【静翼】B747-200B タービン・ノズルガイドベーン（NGV）｜CF6-50エンジン

高圧タービン静翼（NGV：ノズルガイドベーン）は、エンジンの燃費や推力・タービン効率を大きく左右する重要部品の一つとされている。

燃焼室から出てきた高温高圧の燃焼ガスを、最初に受ける高圧1段目のタービン静翼は、タービン動翼が効率的に作動するよう燃焼ガスの流れ方向と流速を変える部品です。

今回は、B747-200Bに搭載されていたCF6-50E2のHPT 1段目 ベーン（ジャンク品）について紹介します。

CF6-50E2 高圧タービンノズル 1段目

ノズル ガイド ベーンの画像

・材料の融点を超えるほどの燃焼ガスに曝される高圧1段目ノズルには、熱から守るために様々な空冷が利用されている。

その方法としては、中空構造になっているノズルガイドベーンの翼内に、燃焼前の圧縮空気を流すことで部品内部を冷却する方法。そして、冷却後の圧縮空気を翼表面の無数の孔からシャワー状に噴射することで空気の膜を作るフィルム冷却などがある。

これらの空気冷却を用いることで、燃焼ガスの温度を上げることが可能となり燃費効率が向上する。しかし、冷却に使用する圧縮空気を作るにも燃料を消費するため、少ない冷却空気で効率よく冷やすことが要求される。

その結果が、機械部品ではあまり目にすることのない独特な部品形状となっている。

・入口は広く、出口は狭くすることで燃焼ガスを加速させるノズル形状。それと同時に、タービン動翼に最適な流入角になるようガス流を偏向させる役目もある。

・ノズルベーン翼内を空冷した圧縮空気は、翼表面に規則正しくあけられた0.5㎜ 程度の無数の孔からシャワー状に噴出させ表面に空気の膜を作る。

このフィルム冷却法によって、メタルが燃焼ガスに直接晒されるのを防いでいる。

特に高温となる翼前縁には、多量の冷却空気が中空構造のベーン内部を通り前縁を中心に冷却している。

・高温・高圧の燃焼ガスが通過した様子が翼表面の焼け具合から観察でき、空冷孔付近では冷却空気の流れの様子も確認できる。

回転せずに固定されているタービンベーン（静翼）は、タービン動翼のような遠心力が作用しないため、中空構造（内部冷却）にしやすい厚翼を採用したり、耐熱性や熱衝撃・高温腐食に強い材料や形状となっている。

下記の画像はタービン動翼の断面構造。タービン動翼は高温だけでなく、高回転による過大な遠心力も作用するため軽量化も要求される。

CF6-50E2の関連記事

【B747-200B】のファンブレード｜CF6-50E2 ターボファンエンジン B747-200B 高圧タービンブレード｜GE CF6-50E2 エンジン B747-200B 高圧2段目 タービンブレード｜GE CF6-50E2 エンジン 【飛行機と火山灰】ジェットエンジン内部のわずか0.5㎜の穴が墜落か生還かを左右する