ａと、マージンゾーン１３４ａと１３６ａとのそれぞれの重なりを示している。厚さｅ３とｅ５とは、かなりの余分な厚さが生じるのを避けるために、これらの合計の厚さは、厚さｅ２とｅ４とにほぼ等しいような方法で、例えば互いに等しいように選択されている。要素１３０とストリップ１０１との接続は、縫合ヤーン１４０を使用して、これらの重ねられたマージンゾーンで縫合することによって、効果的に形成される。縫合は、本縫いか鎖縫合を使用して果されることができる。他の接続方法が、例えば、文献ＵＳ４６２８８４７に記載されているようにヤーンを埋め込むことによって、又は文献ＷＯ９７／０６９４８に記載されているように針又はピンを埋め込むことによって、又は接着剤によって、考えられ、接続が、それらが一緒に組み合わせられた後に、繊維プリフォームの構成要素を共に高密度化する（co-densifying）ことによって完了する。
【００４３】
ストリップ１０１と１０５とは、厚さが可変のインタロックタイプの立体織りによって、効果的に形成される。
【００４４】
上述のように、繊維プリフォームは、好ましくはセラミック繊維で、特にＳｉＣ繊維でできている。そして、織り方は、"Tyranno ZMI"という名前で日本の供給業者宇部興産株式会社により販売されているヤーン、又は"Nicalon"という名前で日本の供給業者日本カーボンにより販売されているヤーンを使用して果されることができる。織りを促進し、織りの間、ヤーンが損傷するのを避けるために、ＳｉＣヤーンに影響を与えることなく、続いて除去されることができる材料でヤーンを覆うことが可能であり、例えば、材料は、水に溶解されることによって除去されることができるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）でできたヤーンで覆われることができる。
【００４５】
図１３ないし図１５は、厚さｅ１＝約３ミリメートル（ｍｍ）、ｅ２＝ｅ４＝約１．５ｍｍ、ｅ３＝ｅ５＝０．７５ｍｍを有する織物を得るために、このようなヤーンと共にそれぞれ使用される基本的な織り方（weave）を示している。
【００４６】
インタロックタイプの織り方を備えた立体織りは、各縦糸ヤーンが、横糸ヤーンの複数のプライと一緒に接続し、縦糸ヤーンの経路が同一である織り方である。
【００４７】
縦糸ヤーンと横糸ヤーンとのプライを取り除く、又は加えることによって、１つの厚さから他の厚さに次第に変化させることができる。
【００４８】
例えば、マルチプレーン、マルチサテン又はマルチサージタイプの織り方を備えたマルチレイヤ織りである他の立体織りの方法が使用されることができる。厚さが可変の繊維テクスチャを織るのに適したこのような織り方は、文献ＰＣＴ ＦＲ２００６／０５０６１７に特に記載されている。
【００４９】
繊維テクスチャの繊維がセラミックで、特にＳｉＣでできているとき、縫合ヤーン１４０は、ＳｉＣできていることができ、例えば、繊維テクスチャを形成するために使用されるのと同一であることができる。同様に、炭素で作られた縫合ヤーンを使用することが可能である。
【００５０】
図１６は、実施の形態の変形例を示しており、要素１３０が、マージンゾーン１０４ａ、１３４ａと１０６ａ、１３６ａとを覆うアセンブリストリップ１５０によってストリップ１０１と組み合わせられている。マージンゾーンは、端部を揃えて配置されており、重ねられていない。ストリップ１５０は、例えば立体織りにより得られる繊維テクスチャから切り取られ、ストリップ１０１と要素１３０との繊維テクスチャと同じ種類である。アセンブリストリップの厚さは、かなりの余分な厚さをもたらすのを避けるように選択される。ストリップ１０１と要素１３０との間の接続は、例えば、ヤーン１６０を縫合することによって、マージンゾーン１０４ａ、１３４ａと１０６ａ、１３６ａとにアセンブリストリップ１５０を縫合することによって形成される。
【００５１】
ストリップ１０１が要素１３０と組み合わせられた後に、アセンブリは、製造されたローブ構造体に所望の繊維プリフォームを得るように、前者２０に形成される。そして、アセンブリは、ストリップ１０１のゾーン１２０により形成され、セクタ形状の要素１３０は、ローブ構造体のマルチローブスカート１２に対応する繊維プリフォーム部分を得るために、前者２０のマルチローブ部分２２に与えられる。繊維プリフォームは、シェーピングキー３０（図４）の助けと、メンブレン４０（図５）の助けとにより形成されることができる。
【００５２】
図１７は、このようにして得られるようなローブ構造体の繊維プリフォーム１００の部分を示している。プリフォーム１００は、前者２０の環状部分２１にストリップ１０１のゾーン１１０を成形することにより形成され、ローブ構造体の環状部分１１に対応する環状プリフォーム部分１１１と、前者２０の部分２２を成形することによって形成され、ローブ構成体のマルチローブスカート１２に対応するマルチローブプリフォーム部分１１２とを有する。
【００５３】
図１７に示される例では、繊維プリフォーム１００は、プリフォームの構成要素（即ち、ストリップ２１に形成された切込みの縁部に沿って縫合されたマージンゾーン）の間の接続ライン１２１が、プリフォーム部分１２２の複数のローブ１１３の側面に沿って延びるようにして、前者２０に配置されている。このような配置は、ミキサにおいて、プリフォーム１００が高密度化された後に得られたローブ構造体を組み合わせることによって製造され、これら接続ラインは、機械的に最も少ない圧力がかけられるミキサのゾーンに位置されているので、効果的である。
【００５４】
変形例では、プリフォームの構成要素の間の接続ラインは、複数のローブ１１３の外側頂部に沿って配置されることができる。また、このような構成は、ミキサにおいて、最終的に得られ、接続ラインが最低温度に晒されているミキサのゾーンに位置されているので、効果的である。
【００５５】
どちらの場合でも、接続ラインは、最終的に得られたミキサを通過するガスの流れの流れ方向にほぼ延びているので、接続ラインの存在によって引き起こされるいかなる表面不規則性も、ガスのストリームの流れをほとんど乱さない。
【００５６】
ストリップ１０１とセクタ形状の要素１３０の寸法は、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状のプリフォーム１００を得るために、好ましくは、プリフォームが高密度化された後に、好ましくは果される最終的な機械加工を考慮して、当然に選択される。従って、ストリップ１０１の長さは、プリフォーム部分１１１に望まれるように、周囲の長さの関数として選択され、一方、ストリップ１０１の長さは、複数のローブ１１３が形成された後、軸方向にプリフォーム１００に対して所望の寸法の関数として選択される。さらに、セクタ形状の要素１３０のベース１３２の長さは、プリフォーム部分１１２の下流の縁部により形成された層の展開された長さに対応する全長を得るために、ストリップ１０１の長さに加えるように選択される。
【００５７】
図１８は、実施の形態の変形例であり、ストリップ１０１が、（より薄い厚さである切込み１０２のそばのマージンゾーンは別として）プリフォーム部分１１２の厚さと等しいプリフォーム部分１１１の厚さを示している。
【００５８】
ローブ構造体の環状部分に対応するプリフォーム部分の余分な厚さは、例えばストリップ１０１と同じ種類の追加繊維プライ１０７を加えることによって与えられることができる。図１９並びに図２０に示されるように、プライ１０７は、切込み１０２のところに位置している複数のローブ１１３のスターターゾーンを覆い、強化するために、ゾーン１１０の幅に実質的に対応する第１の値と、切込み１０２を備えたレジスタにおける第１の値よりも大きい幅の第２のゾーンの間で変化する幅である。
【００５９】
追加の繊維プライ１０７は、例えば、複数の縫合、針又はピンの嵌め込み、又は接着剤によって、要素１３０と同じ方法でストリップ１０１に接続されることができる。
【００６０】
本発明の第２の実施の形態が、図２１ないし図２６を参照して以下に説明される。
【００６１】
第２の実施の形態では、ローブ構造体繊維プリフォームは、複数の構成要素を組み合わせて成形することにより形成され、各々が、ローブ構造体の環状部分に対応する第１のプリフォーム部分を構成している少なくとも１つのプライのセクタと、ローブ構造体のマルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分のセクタとを有する。
【００６２】
図２１は、２つのセクタ形状の部分２１０と２２０とを有する繊維テクスチャの単一片として形成されたこのような構成要素２０１のダイヤグラムである。部分２２０は、部分２１０が延びている角度αよりも大きい角度βだけ延びている。
【００６３】
要素２０１は、図２２に示されることができるように、長縁部２０４と２０６とに沿ったよりわずかな厚さｅ７であるマージンゾーン２０４ａと２０６ａとを除いて、一定の厚さｅ６である。
【００６４】
複数のセクタ形状の要素２０１が、図２３並びに図２４に概略的に示されるように、隣接している縁部に沿って延びたマージンゾーンの互いの重なりと一緒に組み合わせられる。一緒に組み合わせられた要素２０１は、例えば、互いに重なっているマージンゾーンに沿って縫合することによって、要素２０１を構成している繊維テクスチャと好ましくは同じ種類の縫合ヤーン２４０を使用することによって、互いに接続される。他のアセンブリ技術、特に針かピンを埋め込む又は接着剤を使用して果される技術が使用されることができる。厚さｅ７は、マージンゾーン２０４ａと２０６ａとが互いに重なるとき、かなり余分な厚さをもたらすのを避けるために、厚さｅ６の半分とほぼ等しいように選択されることができる。
【００６５】
そして、リングセクタ形成部分２１０を結合させることによって形成される環状部分を備えたリングのセクタの一般的な形状を有することを得ることができ、セクタ２２０を結合させることによって形成された平面部分（展開されることができない）を備えている。
【００６６】
繊維プリフォームを構成している要素２０１は、例えば、インタロックタイプの立体織りで、本発明の第１の実施の形態について上述された方法で、より薄いマージンゾーンを使用して形成されることができる。これら構成要素２０１を形成するために、第１の実施の形態と同様、上述したのと同じ種類のヤーンを使用することが可能である。
【００６７】
図２５は、実施の形態の変形例を示しており、要素２０１は、互いを重ねるために決して置かれないマージンゾーン２０４ａと２０６ａとを重ねたアセンブリストリップ２５０によって互いに組み合わせられている。テクスチャが、例えば、立体織りで得た種類を織って要素２０１の繊維テクスチャと同じ種類の繊維からストリップ２５０を切り取る。アセンブリストリップ２５０の厚さが、いかなるかなりの余分な厚さをももたらすのを避けるように選択することができる。要素２０１とアセンブリストリップ２５０との接続は、例えば、ヤーン２６０を縫合することによってマージンゾーン２０４ａと２０６ａにアセンブリストリップ２５０を縫合することによって、作られている。また、針かピンを埋め込む、又は接着剤を使用することによって接続をなすことも可能であろう。
【００６８】
要素２０１を一緒に組み合わせて接続した後、アセンブリは、製造されるローブ構造体に所望のプリフォームを得るために前者２０で形成される。セクタ形状の組み合わせられた部分２１０は、ローブ構造体の環状部分に対するプリフォーム部分２１１を構成しているプライを得るために、前者２０の環状部分２１に与えられる。セクタ形状の組み合わせられた部分２２０は、製造されるローブ構造体のマルチローブスカートに対応するマルチローブプリフォーム部分２１２を得るために、可能であればシェーパキー３０又はメンブレン４０の助けにより、前者２０のマルチローブ部分２２に与えられる。
【００６９】
図２６は、このようにして得られたローブ構造体のプリフォーム２００の一部分を示している。プリフォーム部分２１１の厚さは、例えば、要素２０１と同じ種類の追加繊維プライ２０７を加えることによって強化されることができる。図２６ないし図２８に示されるように、プライ２０７は、プリフォーム部分２１０の幅にほぼ対応する第１の値と、これより大きな第２の値との間で変化する幅であり、かくして、これらゾーンを強化するために、プリフォーム２００の複数のローブ２１３のスターターゾーンと同じくらいの長さだけ延びている。プライ２０７と同様であるが、部分２１０の幅に対応する一定の幅を有することが可能なさらなる追加プライ２０８は、プリフォーム部分２１１の他の側に配置されることができ、このプライ２０８は、一緒に組み合わせられた要素２０１のアセンブリを与える前に、前者２０の環状部分２１に配置される。これらプライ２０７、２０８は、例えば、縫合、針かピンを埋め込むこと又は接着剤を使用することによって、セクタを形成している部分２１０に接続されることができる。
【００７０】
要素２０１は、追加プライを加える必要なく、比較的厚い厚さの環状プリフォーム部分２１１を直接得るために、セクタ２１０においてより比較的厚い厚さで形成されることができる。
【００７１】
繊維プリフォーム２００は、前者２０に配置されており、また、セクタを形成している部分２２０の間のアセンブリラインは、好ましくは、プリフォーム１００に関する上述の理由により、（図２６に示されるように）ローブの側面に沿って、又はローブの外側頂部に沿って位置されるようにして成形されている。
【００７２】
要素２０１の寸法は、可能であれば、プリフォームが高密度化された後、任意の最終的な機械加工を考慮に入れて、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状のローブ構造体のプリフォーム２００を得るように選択される。特に、セクタ形状の部分２２０は、所望のローブ２１３が十分に形成されることが可能な大きさである角度βだけ延びる必要がある。
【００７３】
上記では、プリフォームを組み合わせる目的のために互いに重なる、又はアセンブリストリップと重なるファイバプリフォームの構成要素のマージンゾーンは、比較的薄い厚さであることが考えられる。それにもかかわらず、これは必須ではなく、プリフォームの構成要素の組み合わせの間に生じた余分な厚さが、最終的に得られるようなミキサの空気力学的挙動にほとんど影響しなければ、重なるマージンゾーンの厚さが比較的小さい必要はない。
【００７４】
繊維プリフォーム１００又は２００は、乾いた繊維テクスチャ要素（即ち、含浸されていない）から、又は予め含浸された繊維テクスチャ要素から得られることができる。
【００７５】
テクスチャが予め含浸されていないとき、及び少なくとも部分的にセラミックでできたマトリックスでプリフォームを高密度化する前に、先の工程は、強固化マトリックスによる部分的な高密度化で繊維プリフォームを強固化することにより果されることができる。この強固化工程は、例えば、好ましくは溶剤に溶解された樹脂であるセラミック前駆体又は炭素前駆体の溶液の組成物を含む繊維プリフォームを含浸させて、溶剤を除去した後、必要であれば、樹脂を硬化させた後、熱処理で前駆体を変換することにより果されることができる。一例として、ＳｉＣ前駆体は、ポリカーボンシラン、ポリチタンカーボンシラン、ポリシラザン又はポリシロキサンのタイプの樹脂であるが、例えば、炭素に対する前駆体は、フェノール樹脂のような比較的高いコークス含有量を有する樹脂である。繊維プリフォームを強固化する方法は、文献ＷＯ２００６／０９００８７、ＦＲ０６／５４５４２並びにＵＳ５８４６３７９に特に記載されており、これら方法は、繊維とマトリックスとの間に中間相コーティングを形成することを含むことが理解される。例えば、熱分解炭素又は窒化ホウ素（ＢＮ）であるこのような中間相コーティングは、プリフォームの構成要素を形成するために使用される繊維テクスチャに予め形成されることができる、あるいはこれら要素が一緒に組み合わせられた後に形成されることができる。そして、中間相コーティングの形成は、化学蒸着浸透により果されることができる。
【００７６】
強固化目的のために、乾いた繊維プリフォーム１００又は２００は、例えば、雌型要素を構成しているシェーパキー３０によって、雄型を構成している前者２０に成形される。シェーパキーは、取り外されて、メンブレン４０が、所定の位置に入れられる。繊維プリフォームは、強固化マトリックスのために液体の前駆体と共に含浸される。プリフォームの含浸は、前者２０とメンブレン４０との間の空間を取り除くことによってアシストされることができ、続いて、好ましくは、メンブレンが漏れないフィルムで覆われる。
【００７７】
樹脂が乾燥され、硬化された後、熱処理が、セラミック又は炭素中の熱分解により前駆体樹脂を変形させるように果され、かくして、セラミック又は炭素マトリックスにより部分的に高密度化された強固化繊維プリフォームを得る。強固化プリフォームは、前者２０とメンブレン４０によって規定されるような所望の形状で「固まって（”frozen”）」いる。エラストマでできたプリフォーム４０の使用は、比較的滑らかな外観を与え、プリフォームの構成要素の間に形成された接続からの生じるような不規則性を減少させるのに貢献する。
【００７８】
予め含浸された繊維テクスチャを使用するとき、予め含浸させること（pre-inpregration）は、上記の種類のセラミック又は炭素前駆体樹脂により果されることができ、樹脂は、必要であれば、含浸目的に使用される溶剤を除去した後に予め重合されることができる。
【００７９】
予め含浸された繊維テクスチャの要素を組み合わせることによって得られた繊維プリフォームは、例えば、メンブレン４０によって前者２０に成形される。プリフォームのモールド成形は、圧力差を加えることによってアシストされることができ、続いて、樹脂が完全に硬化される。
【００８０】
そして、セラミック又は炭素中で前駆体樹脂を熱分解することによる熱処理の変化が果されて、さらに、セラミック又は炭素マトリックスで部分的に高密度化された強固化繊維プリフォームが得られる。
【００８１】
どちらの場合でも、強固化プリフォームの高密度化は、例えば、化学蒸気浸透（ＣＶＩ）によりセラミックマトリックスを形成することによって続けられる。
【００８２】
セラミックマトリックスは、ＳｉＣのような耐火性セラミックであることができ、効果的には、「セルフヒーリング（"self-healing”）」セラミックマトリックスであることができる。「セルフヒーリング」セラミックマトリックスは、所定の温度範囲内での粘性状態を通過することができる材料のマトリックスの少なくとも１つの成分相を形成することによって、マトリックスに、特に熱サイクリングの効果の下で形成される「ヒーリング」クラックを満たす。「セルフヒーリング」特性を有する組成物は、酸化、ガラス質の組成物を形成するという効果の下で、例えば、アルミナケイ酸タイプ、又は可能な構成の特定のガラス質の組成物である。炭化ホウ素Ｂ４Ｃ、又はＳｉ−Ｂ−Ｃの３成分系でできたマトリックス相は、ガラス質の組成物のための前駆体を構成する。
【００８３】
セラミックマトリックスの高密度化の後、図２９に示される構造体１０のように、ローブミキサのセクタを形成するＣＭＣローブ構造体が得られる。
【００８４】
乾いた繊維プリフォームに対して、液体の技術（硬化及び熱分解に続く強固化マトリックスのための液体の前駆体による含浸）よりもＣＶＩを使用することによって、プリフォームの強固化を得ることができることが認められる。このような状況の下では、堅い（rigid）成形具要素は、プリフォームに気相へのアクセスを促進するように、所望の形状で、効果的にはマルチプライ穿孔で繊維プリフォームを保つのに適した前者２０とシェーパキー３０とに対して使用される。
【００８５】
説明された例では、ミキサは、３つのセクタを一緒に組み合わせることによって得られる。当然、ミキサを形成しているセクタの数と、ローブ構造体を構成している各々は、３つよりも多くても良く、形成されるローブ構造体の形状に適したプリフォームを形成するために使用される。
【００８６】
また、ミキサのための完全な繊維プリフォームを高密度化することによって、単一部分のようなＣＭＣのミキサ１９を形成することも可能である。このようなミキサが、図３０に示されている。繊維プリフォームを形成するために、得られる完全なミキサの形状に対応する形状を有する前者とメンブレンとでできた繊維プリフォームが使用をされる。図６ないし図１２の実施の形態では、繊維テクスチャストリップ１０１のゾーン１２０の２つの端部が、切込みの縁部として扱われ、プリフォームの構成要素が一緒に組み合わせられるのと同じようにして、繊維テクスチャストリップ１０１のゾーン１１０の２つの端部が、これらマージンゾーンによって一緒に組み合わせられる。かくして、完全なリングを形成する。
【００８７】
従って、ここでの記載並びに特許請求の範囲において、「ローブ構造体」という用語は、完全なローブミキサ、又は単にこのようなミキサのセクタを示すものとして理解されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイパスガスタービン航空エンジンのための、セラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料でできたフローミキサを形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイパスガスタービン航空エンジンでは、ファンを通って入る流入空気の流れが、コンプレッサ、燃焼室及びタービンを通過する一次流れと、コンプレッサ、燃焼室及びタービンを迂回する二次流れ、即ちファン流れとに分けられる。出口で、燃焼ガスを含む「熱い」一次流れと「冷たい」ファン流れとが、一緒に混合される。
【０００３】
射出ジェットのノイズを減少させるために、これら流れ間の混合を促進するローブミキサを使用することが知られている。
【０００４】
このようなローブミキサの重さを最小にし、さらに、良い機械的挙動を維持するために、ローブミキサの形成にＣＭＣ材料を使用するという提案がなされている。ＣＭＣ材料は、熱構造特性、即ちこれらＣＭＣ材料が高温でこのような特性を維持する能力を備えた構造部品として機能することを可能にする機械特性が知られている。代表的なＣＭＣ材料は、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスにより高密度化された耐火性繊維（炭素繊維かセラミック繊維）でできた繊維強化材を含む。
【０００５】
ＣＭＣローブミキサは、文献ＷＯ２００６／０３５１８６に記載されている。この文献に記載されたミキサは、ＣＭＣ材料で別々に形成されて、一緒に組み合わせられるセクタの形態である複数のローブ構造体でできており、また、ミキサには、内部補強リングが設けられている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、複数のセクタを一緒に組み合わせる、又は単一片のＣＭＣローブミキサ、即ち複数のＣＭＣセクタを一緒に組み合わせることによって得られないミキサを構成することによって、完全なミキサを形成する目的のために、ローブミキサのセクタを構成する展開可能でない（non-developable）ＣＭＣローブ構造体が得られるのを可能にする特定の方法を提供することである。
【０００７】
この目的は、ガスタービンのフローミキサのためのローブ構造体を製造する方法であって、このローブ構造体は、ローブ構造体の長軸の周りに配置された複数のローブを有するマルチローブスカートを形成している部分から下流に延びた上流の環状部分を有し、この方法は、ローブ構造体の前記環状部分に対応する第１のプリフォーム部分と、ローブ構造体の前記マルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分とを有する組み合わせられた繊維プリフォームを得るために、この繊維プリフォームの構成要素が、前記マルチローブスカートのプリフォーム部分の前記複数のローブを通る流れの方向にそれぞれ実質的に延びた複数の接続ラインに沿って、少なくとも部分的に一緒に組み合わせられるように、一緒に組み合わせられ、かつ、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状の成形具によって成形された繊維テクスチャの複数の構成要素から、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状を有する耐火性繊維の繊維プリフォームを形成することと、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって、前記組み合わせられかつ成形された繊維プリフォームを高密度化することとを具備する方法によって果される。
【０００８】
「環状部分」という用語は、ここでは、リングのセクタ（長軸がリングの軸線である）又は完全なリングを意味して使用される。同様に、「マルチローブスカート」という用語は、ここでは、完全なマルチローブスカートのセクタ又は完全なマルチローブスカートを意味して使用される。
【０００９】
従って、プリフォームを高密度化することによって得られる繊維プリフォームとローブ構造体とは、形成されるミキサのセクタに対応する形状を有することができ、ミキサは、ミキサの軸線の周りで複数のローブ構造体を一緒に組み合わせることにより得られる。
【００１０】
変形例では、繊維プリフォームは、形成される完全なミキサの形状に対応する形状であることができ、また、一旦プリフォームが高密度化されると、複数のセクタを一緒に組み合わせる必要なく、ミキサが得られる。
【００１１】
本発明は、流れ方向に延びた複数のラインに沿った複数のローブにプリフォームの複数の構成要素をそれぞれ組み合わせることにより、ミキサを通るガスの流れに対する外乱を最小にすることによって、及び、展開可能でない形状を有するプリフォームであるにもかかわらず、組み合わせられたプリフォームを高密度化することにより、単一部品としてローブ構造体を形成することによって、空力水頭損失が制限されるので、特に優れている。
【００１２】
繊維プリフォームの複数の構成要素は、縫合（stitching）によって、又はヤーンか針を埋め込むことによって、複数の接続ラインに沿ってそれぞれ組み合わせられることができる。
【００１３】
前記複数の接続ラインは、好ましくは、複数のローブの側面に沿って、又はこれらローブの外側頂部に沿ってそれぞれ延びている。
【００１４】
繊維プリフォームの複数の構成要素は、重なる構成要素の隣接している縁部と、又は構成要素の隣接している縁部と重なるアセンブリストリップによって一緒に組み合わせられることができる。
【００１５】
構成要素は、好ましくは、ガスの流れを乱す可能性があるかなり余分な厚みを有するのを避けるために、隣接している縁部の重なりゾーンで減少された厚さでできていることができる。
【００１６】
繊維プリフォームを形成する繊維テクスチャ要素は、立体織り又はマルチレイヤ織りにより形成されることができ、かくして、繊維テクスチャ要素に、剥離に対する良い耐性を与える。
【００１７】
好ましくは、繊維プリフォームを形成する繊維テクスチャ要素は、セラミック繊維で、特に炭化ケイ素（ＳｉＣ）繊維でできている。これは、セラミックのマトリックスの高密度化の後に得られたＣＭＣ材料が高い剛性（stiffness）を有することを確実にし、かくして、ローブのための補強リングを与える必要性を回避する。このようなリングの存在は、空力的観点から不利である
一実施の形態では、本方法は、ストリップの形態で繊維テクスチャ要素を形成することと、ストリップを通り、ストリップの一方の側面からほぼ垂直に、ストリップの幅未満である長さに亘って、この側面から延びた複数の切込みを形成することと、繊維テクスチャからセクタ形状の要素を切り取ることと、前記セクタの縁部と前記ストリップの対応する切込みの縁部とを一緒に接続することによって、ストリップと各セクタとを組み合わせることとを具備し、かくして、各セクタが、切込みの縁部の間に挿入されることとを具備する。
【００１８】
前記ストリップ形状の要素は、切込みの部分の厚さよりも厚い切込みでない部分の厚さに関して、立体織りによって形成されることができる。かくして、ローブ構造体の環状部分に対応する第１の部分を直接得ることが可能であり、それは、マルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分の厚さよりも厚い厚さを有する。
【００１９】
変形例では、ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分は、前記ストリップ形状の要素に繊維テクスチャの少なくとも１つの追加環状プライを重ねることによって得られることができる。そして、追加環状プライは、ローブのこれらのスターターゾーンを強化するために、前記ストリップ形状の要素における切込みの端部のマルチローブスカートに対応するプリフォーム部分で前記複数のローブのスターターゾーンを覆うことができる。
【００２０】
他の実施の形態では、本方法は、各々が、ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分を構成している第１の環状プライの少なくとも１つのセクタと、ミキサの前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタとを具備する、複数の繊維テクスチャ要素を形成することと、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタの隣接している縁部に少なくとも沿って、これら要素を一緒に組み合わせることと、を具備する。
【００２１】
ローブ構造体、少なくとも１つの環状部分に対応する第１のプリフォーム部分を形成するために、繊維テクスチャの追加環状プライが、少なくとも前記第１の環状プライのセクタを覆って加えられることができる。そして、追加及び実質的な環状プライが、前記複数のローブのスターターゾーンを強化するために、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の複数のローブのスターターゾーンを覆うことができる。
【００２２】
また、本発明は、上述のように規定された方法で製造されたローブ構造体を形成する複数のセクタを一緒に組み合わせることによって得られる、又はこのような方法で製造されたローブ構造体によって直接形成されるガスタービンのためのＣＭＣフローミキサを供給する。
【００２３】
また、本発明は、このようなＣＭＣミキサに適したバイパスガスタービン航空エンジンを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の方法により得られることができる種類のローブミキサの斜視図である。
【図２】図２は、図１のミキサの装着方法を示す概略的な断片の断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る方法を実行する際に使用するのに適した成形具要素の概略的な斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る方法を実行する際に使用するのに適した成形具要素の概略的な斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る方法を実行する際に使用するのに適した成形具要素の概略的な斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態におけるローブ構造体のための繊維プリフォームの構成要素を形成しており、切込みを備えたストリップの形態での要素の断片の図である。
【図７】図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩの面の断面図である。
【図８】図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの面の断面図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態におけるローブ構造体のための繊維プリフォームの構成要素を形成するために、セクタ形状の要素から切り取られることができる繊維テクスチャを示す部分図である。
【図１０】図１０は、図９のＸ−Ｘの面の断片の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態において、図８の繊維テクスチャから切り取られたセクタ形状の要素と一緒に組み合わせられた図５のストリップ形状の要素を示す断片の概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態において、セクタ形状の要素の隣接している縁部と、ストリップ形状の要素の切込みとの間の重なりを有するアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図１３】図１３は、ローブ構造体のための繊維プリフォームの立体織り構成要素の織り方を示す図である。
【図１４】図１４は、ローブ構造体のための繊維プリフォームの立体織り構成要素の織り方を示す図である。
【図１５】図１５は、ローブ構造体のための繊維プリフォームの立体織り構成要素の織り方を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１の実施の形態の変形例において、アセンブリストリップを使用して、セクタ形状の要素の隣接している縁部と、ストリップ形状の要素の切込みとの間の重なりを有するアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図１７】図１７は、図３の成形具要素に形成されるように与えられた発明の第１の実施の形態に係る構成要素のアセンブリでできたローブ構造体のための繊維プリフォームを示す断片の斜視的な概略図である。
【図１８】図１８は、ローブ構造体の環状部分に対応するプリフォームの部分のための繊維テクスチャの追加環状プライの使用を示す断片の斜視的な概略図である。
【図１９】図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸの面の断片の断面図である。
【図２０】図２０は、図１８のＸＸ−ＸＸの面の断片の断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態において、ローブ構造体のための繊維プリフォームの構成要素の図である。
【図２２】図２２は、図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩの面の断片の断面図である。
【図２３】図２３は、図２１に示された種類のセクタ形状の要素が、本発明の第２の実施の形態においてどのように互いに組み合わせられるかを示す部分的な概略図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施の形態において、セクタ形状の要素の隣接している縁部の間の重なりを備えたアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図２５】図２５は、本発明の第２の実施の形態の変形例において、アセンブリストリップを使用したセクタ形状の要素の隣接している縁部の間のアセンブリを示す拡大した部分の詳細図である。
【図２６】図２６は、図４の成形具要素に成形されるように与えられた本発明の第２の実施の形態の構成要素を一緒に組み合わせることによって形成されたローブ構造体のための繊維プリフォームを示す部分的な概略図である。
【図２７】図２７は、特に、ローブ構造体の環状部分に対するプリフォームの部分に対して使用された追加繊維プライを示す図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩの面の断片の断面図である。
【図２８】図２８は、特に、ローブ構造体の環状部分に対するプリフォームの部分に対して使用された追加繊維プライを示す図２６のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩの面の断片の断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の第１又は第２の実施の形態で得られるようなローブ構造体の概略的な斜視図である。
【図３０】図３０は、本発明のさらなる他の実施の形態で得られるようなローブ構造体の概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の方法により得られることができる種類のガスタービン航空エンジンのためのローブフローミキサ（lobed flow mixer）を示している。
【００２６】
このようなミキサの一般的な形状は、既知である。このミキサは、ミキサの長軸５の周り全体に配置された複数のローブ１３を有する完全なマルチローブ構造体、即ちスカートを形成している部分３の近くに下流に延びたリング形状部分２を有する。「上流」並びに「下流」という用語は、ここでは、ミキサを通るガスのストリームの一般的な流れの方向に関して使用される。複数のローブ１３は、これらローブの１つであるローブ１３ａを除いて同様の形状であり、このローブ１３ａは、エンジンが支持マストに接続されるゾーンに位置されている。このローブ１３ａは、幅が広くされ、かつ平らにされた外側頂部（crest）を与える。
【００２７】
本発明の文脈（context）では、ミキサ１は、ＣＭＣ材料でできている。ＣＭＣ材料という用語は、ここでは、耐火性繊維（炭素かセラミック）ででき、少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって高密度化された（緻密にされた）（densified）繊維強化材を含む材料を含むように使用される。少なくともマトリックスの外面は、セラミックでできている。耐火性の酸化物タイプの化合物が、ここでは、「セラミック」という用語に含まれることが理解される。このようなＣＭＣ材料の代表例は、Ｃ／ＳｉＣ材料（炭素繊維の強化材と炭化ケイ素のマトリックス）、ＳｉＣ／ＳｉＣ材料（ＳｉＣの強化繊維とＳｉＣのマトリックス）並びにＣ／Ｃ−ＳｉＣ材料（炭素繊維の強化材と、炭素（繊維に近い）とＳｉＣとの両方のマトリックス）である。例えば熱分解炭素（ＰｙＣ）又は窒化ホウ素（ＢＮ）の中間プライが、繊維とマトリックスとの間に介在されることができる。本発明の文脈では、繊維強化材を形成するためにＳｉＣ繊維を使用することが好ましく、このＳｉＣ繊維には、ＰｙＣの中間相コーティングが予め設けられることができる。
【００２８】
図２に示されるように、ミキサ１は、金属の接続タブ７によって内側金属シュラウド６との接続により支持されている。一端部では、接続タブは、内側シュラウド６と一体的に形成されたフランジにボルトで固定されている。外側の他端部では、接続タブ７は、ミキサのリング２にボルトで固定されている。接続タブ７は、弾性変形に対する容量を与えるように、湾曲形状であり、かくして、ＣＭＣ材料でできたミキサと金属でできた内側シュラウド６との間に熱発生源の差の拡大を受けるように機能する。他の弾性変形可能な接続タブ（図示されない）は、内側シュラウド６を外側シュラウド８に接続するように、接続タブ７と交替する。これらシュラウド６、８は、ガスノズルの排気ゾーンのためのケーシングでミキサ１を支持するように機能する。このようなアセンブリは、上記文献ＷＯ２００６／０３５１８６に記載されている。
【００２９】
図示された例では、ミキサ１は、ここでは３つのセクタである複数のＣＭＣセクタ１０を一緒に組み合わせることによって形成される。これらセクタは、実質的に等しい所定の角度に亘って延びることができる。各セクタ１０は、ミキサのリング２のセクタを形成している環状部分１１と、ミキサのマルチローブスカート３のセクタを形成している複数のローブ１３を有するマルチローブスカート１２とを備えたローブ構造体を形成している。これらセクタ１０は、例えば、ボルト留め又はリベット留めにより、隣接している縁部と一緒に組み合わせられる。
【００３０】
本発明の方法の特徴によると、ＣＭＣローブ構造体１０の強化材を構成している繊維プリフォームは、繊維テクスチャプリフォームの構成要素でできており、これら要素は、完全なローブ構造体プリフォームを構成するように、互いに組み合わせられ、成形具要素に成形される。
【００３１】
ローブ構造体１０の形状に対応する形状を有するこのような成形具要素、即ち前者２０が、図３に示されている。これは、ローブ構造体の環状部分１１に対応する環状部分２１と、ローブ構造体のマルチローブスカート１２に対応するマルチローブ部分２２とを有する。このマルチローブ部分は、長軸２５の周りの部分に配置され、ローブ構造体の複数のローブ１３に対応する複数のローブ２３を有する。
【００３２】
また、プリフォームを形成するとき、又は部分的な高密度化により強固化される（consolidated）間、繊維プリフォームが前者２０のリリーフに対して密接に係合することによって形成されるのを可能にするように、複数のシェーパ要素が設けられている。
【００３３】
従って、図４は、シェーパキー３０を示している。これは、２つの隣接しているローブ２３の外側頂部の間に係合するのに適するように、成形具２０のローブ２３の形状に合う形状のシュラウド形状部分３１と突出部分３３とを有し、かくして、複数のキー３０と前者２０との間に挟まれた繊維テクスチャ２０（図示されない）を形成する。形成されたローブ構造体が、異なる形状の複数のローブを有するとき、対応する異なる形状の複数のキーが使用される。図示された例では、キー３０は、周辺方向に対して複数のローブ２３の間のピッチに対応するセクタを占めている。また、マルチローブ構造体２２のこのような形状が可能であれば、より大きなサイズのセクタを覆うキーが使用されることができる。
【００３４】
図５は、例えばエラストマでできた比較的厚い可撓性のメンブレン４０を示している。このメンブレンは、形成されるローブ構造体の形状に対応する。キー３０とメンブレン４０とが使用される方法が、以下に詳細に述べられる。
【００３５】
図６ないし図１２を参照すると、本発明の第１の実施の形態において、ローブ構造体１０のための繊維プリフォームがどのようにして得られるかの説明がなされる。
【００３６】
繊維テクスチャのストリップ１０１が形成されて、複数のカット部、即ち複数の切込み１０２が、ストリップの長手方向の側縁部１０１ａの一方からストリップの全体の厚さを貫通して、縁部１０１ａにほぼ垂直な方向に形成される。これら切込み１０２は、それぞれ同じ幅であり、縁部１０１ａに対向している縁部１０１ｂに沿って切られていないゾーン１１０を残すように、ストリップ１０１の幅のみの部分に亘って延びている。これら切込みのピッチｐは、ローブ構造体のプリフォームの複数のローブが形成され始める位置の回りのピッチに対応しており、即ち、製造されるローブ構造体の複数のローブ１３の開始位置１３ｂ（図１）の間のピッチに対応する。
【００３７】
ストリップ１０１のゾーン１１０は、ローブ構造体のプリフォームの第１の部分を形成しており、このゾーンは、環状部分１１に対応し、複数のローブ１３との接続とほぼ同じくらいの長さだけ延びている。図７に示されるように、ゾーン１１０には、少なくとも縁部１０１ｂからの幅の部分に亘って厚さｅ１が与えられることができ、この厚さは、リング２においてより厚い厚さを得るように、ストリップ１０１の残りの部分１２０の厚さｅ２よりも厚く、かくして、ミキサが装着される。
【００３８】
図８に示されるように、マルチローブスカート１２に対応するローブ構造体プリフォームの第２の部分を形成するストリップ１０１のゾーン１２０では、切込み１０２の縁部に沿って、マージンゾーン１０４ａと１０６ａとにおける厚さｅ２よりも薄い厚さｅ３を有することが可能である。従って、ローブ構造体の繊維プリフォームの他の構成要素を備えたアセンブリが、以下でさらに詳細に説明されるように、かなりの余分な厚さが生じることなく、マージンゾーン１０４ａと１０６ａとに重なりが生じることができる。
【００３９】
ストリップ１０１と関連するローブ構造体の繊維プリフォームの他の構成要素は、図９に示されるストリップ１０５のような繊維テクスチャのストリップから切り取られることによって効果的に得られることができるセクタ形状の要素１３０である。
【００４０】
図９では、鎖点線は、要素１３０が切り取られる線を示している。要素１３０は、一般的にほぼ三角形であり、各々が、ベース１３２と２つの縁部１３４と１３６とを有する。要素１３０のベース１３２は、ストリップ１０５の側部１０５ａと、対向している側部１０５ｂとに沿って、交互に延びている。図１０に示されることができるように、ストリップ１０５は、要素１３０の縁部１３４と１３６とに沿ったよりわずかな厚さｅ５のマージンゾーン１３４ａと１３６ａとを除いて、ストリップ１０１のゾーン１２０の厚さｅ２とほぼ等しい厚さｅ４を有する。マージンゾーン１３４ａと１３６ａとの幅は、マージンゾーン１０４ａと１０６ａとの幅とほぼ等しい。
【００４１】
セクタを形成する要素１３０は、図１１に示されるように、ストリップ１０５から切り取られた要素１３０を挿入するために、これら縁部１０４と１０６とを離して広げることにより切込み１０２を開けることによって、ストリップ１０１と組み合わせられる。そして、マージンゾーン１０４ａと１３４ａとは、マージンゾーン１０６ａと１３６ａとに対して互いに重なる。ストリップ１０５の幅は、要素１３０が、前記縁部の全長に亘って切込み１０２の縁部１０４と１０６との間の空間を占めるように選択されており、使用される要素１３０と同じくらい、切込み１０２があり、各要素１３０は、それぞれの切込みの縁部の間に挿入される。
【００４２】
図１２は、マージンゾーン１０４ａと１０６ａと、マージンゾーン１３４ａと１３６ａとのそれぞれの重なりを示している。厚さｅ３とｅ５とは、かなりの余分な厚さが生じるのを避けるために、これらの合計の厚さは、厚さｅ２とｅ４とにほぼ等しいような方法で、例えば互いに等しいように選択されている。要素１３０とストリップ１０１との接続は、縫合ヤーン１４０を使用して、これらの重ねられたマージンゾーンで縫合することによって、効果的に形成される。縫合は、本縫いか鎖縫合を使用して果されることができる。他の接続方法が、例えば、文献ＵＳ４６２８８４７に記載されているようにヤーンを埋め込むことによって、又は文献ＷＯ９７／０６９４８に記載されているように針又はピンを埋め込むことによって、又は接着剤によって、考えられ、接続が、それらが一緒に組み合わせられた後に、繊維プリフォームの構成要素を共に高密度化する（co-densifying）ことによって完了する。
【００４３】
ストリップ１０１と１０５とは、厚さが可変のインタロックタイプの立体織りによって、効果的に形成される。
【００４４】
上述のように、繊維プリフォームは、好ましくはセラミック繊維で、特にＳｉＣ繊維でできている。そして、織り方は、"Tyranno ZMI"という名前で日本の供給業者宇部興産株式会社により販売されているヤーン、又は"Nicalon"という名前で日本の供給業者日本カーボンにより販売されているヤーンを使用して果されることができる。織りを促進し、織りの間、ヤーンが損傷するのを避けるために、ＳｉＣヤーンに影響を与えることなく、続いて除去されることができる材料でヤーンを覆うことが可能であり、例えば、材料は、水に溶解されることによって除去されることができるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）でできたヤーンで覆われることができる。
【００４５】
図１３ないし図１５は、厚さｅ１＝約３ミリメートル（ｍｍ）、ｅ２＝ｅ４＝約１．５ｍｍ、ｅ３＝ｅ５＝０．７５ｍｍを有する織物を得るために、このようなヤーンと共にそれぞれ使用される基本的な織り方（weave）を示している。
【００４６】
インタロックタイプの織り方を備えた立体織りは、各縦糸ヤーンが、横糸ヤーンの複数のプライと一緒に接続し、縦糸ヤーンの経路が同一である織り方である。
【００４７】
縦糸ヤーンと横糸ヤーンとのプライを取り除く、又は加えることによって、１つの厚さから他の厚さに次第に変化させることができる。
【００４８】
例えば、マルチプレーン、マルチサテン又はマルチサージタイプの織り方を備えたマルチレイヤ織りである他の立体織りの方法が使用されることができる。厚さが可変の繊維テクスチャを織るのに適したこのような織り方は、文献ＰＣＴ ＦＲ２００６／０５０６１７に特に記載されている。
【００４９】
繊維テクスチャの繊維がセラミックで、特にＳｉＣでできているとき、縫合ヤーン１４０は、ＳｉＣできていることができ、例えば、繊維テクスチャを形成するために使用されるのと同一であることができる。同様に、炭素で作られた縫合ヤーンを使用することが可能である。
【００５０】
図１６は、実施の形態の変形例を示しており、要素１３０が、マージンゾーン１０４ａ、１３４ａと１０６ａ、１３６ａとを覆うアセンブリストリップ１５０によってストリップ１０１と組み合わせられている。マージンゾーンは、端部を揃えて配置されており、重ねられていない。ストリップ１５０は、例えば立体織りにより得られる繊維テクスチャから切り取られ、ストリップ１０１と要素１３０との繊維テクスチャと同じ種類である。アセンブリストリップの厚さは、かなりの余分な厚さをもたらすのを避けるように選択される。ストリップ１０１と要素１３０との間の接続は、例えば、ヤーン１６０を縫合することによって、マージンゾーン１０４ａ、１３４ａと１０６ａ、１３６ａとにアセンブリストリップ１５０を縫合することによって形成される。
【００５１】
ストリップ１０１が要素１３０と組み合わせられた後に、アセンブリは、製造されたローブ構造体に所望の繊維プリフォームを得るように、前者２０に形成される。そして、アセンブリは、ストリップ１０１のゾーン１２０により形成され、セクタ形状の要素１３０は、ローブ構造体のマルチローブスカート１２に対応する繊維プリフォーム部分を得るために、前者２０のマルチローブ部分２２に与えられる。繊維プリフォームは、シェーピングキー３０（図４）の助けと、メンブレン４０（図５）の助けとにより形成されることができる。
【００５２】
図１７は、このようにして得られるようなローブ構造体の繊維プリフォーム１００の部分を示している。プリフォーム１００は、前者２０の環状部分２１にストリップ１０１のゾーン１１０を成形することにより形成され、ローブ構造体の環状部分１１に対応する環状プリフォーム部分１１１と、前者２０の部分２２を成形することによって形成され、ローブ構成体のマルチローブスカート１２に対応するマルチローブプリフォーム部分１１２とを有する。
【００５３】
図１７に示される例では、繊維プリフォーム１００は、プリフォームの構成要素（即ち、ストリップ２１に形成された切込みの縁部に沿って縫合されたマージンゾーン）の間の接続ライン１２１が、プリフォーム部分１２２の複数のローブ１１３の側面に沿って延びるようにして、前者２０に配置されている。このような配置は、ミキサにおいて、プリフォーム１００が高密度化された後に得られたローブ構造体を組み合わせることによって製造され、これら接続ラインは、機械的に最も少ない圧力がかけられるミキサのゾーンに位置されているので、効果的である。
【００５４】
変形例では、プリフォームの構成要素の間の接続ラインは、複数のローブ１１３の外側頂部に沿って配置されることができる。また、このような構成は、ミキサにおいて、最終的に得られ、接続ラインが最低温度に晒されているミキサのゾーンに位置されているので、効果的である。
【００５５】
どちらの場合でも、接続ラインは、最終的に得られたミキサを通過するガスの流れの流れ方向にほぼ延びているので、接続ラインの存在によって引き起こされるいかなる表面不規則性も、ガスのストリームの流れをほとんど乱さない。
【００５６】
ストリップ１０１とセクタ形状の要素１３０の寸法は、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状のプリフォーム１００を得るために、好ましくは、プリフォームが高密度化された後に、好ましくは果される最終的な機械加工を考慮して、当然に選択される。従って、ストリップ１０１の長さは、プリフォーム部分１１１に望まれるように、周囲の長さの関数として選択され、一方、ストリップ１０１の長さは、複数のローブ１１３が形成された後、軸方向にプリフォーム１００に対して所望の寸法の関数として選択される。さらに、セクタ形状の要素１３０のベース１３２の長さは、プリフォーム部分１１２の下流の縁部により形成された層の展開された長さに対応する全長を得るために、ストリップ１０１の長さに加えるように選択される。
【００５７】
図１８は、実施の形態の変形例であり、ストリップ１０１が、（より薄い厚さである切込み１０２のそばのマージンゾーンは別として）プリフォーム部分１１２の厚さと等しいプリフォーム部分１１１の厚さを示している。
【００５８】
ローブ構造体の環状部分に対応するプリフォーム部分の余分な厚さは、例えばストリップ１０１と同じ種類の追加繊維プライ１０７を加えることによって与えられることができる。図１９並びに図２０に示されるように、プライ１０７は、切込み１０２のところに位置している複数のローブ１１３のスターターゾーンを覆い、強化するために、ゾーン１１０の幅に実質的に対応する第１の値と、切込み１０２を備えたレジスタにおける第１の値よりも大きい幅の第２のゾーンの間で変化する幅である。
【００５９】
追加の繊維プライ１０７は、例えば、複数の縫合、針又はピンの嵌め込み、又は接着剤によって、要素１３０と同じ方法でストリップ１０１に接続されることができる。
【００６０】
本発明の第２の実施の形態が、図２１ないし図２６を参照して以下に説明される。
【００６１】
第２の実施の形態では、ローブ構造体繊維プリフォームは、複数の構成要素を組み合わせて成形することにより形成され、各々が、ローブ構造体の環状部分に対応する第１のプリフォーム部分を構成している少なくとも１つのプライのセクタと、ローブ構造体のマルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分のセクタとを有する。
【００６２】
図２１は、２つのセクタ形状の部分２１０と２２０とを有する繊維テクスチャの単一片として形成されたこのような構成要素２０１のダイヤグラムである。部分２２０は、部分２１０が延びている角度αよりも大きい角度βだけ延びている。
【００６３】
要素２０１は、図２２に示されることができるように、長縁部２０４と２０６とに沿ったよりわずかな厚さｅ７であるマージンゾーン２０４ａと２０６ａとを除いて、一定の厚さｅ６である。
【００６４】
複数のセクタ形状の要素２０１が、図２３並びに図２４に概略的に示されるように、隣接している縁部に沿って延びたマージンゾーンの互いの重なりと一緒に組み合わせられる。一緒に組み合わせられた要素２０１は、例えば、互いに重なっているマージンゾーンに沿って縫合することによって、要素２０１を構成している繊維テクスチャと好ましくは同じ種類の縫合ヤーン２４０を使用することによって、互いに接続される。他のアセンブリ技術、特に針かピンを埋め込む又は接着剤を使用して果される技術が使用されることができる。厚さｅ７は、マージンゾーン２０４ａと２０６ａとが互いに重なるとき、かなり余分な厚さをもたらすのを避けるために、厚さｅ６の半分とほぼ等しいように選択されることができる。
【００６５】
そして、リングセクタ形成部分２１０を結合させることによって形成される環状部分を備えたリングのセクタの一般的な形状を有することを得ることができ、セクタ２２０を結合させることによって形成された平面部分（展開されることができない）を備えている。
【００６６】
繊維プリフォームを構成している要素２０１は、例えば、インタロックタイプの立体織りで、本発明の第１の実施の形態について上述された方法で、より薄いマージンゾーンを使用して形成されることができる。これら構成要素２０１を形成するために、第１の実施の形態と同様、上述したのと同じ種類のヤーンを使用することが可能である。
【００６７】
図２５は、実施の形態の変形例を示しており、要素２０１は、互いを重ねるために決して置かれないマージンゾーン２０４ａと２０６ａとを重ねたアセンブリストリップ２５０によって互いに組み合わせられている。テクスチャが、例えば、立体織りで得た種類を織って要素２０１の繊維テクスチャと同じ種類の繊維からストリップ２５０を切り取る。アセンブリストリップ２５０の厚さが、いかなるかなりの余分な厚さをももたらすのを避けるように選択することができる。要素２０１とアセンブリストリップ２５０との接続は、例えば、ヤーン２６０を縫合することによってマージンゾーン２０４ａと２０６ａにアセンブリストリップ２５０を縫合することによって、作られている。また、針かピンを埋め込む、又は接着剤を使用することによって接続をなすことも可能であろう。
【００６８】
要素２０１を一緒に組み合わせて接続した後、アセンブリは、製造されるローブ構造体に所望のプリフォームを得るために前者２０で形成される。セクタ形状の組み合わせられた部分２１０は、ローブ構造体の環状部分に対するプリフォーム部分２１１を構成しているプライを得るために、前者２０の環状部分２１に与えられる。セクタ形状の組み合わせられた部分２２０は、製造されるローブ構造体のマルチローブスカートに対応するマルチローブプリフォーム部分２１２を得るために、可能であればシェーパキー３０又はメンブレン４０の助けにより、前者２０のマルチローブ部分２２に与えられる。
【００６９】
図２６は、このようにして得られたローブ構造体のプリフォーム２００の一部分を示している。プリフォーム部分２１１の厚さは、例えば、要素２０１と同じ種類の追加繊維プライ２０７を加えることによって強化されることができる。図２６ないし図２８に示されるように、プライ２０７は、プリフォーム部分２１０の幅にほぼ対応する第１の値と、これより大きな第２の値との間で変化する幅であり、かくして、これらゾーンを強化するために、プリフォーム２００の複数のローブ２１３のスターターゾーンと同じくらいの長さだけ延びている。プライ２０７と同様であるが、部分２１０の幅に対応する一定の幅を有することが可能なさらなる追加プライ２０８は、プリフォーム部分２１１の他の側に配置されることができ、このプライ２０８は、一緒に組み合わせられた要素２０１のアセンブリを与える前に、前者２０の環状部分２１に配置される。これらプライ２０７、２０８は、例えば、縫合、針かピンを埋め込むこと又は接着剤を使用することによって、セクタを形成している部分２１０に接続されることができる。
【００７０】
要素２０１は、追加プライを加える必要なく、比較的厚い厚さの環状プリフォーム部分２１１を直接得るために、セクタ２１０においてより比較的厚い厚さで形成されることができる。
【００７１】
繊維プリフォーム２００は、前者２０に配置されており、また、セクタを形成している部分２２０の間のアセンブリラインは、好ましくは、プリフォーム１００に関する上述の理由により、（図２６に示されるように）ローブの側面に沿って、又はローブの外側頂部に沿って位置されるようにして成形されている。
【００７２】
要素２０１の寸法は、可能であれば、プリフォームが高密度化された後、任意の最終的な機械加工を考慮に入れて、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状のローブ構造体のプリフォーム２００を得るように選択される。特に、セクタ形状の部分２２０は、所望のローブ２１３が十分に形成されることが可能な大きさである角度βだけ延びる必要がある。
【００７３】
上記では、プリフォームを組み合わせる目的のために互いに重なる、又はアセンブリストリップと重なるファイバプリフォームの構成要素のマージンゾーンは、比較的薄い厚さであることが考えられる。それにもかかわらず、これは必須ではなく、プリフォームの構成要素の組み合わせの間に生じた余分な厚さが、最終的に得られるようなミキサの空気力学的挙動にほとんど影響しなければ、重なるマージンゾーンの厚さが比較的小さい必要はない。
【００７４】
繊維プリフォーム１００又は２００は、乾いた繊維テクスチャ要素（即ち、含浸されていない）から、又は予め含浸された繊維テクスチャ要素から得られることができる。
【００７５】
テクスチャが予め含浸されていないとき、及び少なくとも部分的にセラミックでできたマトリックスでプリフォームを高密度化する前に、先の工程は、強固化マトリックスによる部分的な高密度化で繊維プリフォームを強固化することにより果されることができる。この強固化工程は、例えば、好ましくは溶剤に溶解された樹脂であるセラミック前駆体又は炭素前駆体の溶液の組成物を含む繊維プリフォームを含浸させて、溶剤を除去した後、必要であれば、樹脂を硬化させた後、熱処理で前駆体を変換することにより果されることができる。一例として、ＳｉＣ前駆体は、ポリカーボンシラン、ポリチタンカーボンシラン、ポリシラザン又はポリシロキサンのタイプの樹脂であるが、例えば、炭素に対する前駆体は、フェノール樹脂のような比較的高いコークス含有量を有する樹脂である。繊維プリフォームを強固化する方法は、文献ＷＯ２００６／０９００８７、ＦＲ０６／５４５４２並びにＵＳ５８４６３７９に特に記載されており、これら方法は、繊維とマトリックスとの間に中間相コーティングを形成することを含むことが理解される。例えば、熱分解炭素又は窒化ホウ素（ＢＮ）であるこのような中間相コーティングは、プリフォームの構成要素を形成するために使用される繊維テクスチャに予め形成されることができる、あるいはこれら要素が一緒に組み合わせられた後に形成されることができる。そして、中間相コーティングの形成は、化学蒸着浸透により果されることができる。
【００７６】
強固化目的のために、乾いた繊維プリフォーム１００又は２００は、例えば、雌型要素を構成しているシェーパキー３０によって、雄型を構成している前者２０に成形される。シェーパキーは、取り外されて、メンブレン４０が、所定の位置に入れられる。繊維プリフォームは、強固化マトリックスのために液体の前駆体と共に含浸される。プリフォームの含浸は、前者２０とメンブレン４０との間の空間を取り除くことによってアシストされることができ、続いて、好ましくは、メンブレンが漏れないフィルムで覆われる。
【００７７】
樹脂が乾燥され、硬化された後、熱処理が、セラミック又は炭素中の熱分解により前駆体樹脂を変形させるように果され、かくして、セラミック又は炭素マトリックスにより部分的に高密度化された強固化繊維プリフォームを得る。強固化プリフォームは、前者２０とメンブレン４０によって規定されるような所望の形状で「固まって（”frozen”）」いる。エラストマでできたプリフォーム４０の使用は、比較的滑らかな外観を与え、プリフォームの構成要素の間に形成された接続からの生じるような不規則性を減少させるのに貢献する。
【００７８】
予め含浸された繊維テクスチャを使用するとき、予め含浸させること（pre-inpregration）は、上記の種類のセラミック又は炭素前駆体樹脂により果されることができ、樹脂は、必要であれば、含浸目的に使用される溶剤を除去した後に予め重合されることができる。
【００７９】
予め含浸された繊維テクスチャの要素を組み合わせることによって得られた繊維プリフォームは、例えば、メンブレン４０によって前者２０に成形される。プリフォームのモールド成形は、圧力差を加えることによってアシストされることができ、続いて、樹脂が完全に硬化される。
【００８０】
そして、セラミック又は炭素中で前駆体樹脂を熱分解することによる熱処理の変化が果されて、さらに、セラミック又は炭素マトリックスで部分的に高密度化された強固化繊維プリフォームが得られる。
【００８１】
どちらの場合でも、強固化プリフォームの高密度化は、例えば、化学蒸気浸透（ＣＶＩ）によりセラミックマトリックスを形成することによって続けられる。
【００８２】
セラミックマトリックスは、ＳｉＣのような耐火性セラミックであることができ、効果的には、「セルフヒーリング（"self-healing”）」セラミックマトリックスであることができる。「セルフヒーリング」セラミックマトリックスは、所定の温度範囲内での粘性状態を通過することができる材料のマトリックスの少なくとも１つの成分相を形成することによって、マトリックスに、特に熱サイクリングの効果の下で形成される「ヒーリング」クラックを満たす。「セルフヒーリング」特性を有する組成物は、酸化、ガラス質の組成物を形成するという効果の下で、例えば、アルミナケイ酸タイプ、又は可能な構成の特定のガラス質の組成物である。炭化ホウ素Ｂ４Ｃ、又はＳｉ−Ｂ−Ｃの３成分系でできたマトリックス相は、ガラス質の組成物のための前駆体を構成する。
【００８３】
セラミックマトリックスの高密度化の後、図２９に示される構造体１０のように、ローブミキサのセクタを形成するＣＭＣローブ構造体が得られる。
【００８４】
乾いた繊維プリフォームに対して、液体の技術（硬化及び熱分解に続く強固化マトリックスのための液体の前駆体による含浸）よりもＣＶＩを使用することによって、プリフォームの強固化を得ることができることが認められる。このような状況の下では、堅い（rigid）成形具要素は、プリフォームに気相へのアクセスを促進するように、所望の形状で、効果的にはマルチプライ穿孔で繊維プリフォームを保つのに適した前者２０とシェーパキー３０とに対して使用される。
【００８５】
説明された例では、ミキサは、３つのセクタを一緒に組み合わせることによって得られる。当然、ミキサを形成しているセクタの数と、ローブ構造体を構成している各々は、３つよりも多くても良く、形成されるローブ構造体の形状に適したプリフォームを形成するために使用される。
【００８６】
また、ミキサのための完全な繊維プリフォームを高密度化することによって、単一部分のようなＣＭＣのミキサ１９を形成することも可能である。このようなミキサが、図３０に示されている。繊維プリフォームを形成するために、得られる完全なミキサの形状に対応する形状を有する前者とメンブレンとでできた繊維プリフォームが使用をされる。図６ないし図１２の実施の形態では、繊維テクスチャストリップ１０１のゾーン１２０の２つの端部が、切込みの縁部として扱われ、プリフォームの構成要素が一緒に組み合わせられるのと同じようにして、繊維テクスチャストリップ１０１のゾーン１１０の２つの端部が、これらマージンゾーンによって一緒に組み合わせられる。かくして、完全なリングを形成する。
【００８７】
従って、ここでの記載並びに特許請求の範囲において、「ローブ構造体」という用語は、完全なローブミキサ、又は単にこのようなミキサのセクタを示すものとして理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンのフローミキサのためのローブ構造体を製造する方法であって、
このローブ構造体は、ローブ構造体の長軸の周りに配置された複数のローブを有するマルチローブスカートを形成している部分から下流に延びた上流の環状部分を有し、
この方法は、
ローブ構造体の前記環状部分に対応する第１のプリフォーム部分と、ローブ構造体の前記マルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分とを有する組み合わせられた繊維プリフォームを得るために、この繊維プリフォームの構成要素が、前記マルチローブスカートのプリフォーム部分の前記複数のローブを通る流れの方向にそれぞれ実質的に延びた複数の接続ラインに沿って、少なくとも部分的に一緒に組み合わせられるように、一緒に組み合わせられ、かつ、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状の成形具によって成形された繊維テクスチャの複数の構成要素から、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状を有する耐火性繊維の繊維プリフォームを形成することと、
少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって、前記組み合わせられかつ成形された繊維プリフォームを高密度化することとを具備する方法。
【請求項２】
前記プリフォームの構成要素は、縫合によって一緒に組み合わせられる請求項１の方法。
【請求項３】
前記プリフォームの構成要素は、ヤーン、針又はピンを埋め込むことによって一緒に組み合わせられることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
前記プリフォームの構成要素は、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の前記複数のローブの側面に沿って延びた接続ラインに沿って、一緒に組み合わせられる請求項１ないし３のいずれか１の方法。
【請求項５】
前記プリフォームの構成要素は、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の前記複数のローブの外側頂部に沿って延びた接続ラインに沿って、一緒に組み合わせられる請求項１ないし３のいずれか１の方法。
【請求項６】
前記プリフォームの構成要素は、重なる構成要素の隣接している縁部と一緒に組み合わせられる請求項１ないし５のいずれか１の方法。
【請求項７】
前記プリフォームの構成要素は、構成要素の隣接している縁部と重なるアセンブリストリップによって一緒に組み合わせられる請求項１ないし７のいずれか１の方法。
【請求項８】
前記プリフォームの構成要素は、構成要素の隣接している縁部の重なりゾーンに減少された厚さで形成される請求項１ないし７のいずれか１の方法。
【請求項９】
前記繊維プリフォームの構成要素は、立体織りにより形成される請求項１ないし８のいずれか１の方法。
【請求項１０】
前記繊維プリフォームの構成要素は、セラミック繊維でできている請求項１ないし９のいずれか１の方法。
【請求項１１】
前記繊維プリフォームの構成要素は、炭化ケイ素繊維でできている請求項１ないし１０のいずれか１の方法。
【請求項１２】
ストリップの形態で繊維テクスチャ要素を形成することと、
ストリップを通り、ストリップの一方の側面からほぼ垂直に、ストリップの幅未満である長さに亘って、この側面から延びた複数の切込みを形成することと、
繊維テクスチャからセクタ形状の要素を切り取ることと、
前記セクタの縁部と前記ストリップの対応する切込みの縁部とを一緒に接続することによって、ストリップと各セクタとを組み合わせることとを具備し、かくして、各セクタが、切込みの縁部の間に挿入されることとを具備する請求項１ないし１１のいずれか１の方法。
【請求項１３】
前記ストリップ形状の要素は、切込みの部分の厚さよりも厚い切込みでない部分の厚さに関して、立体織りによって形成されている請求項１２の方法。
【請求項１４】
ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分は、前記ストリップ形状の要素に繊維テクスチャの少なくとも１つの追加環状プライを重ねることによって得られる請求項１２の方法。
【請求項１５】
追加環状プライが、前記ストリップ形状の要素に形成された前記切込みの端部のところで、ローブ構造体の前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の前記複数のローブのスターターゾーンを覆っている請求項１４の方法。
【請求項１６】
各々が、ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分を構成している第１の環状プライの少なくとも１つのセクタと、ミキサの前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタとを具備する、複数の繊維テクスチャ要素を形成することと、
前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタの隣接している縁部に少なくとも沿って、これら要素を一緒に組み合わせることと、を具備する請求項１ないし１１のいずれか１の方法。
【請求項１７】
ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分を形成するために、繊維テクスチャの少なくとも１つの追加環状プライが、少なくとも前記第１の環状プライのセクタを覆って加えられる請求項１６の方法。
【請求項１８】
追加及び実質的な環状プライが、前記複数のローブのスターターゾーンを強化するために、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の複数のローブのスターターゾーンを覆っている請求項１７の方法。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれか１の方法により製造されたローブ構造体を形成する複数のセクタを一緒に組み合わせることによって得られることを特徴とするＣＭＣガスタービンのフローミキサ。
【請求項２０】
請求項１ないし１８のいずれか１の方法により製造されたローブ構造体により構成されていることを特徴とするＣＭＣガスタービンのフローミキサ。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０のフローミキサに適したバイパスガスタービン航空エンジン。
【請求項１】
ガスタービンのフローミキサのためのローブ構造体を製造する方法であって、
このローブ構造体は、ローブ構造体の長軸の周りに配置された複数のローブを有するマルチローブスカートを形成している部分から下流に延びた上流の環状部分を有し、
この方法は、
ローブ構造体の前記環状部分に対応する第１のプリフォーム部分と、ローブ構造体の前記マルチローブスカートに対応する第２のプリフォーム部分とを有する組み合わせられた繊維プリフォームを得るために、この繊維プリフォームの構成要素が、前記マルチローブスカートのプリフォーム部分の前記複数のローブを通る流れの方向にそれぞれ実質的に延びた複数の接続ラインに沿って、少なくとも部分的に一緒に組み合わせられるように、一緒に組み合わせられ、かつ、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状の成形具によって成形された繊維テクスチャの複数の構成要素から、製造されるローブ構造体の形状に対応する形状を有する耐火性繊維の繊維プリフォームを形成することと、
少なくとも部分的にセラミックのマトリックスによって、前記組み合わせられかつ成形された繊維プリフォームを高密度化することとを具備する方法。
【請求項２】
前記プリフォームの構成要素は、縫合によって一緒に組み合わせられる請求項１の方法。
【請求項３】
前記プリフォームの構成要素は、ヤーン、針又はピンを埋め込むことによって一緒に組み合わせられることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
前記プリフォームの構成要素は、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の前記複数のローブの側面に沿って延びた接続ラインに沿って、一緒に組み合わせられる請求項１ないし３のいずれか１の方法。
【請求項５】
前記プリフォームの構成要素は、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の前記複数のローブの外側頂部に沿って延びた接続ラインに沿って、一緒に組み合わせられる請求項１ないし３のいずれか１の方法。
【請求項６】
前記プリフォームの構成要素は、重なる構成要素の隣接している縁部と一緒に組み合わせられる請求項１ないし５のいずれか１の方法。
【請求項７】
前記プリフォームの構成要素は、構成要素の隣接している縁部と重なるアセンブリストリップによって一緒に組み合わせられる請求項１ないし７のいずれか１の方法。
【請求項８】
前記プリフォームの構成要素は、構成要素の隣接している縁部の重なりゾーンに減少された厚さで形成される請求項１ないし７のいずれか１の方法。
【請求項９】
前記繊維プリフォームの構成要素は、立体織りにより形成される請求項１ないし８のいずれか１の方法。
【請求項１０】
前記繊維プリフォームの構成要素は、セラミック繊維でできている請求項１ないし９のいずれか１の方法。
【請求項１１】
前記繊維プリフォームの構成要素は、炭化ケイ素繊維でできている請求項１ないし１０のいずれか１の方法。
【請求項１２】
ストリップの形態で繊維テクスチャ要素を形成することと、
ストリップを通り、ストリップの一方の側面からほぼ垂直に、ストリップの幅未満である長さに亘って、この側面から延びた複数の切込みを形成することと、
繊維テクスチャからセクタ形状の要素を切り取ることと、
前記セクタの縁部と前記ストリップの対応する切込みの縁部とを一緒に接続することによって、ストリップと各セクタとを組み合わせることとを具備し、かくして、各セクタが、切込みの縁部の間に挿入されることとを具備する請求項１ないし１１のいずれか１の方法。
【請求項１３】
前記ストリップ形状の要素は、切込みの部分の厚さよりも厚い切込みでない部分の厚さに関して、立体織りによって形成されている請求項１２の方法。
【請求項１４】
ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分は、前記ストリップ形状の要素に繊維テクスチャの少なくとも１つの追加環状プライを重ねることによって得られる請求項１２の方法。
【請求項１５】
追加環状プライが、前記ストリップ形状の要素に形成された前記切込みの端部のところで、ローブ構造体の前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の前記複数のローブのスターターゾーンを覆っている請求項１４の方法。
【請求項１６】
各々が、ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分を構成している第１の環状プライの少なくとも１つのセクタと、ミキサの前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタとを具備する、複数の繊維テクスチャ要素を形成することと、
前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分のセクタの隣接している縁部に少なくとも沿って、これら要素を一緒に組み合わせることと、を具備する請求項１ないし１１のいずれか１の方法。
【請求項１７】
ローブ構造体の前記環状部分に対応する前記第１のプリフォーム部分を形成するために、繊維テクスチャの少なくとも１つの追加環状プライが、少なくとも前記第１の環状プライのセクタを覆って加えられる請求項１６の方法。
【請求項１８】
追加及び実質的な環状プライが、前記複数のローブのスターターゾーンを強化するために、前記マルチローブスカートに対応する前記第２のプリフォーム部分の複数のローブのスターターゾーンを覆っている請求項１７の方法。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれか１の方法により製造されたローブ構造体を形成する複数のセクタを一緒に組み合わせることによって得られることを特徴とするＣＭＣガスタービンのフローミキサ。
【請求項２０】
請求項１ないし１８のいずれか１の方法により製造されたローブ構造体により構成されていることを特徴とするＣＭＣガスタービンのフローミキサ。
【請求項２１】
請求項１９又は請求項２０のフローミキサに適したバイパスガスタービン航空エンジン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公表番号】特表２０１０−５１８３１３（Ｐ２０１０−５１８３１３Ａ）
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４９４５１（Ｐ２００９−５４９４５１）
【出願日】平成２０年２月１１日（２００８．２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００８／０５０２０７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１０４６９２
【国際公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（５０２２０２２８１）スネクマ・プロピュルシオン・ソリド (48)
【氏名又は名称原語表記】ＳＮＥＣＭＡ ＰＲＯＰＵＬＳＩＯＮ ＳＯＬＩＤＥ
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１１日（２００８．２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００８／０５０２０７
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１０４６９２
【国際公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（５０２２０２２８１）スネクマ・プロピュルシオン・ソリド (48)
【氏名又は名称原語表記】ＳＮＥＣＭＡ ＰＲＯＰＵＬＳＩＯＮ ＳＯＬＩＤＥ
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