CN111770874B - 翼型件和结合有翼型件的机器 - Google Patents

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Abstract

公开了翼型件和具有翼型件的机器的各种实施方案。翼型件包括较厚的前翼型件部分和较薄的后翼型件部分。在一种实施方案中，前翼型件部分通过将翼型件的主体向后朝向自身弯曲而形成。在另一种实施方案中，前翼型件部分具有实心几何形状并且包括两个椭圆形表面。为了防止气流脱附，前翼型件部分包括至少两个弧部分或表面，该至少两个弧部分或表面用于以稳定可能在厚度变化的区域中形成的涡流的方式将气流向下引导到后翼型件部分。

Description

翼型件和结合有翼型件的机器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月29日提交的且题为“Airfoils and MachinesIncorporating Airfoils”的美国临时申请第62/611,890号的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
发明背景
本发明总体上涉及翼型件(airfoil)和包括翼型件的机器。
翼型件在它们穿过流体移动时产生空气动力，从而产生升力和阻力。亚音速飞行翼型件可以具有带有圆形前缘(leading edge)和尖锐后缘(trailing edge)的形状。在一些翼型件中，上表面和下表面可以具有类似的曲率。
翼型件可以用于各种机器中，包括涡轮机、螺旋桨、风扇以及其他种类的机器。
发明概述
在一个方面，翼型件包括前缘和后缘、吸力侧和压力侧、基部部分，该基部部分包括与压力侧相关联的第一表面和与吸力侧相关联的第二表面。翼型件还包括在基部部分中的一部分上方延伸的悬垂部分(overhang portion)以及连接基部部分和邻近前缘的悬垂部分的椭圆形部分。悬垂部分朝向基部部分的第二表面弯曲。
在另一个方面，翼型件包括前缘和后缘、吸力侧和压力侧、包括前缘的前翼型件部分和包括后缘的后翼型件部分。前翼型件部分包括压力侧表面、第一椭圆形表面、吸力侧表面和第二椭圆形表面。第一椭圆形表面将压力侧表面与吸力侧表面连接并且第二椭圆形表面将吸力侧表面与后翼型件部分的吸力侧连接。翼型件的厚度从前翼型件部分到后翼型件部分减小。
在另一个方面，用于与机动车辆拖车一起使用的翼型件包括基部部分和从基部部分延伸的延伸部分。基部部分包括下周边、第一表面和第二表面，其中第一表面从下周边延伸到延伸部分并且其中第二表面从下周边延伸到延伸部分。延伸部分在第二表面上方延伸。
在分析下列附图和详细描述后，本发明的其他系统、方法、特征和优势对于本领域的技术人员而言将是明显的，或将变得明显。意图是所有这样另外的系统、方法、特征和优势都包括在该描述和该概述中，在本发明的范围内，且受到下列权利要求的保护。
附图简述
参考下列附图和描述可以更好的理解本发明。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字在全部的不同视图中表示对应的部分。
图1是沿着压力侧的翼型件的实施方案的示意性等距视图；
图2是图1的翼型件的吸力侧的示意性等距视图；
图3是翼型件的实施方案的示意性侧视图；
图4是图3的翼型件的示意性侧视图，其中指示了翼型件的各个部分的曲率；
图5是指示了气流元件的路径线(pathline)的翼型件的实施方案的示意性视图；
图6是翼型件的另一种实施方案的示意性等距视图；
图7是图6的翼型件的示意性侧视图，其中指示了翼型件的各个部分的曲率；
图8是指示了气流元件的路径线的翼型件的实施方案的示意性视图；
图9是包括一组翼型件的机动车辆的实施方案的示意性视图；
图10是图9的机动车辆的后部部分的示意性视图，其中指示了流体元件的路径线；
图11是翼型件的另一种实施方案的示意性视图；
图12是与拖车相关联的一组翼型件的实施方案的示意性视图；
图13是附接到拖车的图12中的该组翼型件的示意性视图；
图14是根据实施方案的附接到拖车的一组翼型件的示意性视图，其中示意性地指示了翼型件中的一个翼型件周围的气流方向；
图15是根据实施方案的翼型件系统和相关联的拖车的示意性视图；
图16是根据实施方案的使用安装部件固定到拖车的翼型件的示意性视图；
图17是翼型件的另一种实施方案的示意性视图；
图18是翼型件的实施方案的示意性横截面视图；
图19是具有多个叶片的无人机的实施方案的示意性视图；
图20是用于无人机的叶片的示意性等距视图；
图21是图20的叶片的示意性等距视图；
图22是根据实施方案的可以结合翼型件的多个流体装置的示意性视图；
图23是根据实施方案的具有叶片的一组涡轮转子的示意性视图，该组涡轮转子可以与涡轮发动机相关联；以及
图24是根据实施方案的可以结合翼型件的多种机器的示意性视图。
详细描述
实施方案公开了多种翼型件和使用翼型件的机器。如本文所用，术语翼型件(或翼面件(aerofoil))是具有弯曲表面的任何结构，该结构当穿过流体移动时产生空气动力。如本文所用，术语“流体”可以指任何牛顿流体。在其他实施方案中，翼型件可以与非牛顿流体一起使用。如本文所用，翼部、叶片(例如，螺旋桨叶片、转子叶片、涡轮叶片)和帆包括各种种类的翼型件。
翼型件可以包括上表面或吸力表面，流体在低静压下以相对高的速度抵靠该上表面或吸力表面流动。翼型件也可以包括相对于吸力表面具有高静压的下表面或压力表面。可替代地，吸力表面和压力表面可以被称为吸力侧和压力侧。翼型件还包括前缘，该前缘被定义为翼型件的前部处具有最大曲率的点。翼型件还包括后缘，该后缘被定义为翼型件的后部处具有最小曲率的点。此外，翼型件的翼弦线(chord line)是指前缘和后缘之间的直线。此外，中弧线(mean camber line)是上表面和下表面之间中途的点的轨迹并且根据翼型件的形状可以与翼弦线相对应或者可以不与翼弦线相对应。
如本文所用，翼型件具有被定义为翼型件的翼弦线的长度的弦长。此外，翼型件具有被定义为沿垂直于中弧线的线在上表面和下表面之间的距离的厚度。翼型件的宽度在垂直于翼弦线和厚度两者的方向上取得。
在整个详细描述和权利要求中，使用了术语“曲率半径”。曲率半径是曲线或二维表面上特定位置处的曲率的倒数。对于曲线，曲率半径等于最接近该点处的曲线的圆弧半径。特别是，应该注意曲线的曲率半径越大，曲率越小(并且反之亦然)。
图1-图2图示了翼型件(或叶片)100的示意性等距视图，而图3图示了翼型件100的示意性侧视图。参考图1-图3，翼型件100包括压力侧102(图1中示出)和相对的吸力侧104(图2中示出)。这些侧中的每一个包括在操作期间与空气接触的表面(例如，压力表面或吸力表面)。此外，翼型件100包括前缘110和后缘112。此外，前缘110和后缘112由翼弦线114连接(见图3)。
参考图3，在一些实施方案中，翼型件100可以包括材料的单一主体101。从后缘112开始，主体101包括被看到逐渐弯曲通过翼型件100的长度的基部部分180。基部部分180包括在翼型件100的压力侧102上的第一表面187和在相对的吸力侧104上的相对的第二表面188。
在基部部分180的端部处，主体101弯曲以邻近前缘110产生折叠段或钩状段。也就是说，邻近前缘110，主体101包括椭圆形部分142以及悬垂部分182，该悬垂部分182在基部部分180中的一部分上方伸出或延伸。椭圆形部分142连接基部部分180和悬垂部分182并且还包括前缘110。
在一些实施方案中，悬垂部分182可以与基部部分180间隔开或分隔。在图3的实施方案中，悬垂部分182与基部部分180分隔开间隙195。在不同的实施方案中，间隙195的尺寸可以变化。在一些情况下，间隙195可以大于或等于悬垂部分182的厚度。在一些情况下，间隙195可以是悬垂部分182的厚度的至少三倍大。确保间隙195足够大并且因此使得悬垂部分182与基部部分180充分间隔开对于促进跨过翼型件100的期望的气流特性(airflowbehavior)是重要的，如下面进一步详细讨论的。
可以看出主体101中邻近前缘110的折叠部将翼型件100分成具有不同几何形状的两个部分：前翼型件部分120和后翼型件部分122。看到的是，前翼型件部分120包括基部部分180的前区段、椭圆形部分142和悬垂部分182。相反，后翼型件部分122仅包括基部部分180的后区段。
在不同的实施方案中，相对于翼型件的总长度的前翼型件部分的长度(即，悬垂部分在总翼型件长度上延伸的百分比)可以变化。在一些情况下，前翼型件部分具有总翼型件长度的25％至50％的相对长度。在一种实施方案中，前翼型件部分具有总翼型件长度的至少25％的长度。在又一种实施方案中，前翼型件部分具有总翼型件长度的至少三分之一的长度。在一些情况下，前翼型件部分可以制作得足够长(总翼型件长度的至少25％左右)，使得第一弧部分可以朝向第二弧部分逐渐向下弯曲，从而帮助在邻近第二弧部分的厚度急剧减小之前保持边界层附着到翼型件。
如图3中看出的，主体101在整个翼型件100上具有相对恒定的局部厚度103。然而，主体101的形成悬垂部分182的折叠形状提供了比在后翼型件部分122中更大的穿过前翼型件部分120的总厚度。这里，总厚度是在相对的吸力侧104和压力侧102之间测量的并且不同于局部主体厚度。具体地，前翼型件部分120具有可变厚度130，该可变厚度130邻近前缘110具有最大值并且在离前缘110最远的位置处具有最小值。相反，后翼型件部分122具有大致恒定的厚度。在一些实施方案中，后翼型件部分122的厚度大致等于主体101的局部厚度103。在其他实施方案中，后翼型件部分122也可以具有可变厚度。
翼型件可以包括用于保持气流“粘(stuck)”在吸力表面上的设置(provision)，使得空气可以通过大的角度被重新定向(例如，从用于进入空气的接近水平的方向到用于流出空气的接近竖直的方向)。在一些实施方案中，翼型件可以包括前翼型件部分，该前翼型件部分包括一个或更多个用于控制空气沿吸力表面的流动的弧。
在一些实施方案中，悬垂部分182还可以包括第一弧部分152和第二弧部分154。第一弧部分152可以从椭圆形部分142延伸，而第二弧部分154可以设置在悬垂部分182的开放端或自由端处。在一些实施方案中，悬垂部分182的曲率(沿着相对的吸力侧104)可以从第一弧部分152到第二弧部分154变化。在一些情况下，第一弧部分152可以配置成在基部部分180的方向上向下弯曲。此外，第二弧部分154可以配置成具有更陡的曲率，该曲率也向下朝向基部部分180定向。
在下列描述中，各个表面的曲率半径是相对于单位半径(表示为“UN”)的长度定义的。在不同的实施方案中，单位半径的长度的特定值可以变化。例如，单位半径可以具有100mm(即1UN＝100mm)、6英寸(即1UN＝6英寸)或任何其他值的长度。可以理解，两个曲率半径的比值与单位半径的特定值无关。因此，如果第一表面具有1UN的曲率半径，并且第二表面具有0.5UN的曲率半径，则比值等于1除以0.5，或2，并且在给定实施方案中是与单位半径的特定长度无关的无量纲量。
图4是翼型件100的示意性侧视图。参考图4，翼型件100的不同部分或区段可以具有不同程度的曲率。在一些实施方案中，后翼型件部分122具有紧邻后缘112的后弧部分160。后弧部分160具有曲率半径200。在一些情况下，曲率半径200可以具有约0.1000UN的值。在一些实施方案中，后翼型件部分122的主区段162沿着压力侧102具有曲率半径202并且沿着相对的吸力侧104具有曲率半径204。在一些情况下，曲率半径202具有约1.1250UN的值。在一些情况下，曲率半径204具有约1.1750UN的值。在一些实施方案中，椭圆形部分142在面向外的侧170上具有曲率半径206并且在面向内的侧172上具有曲率半径208。在一些情况下，曲率半径206具有约0.1500UN的值。在一些情况下，曲率半径208具有约0.1000UN的值。
在一些实施方案中，第一弧部分152沿着相对的吸力侧104具有曲率半径210并且沿着面向内的表面190具有曲率半径212。在一些情况下，曲率半径210具有约0.7500UN的值。在一些情况下，曲率半径212具有约0.7000UN的值。此外，第二弧部分154具有曲率半径214。在一些情况下，曲率半径214具有约0.1000UN的值。
在一些实施方案中，翼型件100的每个区段的曲率可被选择成即使翼型件100从前缘110弯曲到后缘112，也帮助保持流动空气的边界层附着到相对的吸力侧104。
图5是当空气穿过翼型件100时处于操作中的翼型件100的示意性视图。参考图5，进入空气在大致水平的方向300上流动并首先遇到前缘110。跨过相对的吸力侧104移动的空气将首先穿过第一弧部分152，第一弧部分152向下弯曲到第二弧部分154。空气然后被向下引导到后翼型件部分122。当空气沿着后翼型件部分122流动时，它被向下引导到后弧部分160并在其离开后缘112时向下转向。
前翼型件部分120的几何形状产生了下降区域(step-down region)310，这导致前翼型件部分120和后翼型件部分122之间的厚度上的突然改变。厚度(和几何形状)上的这种突然改变在下降区域310处产生了涡流320(和/或湍流涡旋)。当空气在相对的吸力侧104上流动时，涡流320将空气“拉”下来并且从而当空气从一个区段移动到下一个区段时将流的边界层重新附着，使得保持空气“粘”在相对的吸力侧104上。
这些实施方案利用邻近下降区域310的特定的弯曲弧部分来帮助主动控制在下降区域310处产生的湍流涡旋或涡流。具体地，第一弧部分152和第二弧部分154组合以通过使用康达效应(
Figure GDA0002762033310000071
effect)来主动地将流体流重新定向成重新附着至翼型件上表面。康达效应是指从孔口喷出的流体射流沿着相邻的平坦表面或弯曲表面流动并从周围环境夹带流体使得产生更低压力的区域的趋势。下降区域310处的涡流320(和/或湍流涡旋)在第二弧部分154和后翼型件部分122之间产生压力差。跨过相对的吸力侧104流动的活性流体(active fluid)产生空气幕(air curtain)322(经由康达效应)，该空气幕322帮助将涡流320保持在适当位置并保持其附着到相对的吸力侧104。因此，空气幕322提供稳定力以将涡流320保持在适当位置，这进一步用于防止边界层从翼型件100脱离。
这种布置提供了一种翼型件，该翼型件保持气流粘到相对的吸力侧104，足以将气流方向转向接近90度。也就是说，当空气遇到前缘110时，最初在水平方向300上流动的空气离开后缘112在第二方向302上行进。在一些情况下，第二方向302是接近竖直的方向。在其他实施方案中，根据翼型件100的各个区段的形状和局部曲率，进入空气的方向可以改变约10度和90度之间的任何量。
图6图示了翼型件(或叶片)500的另一种实施方案的示意性等距视图。与翼型件100的开放式端部(open-ended)构型或折叠构型相对比，翼型件500具有实心几何形状。参考图6，翼型件500包括相对的压力侧502和吸力侧504。此外，翼型件500包括前缘510和后缘512。
翼型件500还可以具有的特征为包括前翼型件部分520和后翼型件部分522。从后缘512开始，看到的是翼型件500在后翼型件部分522上逐渐弯曲。
翼型件可以包括用于保持气流“粘”在吸力表面上并允许空气通过大的角度被重新定向的设置。在一些实施方案中，翼型件可以包括前翼型件部分，该前翼型件部分包括用于控制空气沿吸力表面的流动的一系列弧。
如图6中看出的，前翼型件部分520包括压力侧表面540、第一椭圆形表面542、吸力侧表面544和第二椭圆形表面545。压力侧表面540从后翼型件部分522延伸到第一椭圆形表面542。第一椭圆形表面542从相对的压力侧502周围延伸到吸力侧504并包括前缘510。吸力侧表面544朝向压力侧表面540向下弯曲。然后，第二椭圆形表面545以凸形的方式向下弯曲并与后翼型件部分522连接。与由翼型件100中的折叠部产生的开放区域相对比，图6中示出的设计提供了具有实心、连续和凸形表面的下降区域710。此外，如同在之前的实施方案中，前翼型件部分520的总厚度630大于后翼型件部分522的厚度632。
图7是翼型件500的示意性侧视图。参考图7，翼型件500的不同部分或区段可以具有不同程度的曲率。在一些实施方案中，后翼型件部分522具有紧邻后缘512的弧部分560。弧部分560具有曲率半径600。在一些情况下，曲率半径600可以具有约0.1000UN的值。在一些实施方案中，后翼型件部分522的主区段562沿着相对的压力侧502具有曲率半径602并且沿着吸力侧504具有曲率半径604。在一些情况下，曲率半径602具有约1.1250UN的值。在一些情况下，曲率半径604具有约1.1750UN的值。在一些实施方案中，第一椭圆形表面542具有曲率半径606。在一些情况下，曲率半径606具有约0.1500UN的值。
在一些实施方案中，吸力侧表面544具有曲率半径610。在一些情况下，曲率半径610具有约0.7500UN的值。此外，第二椭圆形表面545具有曲率半径614。在一些情况下，曲率半径614具有约0.1000UN的值。
在一些实施方案中，翼型件500的每个区段的曲率可被选择成即使翼型件500从前缘510弯曲到后缘512，也帮助保持流动空气的边界层附着到吸力侧504。
图8是当空气穿过翼型件500时处于操作中的翼型件500的示意性视图。参考图8，进入空气在大致水平的方向700上流动并首先遇到前缘510。跨过吸力侧504移动的空气将首先穿过吸力侧表面544，该吸力侧表面544向下弯曲到第二椭圆形表面545。然后，空气被向下引导到后翼型件部分522。当空气沿着后翼型件部分522流动时，它被向下引导到弧部分560并在其离开后缘512时向下转向。
前翼型件部分520的几何形状产生了下降区域710，导致前翼型件部分520和后翼型件部分522之间的厚度上的突然改变。厚度(和几何形状)上的这种突然改变在下降区域710处产生了涡流720(和/或湍流涡旋)。当空气在吸力侧504上流动时，涡流720将空气“拉”下来并且从而当空气从一个区段移动到下一个区段时将流的边界层重新附着，使得保持空气“粘”在吸力侧504上。
这些实施方案利用邻近下降区域710的特定的弯曲弧和/或椭圆形表面来帮助主动控制在下降区域710处产生的湍流涡旋或涡流。具体地，吸力侧表面544和第二椭圆形表面545组合以通过使用康达效应来主动地将流体流重新定向成重新附着至翼型件上表面。下降区域710处的涡流720(和/或湍流涡旋)在椭圆形表面545和后翼型件部分522之间产生压力差。跨过吸力侧504流动的活性流体产生空气幕722(经由康达效应)，该空气幕722帮助将涡流720保持在适当位置并保持其附着到吸力侧504。因此，空气幕722提供稳定力以将涡流720保持在适当位置，这进一步用于防止边界层从翼型件500脱离。
与翼型件100的实施方案一样，这种布置提供了一种翼型件，该翼型件保持气流粘到吸力侧504，足以将气流方向转向接近90度。也就是说，当气流遇到前缘510时最初在水平方向700上流动的气流离开后缘512在第二方向702上行进。在一些情况下，第二方向702是接近竖直的方向。在其他实施方案中，根据翼型件500的各个区段的形状和局部曲率，进入空气的方向可以改变约10度和90度之间的任何量。
上面讨论的翼型件(包括翼型件100和翼型件500)的实施方案可以用于多种不同的应用中。在一些实施方案中，翼型件可以用于引导气流围绕机动车辆的边缘，诸如后边缘。所公开的翼型件可以与多种不同种类的机动车辆一起使用，包括牵引车拖车、卡车驾驶室和其他卡车以及SUV、轿车、轿跑车和其他汽车。可以理解的是，翼型件也可以与任何其他种类的机动车辆一起使用，诸如摩托车、ATV和雪地机动车(snowmobile)。
下面示出了利用类似于翼型件100的具有折叠端的翼型件的示例性机器和装置。然而，可以理解，在其他实施方案中，具有类似于翼型件500的实心端的翼型件也可以集成到这些相同的机器和装置中的任何一个中。
在一个示例性应用中，如图9中描绘的，翼型件组808可以用于引导气流围绕机动车辆800的后部。在示例性实施方案中，机动车辆800是带有拖车802的牵引车拖车。拖车802的后端包括分别沿着拖车802的驾驶员侧后边缘820、顶部后边缘822和乘客侧后边缘824布置的第一翼型件810、第二翼型件812和第三翼型件814。在其他实施方案中，翼型件可以沿着仅一个边缘、仅两个边缘和/或沿着四个边缘使用。例如，在一些情况下，翼型件可以沿着拖车802的下部后边缘826定位。
与翼型件100和翼型件500的设计相对比，翼型件组808中的翼型件可以是长形的，使得单个翼型件延伸每个边缘的全长度。根据机动车辆800的尺寸，翼型件的宽度可以在2英尺至10英尺之间的范围内。在还有的其他情况下，翼型件可以沿边缘的某些部分定位，但不沿其他部分定位。在这样的情况下，翼型件可以具有大体上小于2英尺的宽度。在用于更大卡车或机器的还有的其他应用中，翼型件可以具有大于10英尺的宽度。
在不同的实施方案中，可以使用用于将翼型件附接到机动车辆的边缘的任何装置。在一些实施方案中，紧固件、粘合剂、焊接或其他方式可以用于将翼型件固定到车辆。在其他实施方案中，可以使用无工具的方式(诸如磁体或双面胶带)附接翼型件。
在一种实施方案中，用于机动车辆的翼型件系统使用一系列安装件850来将翼型件组808附接到机动车辆800。安装件可以被配置成没有紧固件或其他直接连接件，而是依靠安装件和翼型件之间的锁定“配合”保持翼型件。虽然本实施方案描绘了每个边缘约4-6个安装件以固定单个翼型件，但是在其他实施方案中，安装件的数量和间距可以变化。
例如，图9包括帮助保持第二翼型件812的一个安装件852的放大独立视图。安装件852包括基座部分854，基座部分854可以直接紧固到机动车辆800。安装件852还包括保持部分856，保持部分856成形为接纳第二翼型件812的前翼型件部分813。
在一些实施方案中，保持部分856具有钩状几何形状，该钩状几何形状允许前翼型件部分813沿着安装方向860滑动到适当位置中，同时限制前翼型件部分813沿着垂直方向862滑出。在一些实施方案中，翼型件的端部或其他部分可以固接在适当位置中，以防止翼型件在机动车辆800的运行期间沿着安装方向860滑动。
为了清楚起见，第二安装件832在图9中独立示出，并且包括类似的基座部分834和保持部分836，使得可以更清楚地看到安装件的几何形状。
在操作中，沿着一个或更多个边缘使用翼型件允许空气填充由移动的拖车产生的空隙，从而减少阻力。如图10中看到的，水平地流过拖车802的顶表面890和侧表面892的空气可以通过对应的翼型件围绕边缘820、边缘822和边缘824中的每一个转向。在一些情况下，空气转过接近90度的角度，使得它几乎平行于拖车802的后侧805流动。然后，空气立即聚集在机动车辆800的后面，否则的话在机动车辆800的后面会形成空隙。
图11-图14图示了翼型件的另一种实施方案的示意性视图，该翼型件可以附接到卡车或其他车辆，以帮助引导空气围绕卡车的后部并减少阻力。在图11中，第一翼型件1100(或简称为“翼型件1100”)被独立描绘。为了清楚起见，图11中还示出了翼型件1100的放大横截面视图。
翼型件1100可以包括基部部分1102和从基部部分1102延伸的延伸部分1104。基部部分1102可以包括第一表面1106和第二表面1108，这两个表面都从基部部分1102的下周边1110向上朝向延伸部分1104延伸。更具体地，第一表面1106和第二表面1108两者都从它们的沿着下周边1110的各自的边缘向上和向内倾斜，其中每个表面与延伸部分1104连续地延伸。另外，第三表面1120和相对的第四表面1122也从下周边1110向上延伸到延伸部分1104。第三表面1120和第四表面1122各自包括三个边缘，赋予它们近似三角形的几何形状。可选地，在一些实施方案中，第三表面1120和第四表面1122可以不存在，例如在翼型件1100具有中空内部的实施方案中。例如，在图15和图16中描绘了这样的实施方案并在下面进一步详细讨论。
在一些实施方案中，基部部分1102还可以包括下表面1109，该下表面1109沿着下周边1110连结第一表面1106、第二表面1108、第三表面1120和第四表面1122中的一个或更多个。然而，在基部部分1102可以具有完全或部分中空内部的实施方案中，下表面可以是可选的。
在一些实施方案中，基部部分1102的几何形状可以近似类似于三棱柱，其中第一表面1106、第二表面1108和下表面1109各自包括具有四个边缘的棱柱的面，并且其中第三表面1120和第四表面1122包括具有三个边缘的棱柱的面。此外，可以看出延伸部分1104沿着连接相对的三角形表面(即，第三表面1120和第四表面1122)的棱柱的边缘中的一个延伸。当然，可以理解，基部部分1102的几何形状可以不同于棱柱的几何形状，例如，其中一些表面(或面)是弯曲的而不是平面的。
翼型件1100可以具有在某些方面类似于翼型件100的几何形状。例如，如在图11的横截面视图中最佳看出的，第二表面1108的轮廓及其与延伸部分1104的延续部分可以具有与例如，如图3-图5中所描绘的翼型件100的轮廓大体上类似的轮廓。
如在图11的横截面视图中最佳看出的，延伸部分1104具有类似于翼型件100的部分的几何形状。具体地，延伸部分1104可以包括椭圆形部分1130和悬垂部分1132，其在几何形状上类似于翼型件100中的那些相同部件(即，椭圆形部分142和悬垂部分182)。悬垂部分1132可以设置在第二表面1108的一部分之上(即设置成面向第二表面1108的一部分)。悬垂部分1132也可以朝向第二表面1108弯曲。
可以理解，在一些实施方案中，椭圆形部分1130和悬垂部分1132的内表面和外表面的各自的曲率可以类似于椭圆形部分142和悬垂部分182的各自的曲率。具体地，悬垂部分1132还可以包括具有不同曲率的第一弧部分和第二弧部分，当空气穿过延伸部分1104并被引导朝向第二表面1108时，第一弧部分和第二弧部分帮助防止气流的边界层从翼型件1100脱离。
第一表面1106沿着翼型件1100的第一侧朝向延伸部分1104向上倾斜，而第二表面1108沿着翼型件1100的第二侧朝向延伸部分1104向上倾斜。在使用中，空气可以向上沿着第一表面1106流动，围绕延伸部分1104并向下流回到第二表面1108，如下面进一步详细讨论的。每个表面的几何形状可以被选择成最好地促进穿过翼型件的气流方向的转向(即，从接近水平的方向到接近竖直的方向)。在一种实施方案中，第一表面1106具有近似平坦的几何形状，该几何形状具有用于将水平移动的空气向上朝向翼型件1100的延伸部分1104引导的恒定的斜率(constant slope)。此外，第二表面1108具有类似于翼型件100的吸力侧104的弯曲几何形状的弯曲几何形状，以帮助改变气流的方向。
在一些实施方案中，第二表面1108向下弯曲到基部部分1102的其他剩余表面的下边缘下方(例如，第一表面1106的下边缘1107下方)。这产生了翼型件1100的向下弯折部分1125，包括下椭圆形部分1127和下侧表面1129，下侧表面1129从下椭圆形部分1127向上延伸到与下边缘1107处于类似水平基准处的位置。在使用中，该向下弯折部分可以被布置成向外延伸并越过拖车上的后边缘。
图12和图13是用于卡车或其他车辆的一组翼型件和拖车1150的后部部分的示意性等距视图。具体地，图12描绘了在附接到拖车1150之前的一组翼型件，而图13描绘了已经附接了整组翼型件的配置。
参考图12-图13，该组翼型件包括第一翼型件1100、第二翼型件1162和第三翼型件1164。每个翼型件可以与拖车1150的特定后边缘相关联。在示例性实施方案中，第一翼型件1100、第二翼型件1162和第三翼型件1164分别沿着拖车1150的顶部后边缘1172、驾驶员侧后边缘1170和乘客侧后边缘1174布置。在其他实施方案中，翼型件可以沿着仅一个边缘、仅两个边缘和/或沿着四个边缘使用。例如，在一些情况下，翼型件可以沿着拖车1150的下部后边缘1176定位。
如图12-图13中看出的，在一些实施方案中，第二翼型件1162和第三翼型件1164可以具有不同的几何形状。特别地，第二翼型件1162和第三翼型件1164可以具有类似于翼型件1200的几何形状的几何形状，这在下面讨论并在图14-图15中示出。可替代地，在一些实施方案中，翼型件中的每一个可以具有大体上类似的几何形状。
在操作中，沿着一个或更多个边缘使用翼型件允许空气填充由移动的拖车产生的空隙，从而减少阻力。如图14中看出的(图14为具有附接的翼型件组的拖车1150的另一个示意性视图)，水平地流过拖车1150的顶表面1180和侧表面1182空气可以通过对应的翼型件围绕边缘1170、边缘1172和边缘1174中的每一个转向。
考虑跨过翼型件1100的气流作为具体示例，气流1190可以从接近水平的方向向上沿着第一表面1106朝向延伸部分1104被引导。在延伸部分1104处，气流转向并向下被引导回到第二表面1108。在一些情况下，空气转过约90度的角度，使得它近似平行于拖车1150的后侧1184流动。然后，空气聚集在拖车1150的后面，否则的话在拖车1150的后面会形成空隙。
如图14中看出的，翼型件1100的向下弯折部分1125可以在拖车1150的顶部后边缘1172(见图12)的后方和下方延伸。在图14中描绘的示例性实施方案中，看到的是第二翼型件1162(见图13)和第三翼型件1164分别与驾驶员侧后边缘1170和乘客侧后边缘1172近似齐平。也就是说，这些翼型件可以不包括延伸超过拖车1150的后边缘的弯折部分。相反，这些翼型件的下周边边缘通常可以位于拖车的后侧的同一平面内。在一些情况下，这可以帮助确保拖车上的门有足够的空隙来打开。
不同的实施方案可以使用用于将翼型件1100附接到拖车1150的不同的方法。在图12中描绘的示例性实施方案中，粘合剂1135用于将翼型件1164结合到拖车1150。可以使用的示例性粘合剂包括但不限于：环氧树脂、硅树脂、氰基丙烯酸盐(cyanoacrylate)和UV固化粘合剂。所使用的粘合剂的类型可以根据拖车1150和/或翼型件1100的材料性质来选择。在一些情况下，可以选择有助于塑料(翼型件)和金属(拖车)之间的结合的粘合剂。可以理解的是，粘合剂可以沿着翼型件的下周边(例如，翼型件1100的下周边1110)施加，和/或当存在下表面时沿着下表面施加。在其他实施方案中，翼型件可以使用各种种类的紧固件(包括螺钉、螺栓、铆钉、钉子等)安装到拖车(或其他物体)。
图15和图16是翼型件1200、安装部件1280和拖车1250的另一种实施方案的示意性视图。翼型件1200可以包括基部部分1202和延伸部分1204，以及第一表面1206和第二表面1208。
翼型件1200可以具有在某些方面类似于翼型件500的几何形状。例如，如在图15的横截面视图中最佳看出的，第二表面1208的轮廓及其与延伸部分1204的延续部分可以具有与例如，如图6-图8中所描绘的翼型件500的轮廓大体上类似的轮廓。如在图15的放大横截面视图中看出的，延伸部分1204和第二表面1208一起形成上部翼型件表面，该上部翼型件表面具有类似于翼型件500的吸力表面的几何形状。也就是说，上部翼型件表面包括吸力侧表面1220和与第二表面1208连续延伸的椭圆形表面1222。此外，如同翼型件500一样，吸力侧表面1220和椭圆形表面1222的各自的曲率可以不同，以帮助防止当空气穿过延伸部分1204并被朝向第二表面1208引导时气流的边界层从翼型件1200脱离。
图15和图16还描绘了将翼型件附接到拖车的可替代方法。参考图15和图16，本实施方案使用安装部件1280(例如安装导轨)来将翼型件1200固定在适当位置。具体地，安装部件1280可以使用诸如粘合剂、紧固件(例如螺钉、铆钉等)、焊接或其他方法的常规方法固定到拖车1250。然后，翼型件1200可以附接到安装部件1280并且从而固定到拖车1250。
安装部件1280和翼型件1200可以具有适于彼此配合的几何形状。如图15中看出的，翼型件1200包括具有第一周边脊状部1232的第一下部部分1230以及具有第二周边脊状部1234的第二下部部分1231。这些周边脊状部可以朝向翼型件1200的内部1239定向(并且因此当翼型件附接到拖车时远离拖车)。第一下部部分1230和第二下部部分1231可以分隔开间隙，当附接翼型件1200时，该间隙接纳安装部件1280的一部分。
安装部件1280可以包括直接固定到拖车的中央安装部分1282以及在中央安装部分1282的相对侧上的第一接合部分1284和第二接合部分1286。每个接合部分可以包括配置成接纳周边脊状部的槽。具体地，第一接合部分1284包括用于接纳第一周边脊状部1232的第一槽1285并且第二接合部分1286包括用于接纳第二周边脊状部1234的第二槽1287。这些槽可以定向成使得当中央安装部分1282附接到拖车时，槽的开放侧面向拖车(并且因此定向成接纳翼型件1200的向上定向的脊状部)。
如图15-图16中看出的，在安装部件1280固定到拖车1250的情况下，翼型件1200可以通过以翼型件1200的脊状部与安装部件1280中的对应的槽接合的方式使翼型件1200在安装部件1280上方滑动而被附接。一旦就位，翼型件1200可以通过摩擦力和/或通过诸如可移除的紧固件(螺钉、螺栓等)的附加设置来帮助就位。
尽管图15-图16仅描绘了单个翼型件，但是其他实施方案也可以沿着拖车的侧后边缘结合类似的翼型件。
在不同的实施方案中，与车辆一起使用的翼型件的材料可以变化。在一种实施方案中，翼型件可以包括包含塑料的材料。示例性塑料包括但不限于：聚乙烯(PE)、聚丙烯、乙缩醛、丙烯酸、尼龙(聚酰胺)、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯。在其他实施方案中，翼型件可以包括包含金属的材料。翼型件也可以使用任何已知的工艺制造，包括3D印刷、模制和挤出工艺。
在不同的实施方案中，配置成用于与拖车一起使用的翼型件的尺寸可以变化。作为示例，在一些实施方案中，翼型件1100可以具有在约0.5英尺至4英尺的范围内的宽度(即，在第一表面1106和第二表面1108之间延伸的尺寸)。在一些实施方案中，翼型件可以具有大于4英尺的宽度。在一种实施方案中，翼型件1100可以具有约31/2英尺的宽度。在一些实施方案中，翼型件1100可以具有在约0.5英尺至1.5英尺的范围内的高度。在一些实施方案中，翼型件可以具有约1英尺的高度。在一些实施方案中，翼型件的高度可能受包括顶部间隙(overhead clearance)(沿着顶部)和/或沿着两侧与后门的间隙的因素限制。
可以理解的是，虽然示例性实施方案描绘了翼型件大致设置在拖车的最后部边缘(即，顶部后边缘和相对的侧后边缘)处的配置，但是在其他实施方案中，翼型件可以相对于后边缘设置在不同的位置处。在一些情况下，翼型件的部分可以延伸超过后边缘。在其他情况下，翼型件可以定位成使得其与相邻的后边缘间隔开。
图17和图18图示了翼型件1300的另一种实施方案。具体地，图17图示了翼型件1300的实施方案的示意性等距视图以及放大的横截面视图。图18是翼型件1300的示意性横截面视图，展示了空气可以如何流过各个表面。
现在参考图17，翼型件1300可以包括与上面描述的翼型件1100类似的设置。具体地，翼型件1300可以包括第一表面1310和第二表面1312，以用于将空气向上引导并越过翼型件1300的延伸部分1308。类似地，在一些实施方案中，翼型件1300包括在相对端部处的第三表面1314和第四表面1316。
为了清楚的目的，翼型件1300可以具有的特征为包括与不同的翼型件类型相关联的表面。如本文所用，术语“开放式翼型件类型(open airfoil type)”是指其中前端具有折叠或开放的几何形状的翼型件或翼型件的部分。开放式翼型件类型的示例是在上面描述并且例如在图1-图5中示出的翼型件100。如本文所用，术语“封闭式翼型件类型(closedairfoil type)”是指其中前端具有封闭的几何形状的翼型件或翼型件的部分。封闭式翼型件类型的示例是在上面描述并且例如在图6-图8中示出的翼型件500。
翼型件1300可以包括两种不同类型的翼型件表面，这两种不同类型的翼型件表面堆叠或以其他方式彼此相邻，在它们之间具有一定的间隔。具体地，翼型件1300包括各自与不同类型的吸力侧表面相关联的第一翼型件部分1302和第二翼型件部分1304。第一翼型件部分1302包括延伸部分1308和第二表面1312。延伸部分1308和第二表面1312可以具有类似于翼型件1100和翼型件100的几何形状(即，该几何形状可以类似于翼型件100的吸力侧)。第二翼型件部分1304包括第一表面1310、外部吸力表面1330、椭圆形表面1332和内部吸力表面1334。外部吸力表面1330、椭圆形表面1332和内部吸力表面1334一起可以具有与翼型件1200和翼型件500类似的几何形状(即，该几何形状可以类似于翼型件500的吸力侧)。
在一些实施方案中，通道1370延伸穿过翼型件1300，以提供通向内部吸力表面1334的入口。通道1370可以在上部开口1338和下部开口1336处开放，使得空气可以从翼型件1300的顶部流到底部。
使用两个翼型件表面可以通过引导进入(水平)的空气向下跨过两个分隔的吸力表面并增加可以被向下引导的空气的体积来帮助改善气流。如图18中看出的，在操作中，进入气流1350沿第一表面1310向上行进到外部吸力表面1330。该气流1350中的一些采用第一气流路径1352穿过上部开口1338，沿椭圆形表面1332向下，并且然后在通过下部翼型件开口1336离开之前沿着内部吸力表面1334进一步向下。到达外部吸力表面1330的空气中的一些可以采用第二气流路径1354，该第二气流路径1354向上流动到延伸部分1308并围绕延伸部分1308，并且然后向下流回到第二表面1312。此外，在一些情况下，与第一翼型件部分1302相关联的翼型件表面的迎角(angle of attack)帮助捕获在第一表面1310上方的较高水平处水平行进的空气。例如，沿着气流路径1356流动的空气可以水平流动，直到抓住延伸部分1308的前缘并沿着第二表面1312被向下抽吸。
在另一种实施方案中，如图19-图21中描绘的，具有类似于翼型件100或翼型件500的几何形状的翼型件可以用作无人机中的叶片。图19-图21描绘了用于具有四个叶片901的四旋翼无人机(quadcopter drone)900的特定叶片设计。在该示例性设计中，如图20-图21中示出的，叶片902具有用于安装到轴的中央轮毂904，以及第一叶片段906和第二叶片段908。在这种情况下，每个叶片段具有类似于翼型件100的几何形状。在这样的设计中，当四旋翼无人机900的叶片旋转时，叶片的几何形状可以帮助提高推力。尽管该实施方案描绘了无人机，但是在其他实施方案中，类似的翼型件几何形状可以与任何种类的旋翼式飞机(rotary wing aircraft)，诸如直升机(例如，图24中的直升机1002)一起使用。
所公开的翼型件形状可以应用于任何种类的旋转动力流体马达(rotary kineticfluid motor)或泵，其中马达、泵或类似的装置包括流道(runner)并且其中工作流体被引导至流道、围绕流道引导或从流道引导。这样的装置可以包括但不限于涡轮机、轮、离心泵和鼓风机。所公开的翼型件形状也可以应用于任何种类的流体反应表面，包括被作用于工作流体或对工作流体起作用的叶轮。
如图22中示出的，示例性翼型件957和翼型件959可以分别用作离心泵952中的叶片和/或离心鼓风机954中的叶片。在一些实施方案中，翼型件957和翼型件959可以根据它们的预期用途被配置有不同的尺寸。例如，翼型件957可以比翼型件959长。此外，翼型件957可以具有比翼型件959更小的宽度。这种几何形状上的差异反映了离心泵952和离心鼓风机954中的每个翼型件的各自的应用。尽管示例性翼型件957和翼型件959被描绘为在形状上类似于翼型件100(即，每个翼型件包括悬垂部分)，但是可以理解，该设计仅仅是示例性的并且精确的尺寸、材料和/或其他性质可以根据特定用途(例如，在泵或鼓风机中)而变化。此外，在一些情况下，翼型件957和翼型件959中的一个或两个可以可替代地具有类似翼型件500的实心几何形状。
图23是包括一个或更多个涡轮机的发动机980的示意性等距视图。可以理解的是，发动机980被示意性地示出并且本文描述的特定转子可以被部署在多种不同的发动机配置中。参考图23，适用于在发动机980中使用的涡轮机转子982的一部分可以配置有叶片984。叶片984中的每一个可以具有类似于翼型件100的几何形状的几何形状。在示例性实施方案中，第一转子991、第三转子993和第五转子995包括以第一取向布置的叶片，而第二转子992和第四转子994包括以不同于第一取向的第二取向布置的叶片。在一些情况下，第一转子991、第三转子993和第五转子995可以配置成在第一方向上旋转，而第二转子992和第四转子994可以配置成在第二方向上旋转。虽然在图23中未示出，但是一些实施方案可以结合一组或更多组行星齿轮，以促进一组转子的反向旋转。此外，在一些实施方案中，护罩(或流道)可以与一组或更多组转子一起使用。在一些实施方案中，转子982可以用于发动机980的高压压缩机或低压涡轮机中。在一些实施方案中，转子982中的一个或更多个可以用作发动机980的进气风扇的一部分。
图24描绘了可以使用具有上面描述的任何性质(包括翼型件100或翼型件500的任何特征)的翼型件的多种其他机器。具体地，翼型件1000可以结合到直升机1002的叶片、方向舵或其他控制表面中。翼型件1000也可以结合到风力涡轮机1004的叶片中。翼型件1000也可以结合到风扇1006的叶片中。翼型件1000也可以作为固定翼结合在包括滑翔机1008的各种种类的飞机中。翼型件1000也可以结合到汽车1010中，例如，作为扰流板操作。
可以理解，具有所公开的形状的翼型件可以用在机器或装置的接触工作流体的任何表面上。在一些情况下，具有所公开的形状的翼型件可以用在飞机的控制表面上，诸如副翼、升降舵、方向舵、扰流板、襟翼、缝翼、空气制动器、升降舵配平、方向舵配平和副翼配平。此外，具有所公开的形状的翼型件可以用在飞机的任何旋翼(rotor)(例如，直升机中的主旋翼和尾旋翼(tail rotor))和/或螺旋桨上。
在不同的实施方案中，翼型件可以由各种材料制造。示例性材料包括但不限于已知用于制造涡机叶片中使用的材料(例如，U-500、Rene 77、Rene N5、Rene N6、PWA1484、CMSX-4、CMSX-10、Inconel、GTD-111、EPM-102、Nominic 80a、Niminic 90、Nimonic 105、Nimonic 105和Nimonic 263)。其他材料包括陶瓷基复合材料。用于翼型件的其他材料可以包括但不限于铝、复合材料、钢、钛以及其他材料。
翼型件可以使用任何已知的方法制造。在一些实施方案中，翼型件可以使用挤出工艺形成。
翼型件的尺寸可以根据其预期应用而变化。翼弦线长度、宽度和厚度都可以以不同的比率变化，同时保持翼型件100(即开放式设计)或翼型件500(即实心设计)的总体轮廓形状。例如，涡轮机中的叶片通常可以比卡车上使用的翼型件小。
虽然已经描述了本发明的各种实施方案，但说明书意图是示例性的，而不是限制性的，且对于本领域普通技术人员将明显的是，在本发明范围之内的更多的实施方案和实施方式是可能的。除非明确排除，否则任何实施方案的任何元件可以替代任何其他实施方案的另一元件或者添加到另一实施方案。因此，除了根据附加的权利要求和它们的等同物之外，本发明不受限制。而且，在所附权利要求的范围内可以做出各种修改和改变。
本申请还包括以下条款：
条款1.一种翼型件，包括：
前缘和后缘；
吸力侧和压力侧；
基部部分，所述基部部分包括与所述压力侧相关联的第一表面和与所述吸力侧相关联的第二表面；
悬垂部分，所述悬垂部分在所述基部部分中的一部分上方延伸；
椭圆形部分，所述椭圆形部分连接所述基部部分和邻近所述前缘的所述悬垂部分；以及
其中所述悬垂部分朝向所述基部部分的所述第二表面弯曲。
条款2.根据条款1所述的翼型件，其中所述悬垂部分包括在所述吸力侧上具有第一曲率半径的第一弧部分并且所述悬垂部分包括在所述吸力侧上具有不同于所述第一曲率半径的第二曲率半径的第二弧部分。
条款3.根据条款2所述的翼型件，其中所述第二曲率半径大于所述第一曲率半径。
条款4.根据条款1所述的翼型件，其中所述悬垂部分的自由端与所述基部部分分隔开间隙，并且其中所述间隙大体上大于所述悬垂部分的局部厚度。
条款5.根据条款4所述的翼型件，其中所述间隙至少是所述悬垂部分的所述局部厚度的两倍大。
条款6.根据条款1所述的翼型件，其中：
所述基部部分包括前端段和后端段，所述前端段设置在所述悬垂部分下方；
其中所述基部部分的所述前端段、所述椭圆形部分和所述悬垂部分共同包括前翼型件部分；并且
其中所述前翼型件部分比所述基部部分的所述后端段厚。
条款7.根据条款6所述的翼型件，其中定义为所述基部部分的所述前端段的所述第一表面和所述悬垂部分的所述吸力侧之间的距离的所述翼型件的前端厚度邻近所述椭圆形部分具有最大值并且邻近所述悬垂部分的自由端具有最小值。
条款8.根据条款1所述的翼型件，其中所述基部部分在所述后缘处的所述吸力侧上具有第一曲率半径并且在邻近所述后缘的所述吸力侧上具有第二曲率半径，并且其中所述第一曲率半径小于所述第二曲率半径。
条款9.根据条款1所述的翼型件，其中所述基部部分具有第一长度，其中所述悬垂部分具有第二长度，并且其中所述第二长度是所述第一长度的至少1/4。
条款10.一种翼型件，包括：
前缘和后缘；
吸力侧和压力侧；
包括所述前缘的前翼型件部分和包括所述后缘的后翼型件部分；
所述前翼型件部分包括压力侧表面、第一椭圆形表面、吸力侧表面和第二椭圆形表面；
所述第一椭圆形表面将所述压力侧表面与所述吸力侧表面连接并且所述第二椭圆形表面将所述吸力侧表面与所述后翼型件部分的所述吸力侧连接；以及
其中所述翼型件的厚度从所述前翼型件部分到所述后翼型件部分减小。
条款11.根据条款10所述的翼型件，其中所述吸力侧表面包括具有第一曲率半径的弧，并且其中所述第二椭圆形表面具有不同于所述第一曲率半径的第二曲率半径。
条款12.根据条款11所述的翼型件，其中所述第二曲率半径大体上小于所述第一曲率半径。
条款13.根据条款10所述的翼型件，其中所述第二椭圆形表面是凸形表面。
条款14.根据条款10所述的翼型件，其中所述前翼型件部分具有可变厚度，并且其中所述厚度从所述第一椭圆形表面到所述第二椭圆形表面减小。
条款15.根据条款10所述的翼型件，其中所述后翼型件部分具有大致恒定的厚度。
条款16.一种用于与机动车辆拖车一起使用的翼型件，所述翼型件包括：
基部部分和从所述基部部分延伸的延伸部分；
所述基部部分包括下周边、第一表面和第二表面，其中所述第一表面从所述下周边延伸到所述延伸部分并且其中所述第二表面从所述下周边延伸到所述延伸部分；并且
其中所述延伸部分在所述第二表面上方延伸。
条款17.根据条款16所述的翼型件，其中所述延伸部分包括在所述基部部分的所述第二表面中的一部分上方延伸的悬垂部分，并且其中所述延伸部分包括连接所述基部部分和所述悬垂部分的椭圆形部分。
条款18.根据条款16所述的翼型件，其中：
所述延伸部分包括与所述基部部分的所述第一表面连续延伸的吸力侧表面，并且其中所述延伸部分包括从所述吸力侧表面延伸到所述基部部分的所述第二表面的椭圆形表面，使得所述椭圆形表面的一部分面向所述第二表面。
条款19.根据条款16所述的翼型件，其中所述翼型件包括沿着所述基部部分的下侧的脊状部，并且其中所述脊状部被配置成接合拖车上的安装部件中的槽。
条款20.根据条款16所述的翼型件，其中所述翼型件包括与所述第二表面连续延伸的向下弯折部分，并且其中所述向下弯折部分被配置成悬挂在拖车的后边缘上。

Claims (22)

1.一种翼型件，包括：
前缘和后缘；
吸力侧和压力侧；
基部部分，所述基部部分包括与所述压力侧相关联的第一表面和与所述吸力侧相关联的第二表面；
悬垂部分，所述悬垂部分在所述基部部分中的一部分上方延伸；
椭圆形部分，所述椭圆形部分连接所述基部部分和邻近所述前缘的所述悬垂部分；以及
其中所述悬垂部分朝向所述基部部分的所述第二表面弯曲，包括从所述椭圆形部分延伸并且在所述吸力侧上具有第一曲率半径的第一弧部分，并且所述悬垂部分包括布置在所述悬垂部分的自由端处并且在所述吸力侧上具有不同于所述第一曲率半径的第二曲率半径的第二弧部分，并且所述第一曲率半径和所述第二曲率半径被选择成主动控制在所述前缘和所述后缘之间的下降区域中产生的涡流。
2.根据权利要求1所述的翼型件，其中所述第一弧部分和所述第二弧部分组合以通过使用康达效应来主动地将流体流重新定向成使流体流重新附着至所述第二表面。
3.根据权利要求2所述的翼型件，其中所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
4.根据权利要求1所述的翼型件，其中所述悬垂部分的自由端与所述基部部分分隔开间隙，并且其中所述间隙大于所述悬垂部分的局部厚度。
5.根据权利要求4所述的翼型件，其中所述间隙是所述悬垂部分的所述局部厚度的至少三倍大。
6.根据权利要求1所述的翼型件，其中：
所述基部部分包括前端段和后端段，所述前端段设置在所述悬垂部分下方；
其中所述基部部分的所述前端段、所述椭圆形部分和所述悬垂部分共同包括前翼型件部分；并且
其中所述前翼型件部分比所述基部部分的所述后端段厚。
7.根据权利要求6所述的翼型件，其中定义为所述基部部分的所述前端段的所述第一表面和所述悬垂部分的所述吸力侧之间的距离的所述翼型件的前端厚度邻近所述椭圆形部分具有最大值并且邻近所述悬垂部分的自由端具有最小值。
8.根据权利要求1所述的翼型件，其中所述基部部分包括具有主区段和后弧部分的后翼型件部分，其中所述后弧部分包括所述后缘；其中所述后弧部分在所述吸力侧上具有第一曲率半径并且其中所述主区段在所述吸力侧上具有第二曲率半径；并且其中所述第一曲率半径不同于所述第二曲率半径。
9.根据权利要求8所述的翼型件，其中所述第一曲率半径小于所述第二曲率半径。
10.一种翼型件，包括：
前缘和后缘；
吸力侧和压力侧；
包括所述前缘的前翼型件部分和包括所述后缘的后翼型件部分；
所述前翼型件部分包括压力侧表面、第一椭圆形表面、吸力侧表面和第二椭圆形表面；
所述第一椭圆形表面将所述压力侧表面与所述吸力侧表面连接并且所述第二椭圆形表面将所述吸力侧表面与所述后翼型件部分的所述吸力侧连接；
其中所述翼型件的厚度从所述前翼型件部分到所述后翼型件部分减小；并且
其中所述第二椭圆形表面是凸形的并且提供所述翼型件的在所述前翼型件部分和所述后翼型件部分之间的厚度上的过渡。
11.根据权利要求10所述的翼型件，其中所述吸力侧表面包括具有第一曲率半径的弧，并且其中所述第二椭圆形表面具有不同于所述第一曲率半径的第二曲率半径。
12.根据权利要求11所述的翼型件，其中所述第二曲率半径大体上小于所述第一曲率半径。
13.根据权利要求10所述的翼型件，其中所述第二椭圆形表面具有比所述第一椭圆形表面小的曲率半径。
14.根据权利要求10所述的翼型件，其中所述前翼型件部分具有可变厚度，并且其中所述厚度从所述第一椭圆形表面到所述第二椭圆形表面减小。
15.根据权利要求10所述的翼型件，其中所述后翼型件部分具有大致恒定的厚度。
16.一种用于与机动车辆拖车一起使用的翼型件，所述翼型件包括：
基部部分和从所述基部部分延伸的延伸部分；
所述基部部分包括下周边、第一表面和第二表面，其中所述第一表面从所述下周边延伸到所述延伸部分并且其中所述第二表面从所述下周边延伸到所述延伸部分；
其中所述延伸部分在所述第二表面上方延伸；并且
其中所述延伸部分还包括悬垂部分，并且其中所述悬垂部分朝向所述基部部分的所述第二表面弯曲。
17.根据权利要求16所述的翼型件，其中所述延伸部分包括在所述基部部分的所述第二表面中的一部分上方延伸的悬垂部分，并且其中所述延伸部分包括连接所述基部部分和所述悬垂部分的椭圆形部分。
18.根据权利要求16所述的翼型件，其中：
所述延伸部分包括与所述基部部分的所述第一表面连续延伸的吸力侧表面，并且其中所述延伸部分包括从所述吸力侧表面延伸到所述基部部分的所述第二表面的椭圆形表面，使得所述椭圆形表面的一部分面向所述第二表面。
19.根据权利要求16所述的翼型件，其中所述翼型件包括沿着所述基部部分的下侧的脊状部，并且其中所述脊状部被配置成接合拖车上的安装部件中的槽。
20.根据权利要求16所述的翼型件，其中所述翼型件包括与所述第二表面连续延伸的向下弯折部分，并且其中所述向下弯折部分被配置成悬挂在拖车的后边缘上。
21.一种翼型件，所述翼型件包括：
前缘和后缘；
吸力侧和压力侧；
基部部分，所述基部部分包括与所述压力侧相关联的第一表面和与所述吸力侧相关联的第二表面；
悬垂部分，所述悬垂部分在所述基部部分中的一部分上方延伸；
椭圆形部分，所述椭圆形部分连接所述基部部分和邻近所述前缘的所述悬垂部分；并且其中所述悬垂部分包括在所述吸力侧上具有第一曲率半径的附接到所述椭圆形部分的第一弧部分并且所述悬垂部分包括在所述吸力侧上具有不同于所述第一曲率半径的第二曲率半径的第二弧部分，并且所述第一弧部分和所述第二弧部分组合以通过使用康达效应来主动地将流体流重新定向成使流体流重新附着至所述第二表面。
22.根据权利要求21所述的翼型件，其中所述第二曲率半径小于所述第一曲率半径。
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