Рабочая лопатка турбины

Рабочие лопатки первых ступеней турбины работают в наиболее тяжёлых условиях: температура газа 1 300–1 600°C при температуре плавления материала лопатки 1 250–1 350°C. Это возможно благодаря интенсивному охлаждению: через внутренние каналы лопатки прокачивается 5–8% компрессорного воздуха, выходя через перфорацию и создавая защитную плёнку на поверхности (плёночное охлаждение).

Материал лопаток — жаропрочные суперсплавы на основе никеля (IN-738, René 80, CMSX-4). Прогресс — от равноосного литья (1960-е) к направленному (1970-е) и монокристаллическому литью (1980-е), при котором отсутствие границ зерён увеличивает жаропрочность на 100–150°C.

Поверхность лопаток покрывается термобарьерным покрытием (TBC) из диоксида циркония толщиной 100–300 мкм, снижающим температуру металла на 100–150°C. Ресурс лопаток первой ступени до замены — 25 000–40 000 часов.