JP5982498B2 - 後流不感化のための翼およびその製造方法 - Google Patents

後流不感化のための翼およびその製造方法 Download PDF

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Description

本明細書に提示される実施形態は、概して、後流不感化を目指した構成の空気力学的表面に関し、より詳しくは、衝突する上流からの後流および渦への非定常圧力応答の不感化に向けた翼などの空気力学的表面の前縁の構成に関する。
これらに限られるわけではないが、航空機用エンジン、ガスタービンエンジン、および蒸気タービンエンジンなどの空気力学的表面を備える少なくともいくつかの公知の機械は、上流のブレード列などの上流の物体から生じる後流および渦の衝突に曝され、あるいは入力としての非定常な気流に曝される複数の回転翼および固定翼を備える。上流において生じた後流および渦が、下流に導かれ、下流の翼の前縁に衝突する可能性がある。いくつかの場合においては、互いに対して移動している上流の物体から下流の翼への後流の衝突が、ターボ機械の利用において発生する空気力学的騒音および空気力学的荷重の主要な発生源である。いくつかの公知の回転機械においては、騒音が、下流に位置する固定または回転翼の前縁に衝突する上流の回転翼の後流、下流に位置する回転または固定翼の前縁に衝突する上流のステータ部品の後流、または下流に位置する反対回転の翼の前縁に衝突する上流の回転翼の後流によって引き起こされる可能性がある。いくつかの公知のエンジンにおいては、後流が、非一様な温度分布を含む可能性がある。
航空機のエンジンが発生させる騒音は、国際的または各地域の規制によって制限される可能性があり、したがって燃料効率および排出物と騒音公害とのバランスをとる必要が生じる。ターボ機械の利用において発生する空気力学的騒音および空気力学的荷重の主要な発生源は、互いに対して移動する下流のブレード列またはベーンへの上流のブレード列からの後流の相互作用である。例として、下流の出口案内ベーン(OGV)と相互作用するファンの後流、二重反転の開放型ロータの前後のロータの相互作用によって引き起こされる騒音、ブースタの入り口案内ベーン(IGV)に衝突するファンの後流からのブースタ騒音、などが挙げられる。より詳しくは、翼の前縁に衝突する後流が、ターボ機械から放射される騒音の増大につながる可能性があり、ブレード列への空気力学的荷重が大きくなる可能性もある。非定常圧力応答の時間における相関を取り除くことによる不感化ならびに後流の大きさの軽減により、後流がブレード列またはベーンの前縁に衝突するときに生じる騒音および空気力学的荷重を減らすことができる。下流の翼への後流の大きさを小さくする少なくともいくつかの公知の方法は、上流の物体または翼と下流の翼との間の距離を大きくすることを含んでいる。この大きくされた距離が、後流を混ぜ合わせ、したがって翼の前縁に衝突する後流の大きさを小さくする。しかしながら、上流の物体と下流の翼との間の距離を大きくすることで、エンジンのサイズ、重量、およびコストが大になり、したがってエンジンの効率および性能が低下する可能性がある。
米国特許出願公開第2012/061522号明細書
1つの典型的な実施形態によれば、前縁および後縁において互いに接続された第1の面および第2の面、ならびに少なくとも1つの第1の翼弦長を定めている複数の第1の翼弦部分および少なくとも1つの第2の翼弦長を定めている複数の第2の翼弦部分を備える翼であって、前記複数の第1の翼弦部分および第2の翼弦部分が、当該翼の前縁に沿って波形を定めており、前記前縁が、間隔を空けて位置した複数の波状の突出部を備え、該複数の波状の突出部の各々が、波の先端と、間隔を空けて位置した隣り同士の波状の突出部からなる少なくとも1つのペアの間に定められた少なくとも1つの谷部分とを定めており、隣り同士の波状の突出部が、両者の間の先端から先端までの距離を定め、該先端から先端までの距離が、前記少なくとも1つの第1の翼弦長のうちの一定の割合を表わす値の範囲内にあり、前記波状の突出部の間隔は、実質的に一様および非一様の少なくとも一方であり、前記複数の第1の翼弦部分のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁において当該翼の前記第1の面または前記第2の面の一方から外に延び、前記複数の第2の翼弦部分のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁において当該翼の前記第1の面または前記第2の面の一方から外に延び、該外に延びる第1および第2の翼弦部分ならびに前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、三次元のクレニュレーションを有する翼を定めており、当該少なくとも1つの翼が、当該翼が上流で生じた後流または渦と相互作用することによって発生する非定常圧力の(空間的および時間的な)相関の軽減ならびに大きさの低減によって、少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦に対する翼の非定常圧力応答の不感化を促進するように構成されている翼が開示される。
別の典型的な実施形態によれば、エンジンにおける使用のための翼であって、前縁および後縁において互いに接続された第1の面および第2の面、ならびに第1の厚さを有しており、少なくとも1つの第1の翼弦長を定めている複数の第1の翼弦部分、および第2の厚さを有しており、少なくとも1つの第2の翼弦長を定めている複数の第2の翼弦部分を備えており、前記複数の第1の翼弦部分の各々が、前記複数の第2の翼弦部分の各々の間に定められ、前記第1の翼弦長が、前記第2の翼弦長よりも長く、当該翼の前縁に沿って波形を定めており、前記前縁が、間隔を空けて位置した複数の波状の突出部を備え、該複数の波状の突出部の各々が、波の先端と、間隔を空けて位置した隣り同士の波状の突出部からなる少なくとも1つのペアの間に定められた少なくとも1つの谷部分とを定めており、隣り同士の波状の突出部が、両者の間の先端から先端までの距離を定め、該先端から先端までの距離が、前記少なくとも1つの第1の翼弦長のうちの一定の割合を表わす値の範囲内にあり、前記波状の突出部の間隔は、実質的に一様および非一様の少なくとも一方であり、前記複数の第1の翼弦部分のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁において当該翼の前記第1の面または前記第2の面の一方から外に延び、前記複数の第2の翼弦部分のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁において当該翼の前記第1の面または前記第2の面の一方から外に延び、該外に延びる第1および第2の翼弦部分ならびに前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、三次元のクレニュレーションを有する翼を定めており、当該少なくとも1つの翼が、当該翼が上流で生じた後流または渦と相互作用することによって発生する非定常圧力の(空間的および時間的な)相関の軽減ならびに大きさの低減によって、少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦に対する翼の非定常圧力応答の不感化を促進するとともに、前記前縁の付近における強い流れの加速の悪影響の最小化を促進するように構成されている翼が開示される。
他の典型的な実施形態によれば、翼の製造方法であって、第1の面および第2の面を前縁および後縁において互いに接続して備えている少なくとも1つの翼を製造するステップを含んでおり、前記翼は、少なくとも1つの第1の翼弦長を定めている複数の第1の翼弦部分および少なくとも1つの第2の翼弦長を定めている複数の第2の翼弦部分を備えており、前記翼弦部分の各々は、前記後縁と前記前縁との間を延びており、前記翼弦部分は、前記翼の前縁に沿って波形を定めており、前記前縁は、前記翼の根元部と前記翼の先端部との間の長さを定めており、前記前縁は、間隔を空けて位置した複数の波状の突出部を備え、該複数の波状の突出部の各々が、波の先端と、間隔を空けて位置した隣り同士の波状の突出部からなる少なくとも1つのペアの間に定められた少なくとも1つの谷部分とを定めており、隣り同士の波状の突出部が、両者の間の先端から先端までの距離を定め、該先端から先端までの距離が、前記少なくとも1つの第1の翼弦長のうちの一定の割合を表わす値の範囲内にあり、前記波状の突出部の間隔は、実質的に一様および非一様の少なくとも一方であり、前記複数の第1の翼弦部分のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁において前記翼の前記第1の面または前記第2の面の一方から外に延び、前記複数の第2の翼弦部分のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁において前記翼の前記第1の面または前記第2の面の一方から外に延び、該外に延びる第1および第2の翼弦部分ならびに前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、三次元のクレニュレーションを有する翼を定めており、前記少なくとも1つの翼が、前記翼が上流で生じた後流または渦と相互作用することによって発生する非定常圧力の(空間的および時間的な)相関の軽減ならびに大きさの低減によって、少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦に対する翼の非定常圧力応答の不感化を促進するように構成されている方法が開示される。
本発明の上述の態様、特徴、および利点、ならびに他の態様、特徴、および利点が、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて検討することで、さらに明らかになるであろう。
典型的なタービンエンジンの概略図である。 図1に示したエンジンの一部分の拡大図である。 図1に示したエンジンにおいて使用することができる翼の斜視図である。 図3に示した翼の一部分の拡大図である。 図3に示した翼の一部分の端面断面図である。 図3に示した翼の第1の翼弦部分の断面図である。 図3に示した翼の第2の翼弦部分の断面図である。 図3に示した翼の第1および第2の翼弦部分の断面図である。 一実施形態による翼の概略の平面図である。 図3〜8に示した翼の別の実施形態を示す概略平面図である。 図1に示したエンジンにおいて使用することができる翼の別の実施形態の斜視図である。 一実施形態による翼の概略の平面図である。 一実施形態による翼の概略の平面図である。 一実施形態による翼の概略の平面図である。 一実施形態による翼の概略の平面図である。
例えば回転装置における使用(ただし、これに限られるわけではない)のための翼を製造するための装置および方法が開示される。本明細書に記載される実施形態は、あくまでも例示にすぎず、本発明を限定するものではない。開示される実施形態が、これらに限られるわけではないがファンブレード、ロータブレード、ステータベーン、ダクト付きファンのブレード、ダクト無しファンのブレード、支柱、ベーン、ナセルの入り口、開放型ロータ推進システム、風力タービンブレード、プロペラのインペラ、ディフューザベーン、および/または戻り流路ベーンなど、任意の種類の翼または空気力学的表面に適用可能であることを、理解すべきである。より具体的には、開示される実施形態は、上流において生じた後流および渦の衝突を被る任意の翼または空気力学的表面に適用可能である。
本明細書の記載において開示される実施形態は、タービンエンジンまたはターボ機械に関して説明されるが、開示される実施形態の装置および方法を、非定常な表面の圧力応答に対処するための手段として、適切な変更によって、これらに限られるわけではないがフラップの前縁、展開時のスラットの背後の翼前縁、着陸装置のフェアリングなどといった航空機の構造物および翼など、上流において生じた後流および渦の衝突を被る翼を備えている任意の装置に適するようにできることは、当業者にとって明らかである。
図1が、長手方向に延びる軸または中心線12を有している典型的なターボファンガスタービンエンジンアセンブリ10の概略図であり、軸または中心線12は、エンジンアセンブリ10を前部から後部(図1の左方から右方)に貫いて延びている。図示の典型的なエンジンを通過する流れは、おおむね前部から後部への流れである。エンジンの前部に向かってエンジンの後部から遠ざかる中心線に平行な方向が、本明細書において「上流」方向14と称される一方で、中心線に平行な反対の方向が、本明細書において「下流」方向16と称される。
エンジンアセンブリ10は、エンジンの輪郭をおおむね定めている外殻またはナセル18を有している。さらに、エンジンアセンブリ10は、吸気側20、コアエンジン排気側22、およびファン排気側24を備えている。吸気側20は、ナセル18の前部開口に位置する吸気口26を備えており、エンジンへの流れは、吸気口26を通って進入する。ファン排気側24は、ナセル18の後端に位置する排気孔またはノズル(図示されていない)を備える。流れは、排気孔からエンジンアセンブリ10を出る。
コアエンジンが、ナセル18の内側に配置され、ファンアセンブリ30と、ブースタコンプレッサ32と、コアガスタービンエンジン34と、ファンアセンブリ30およびブースタコンプレッサ32に接続された低圧タービン36とを備えている。ファンアセンブリ30は、ファンロータディスク42から実質的に径方向外側に延びる複数のロータファンブレード40を備えている。コアガスタービンエンジン34は、高圧コンプレッサ44、燃焼室46、および高圧タービン48を備えている。ブースタコンプレッサ32は、第1のドライブシャフト54に接続されたコンプレッサロータディスク52から実質的に径方向外側に延びる複数のロータブレード50を備えている。高圧コンプレッサ44および高圧タービン48は、第2のドライブシャフト56によって互いに接続されている。
稼働時に、吸気側20を通ってエンジンアセンブリ10に進入する空気が、ファンアセンブリ30によって圧縮される。ファンアセンブリ30を出る気流は、気流の一部分(より詳しくは、圧縮された気流58)がブースタコンプレッサ32に導かれ、気流の残りの部分60がブースタコンプレッサ32およびコアガスタービンエンジン34をバイパスし、ファン排気側24に位置する複数の翼案内ベーン39を備えている固定のベーン列(より詳しくは、出口案内ベーンアセンブリ38)を通ってエンジンアセンブリ10を出るように分割される。より具体的には、周方向に並んだ径方向に延びている翼案内ベーン39の列が、気流60の或る程度の方向の制御をもたらすために、ファンアセンブリ30に隣接して利用される。そのような翼案内ベーンの1つが、図2に示されている。複数のロータブレード50が、気流を圧縮し、圧縮された気流58をコアガスタービンエンジン34にもたらす。気流58は、高圧コンプレッサ44によってさらに圧縮され、燃焼室46にもたらされる。燃焼室46からの気流58が、回転タービン36および48を駆動し、コアエンジン排気側22を通ってエンジンアセンブリ10を出る。
図2に、固定の案内ベーンが示されており、より詳しくは、エンジンケーシング63の中央の周状部分62から図1の環状の空間37を横切ってエンジンファンケーシングまたはナセル18に位置する周状部分64に係合するように延びている周方向に並んだ放射状の案内ベーンのうちの1つとして構成された翼案内ベーン39が示されている。周状部分62および64は、ベーン支持座と称される円形のリムまたは帯状の構造物あるいはその弓形部分であってよい。最後の出口案内ベーンアセンブリ38において、周状部分64は、放射状に延びる翼案内ベーン39の円形の列を支持するための外側のリング状の構造物または周状部分64を協働して形成する複数の隣り合うベーン支持座部分(図示されていない)を備えている。翼案内ベーン39は、翼前縁66および翼後縁68を備えている。
図3が、翼70(より詳しくは、図1のエンジンアセンブリ10とおおむね同様のエンジンアセンブリにおいて使用することができる図1および2の翼案内ベーン39とおおむね同様の出口案内ベーン)の一実施形態の斜視図である。図4が、典型的な翼70の一部分の拡大図である。一実施形態においては、翼70が、先端部74および根元部76を備えている。あるいは、翼70を、これに限られるわけではないがロータブレードおよび/またはステータベーン/ブレードにおいて使用することができる。翼70は、第1の面(より具体的には、第1の起伏のある側壁80)と、第2の面(より具体的には、第2の起伏のある側壁82)とを備えている。具体的には、一実施形態において、第1の起伏のある側壁80が、翼70の圧縮側81を定めており、第2の起伏のある側壁82が、翼70の吸い込み側83を定めている。側壁80および82は、前縁84ならびに前縁84から下流に軸方向または翼弦方向に離された後縁86において、互いに接続されている。後縁86は、前縁84から翼弦方向に離れ、下流に位置している。圧縮側81および吸い込み側83(より詳しくは、第1の起伏のある側壁80および第2の起伏のある側壁82)の各々が、根元部76から先端部74に翼長方向に外に延びている。
一実施形態においては、翼70が、その設計ゆえに、さらに詳しく後述されるように、図4に示されるとおりの複数の第1の翼弦部分100および複数の第2の翼弦部分102を備える。第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102は、前縁84と後縁86との間をおおむね翼弦方向に延びている。さらに詳しく後述されるように、第1の翼弦部分100の各々は、すぐ隣の第2の翼弦部分102から径方向に距離104だけ離れている。一実施形態においては、少なくとも1つの第1の翼弦部分100が、少なくとも1つの第2の翼弦部分102の第2の翼弦長96よりも長い第1の翼弦長94にて形成されることにより、図3に示されるように前縁84に沿って複数の波106によって定められる波形105が定められている。具体的には、一実施形態においては、第1の翼弦部分100の各々が、前縁84に沿った波の先端108を定めている。同様に、第2の翼弦部分102の各々が、前縁84に沿った波の谷110を定めている。結果として、一実施形態においては、複数の交互の第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102が、波106を定めており、したがって前縁84に沿って延びる波状のパターンまたは波形105を定めている。別の実施形態においては、少なくとも1つの第1の翼弦部分100および少なくとも1つの第2の翼弦部分102が、図11に関して説明されるように等しい長さである第1の翼弦長94および第2の翼弦長96をそれぞれ有し、かつ第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102を互いに対して翼長方向に積み重ねることによって定められる反り、厚さ、または積み重ねの波のうちの少なくとも1つを備えるように形成される。
一実施形態においては、波106の各々が、径方向内側の縁114および径方向外側の縁112を備えている。さらに、前縁84が、複数の波の先端108および複数の波の谷110によって定められている。より具体的には、波の先端108の各々が、それぞれの第1の翼弦部分100に定められている。同様に、波の谷110の各々が、それぞれの第2の翼弦部分102に定められている。結果として、一実施形態においては、波の先端108の各々が、翼弦方向に波の谷110の各々から上流に距離116だけ延びている。さらに、一実施形態においては、径方向内側の縁114および径方向外側の縁112の各々が、波の先端108と波の谷110との間をおおむね径方向に延びている。
一実施形態においては、交互に隣接する第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102の数が、前縁84に沿って定められる波106の数を決定する。具体的には、一実施形態においては、第2の翼弦部分102の各々が、第1の翼弦部分100の各々から、径方向外側の縁112に対して測定される距離118だけ離れている。同様に、一実施形態においては、第1の翼弦部分100の各々が、第2の翼弦部分102の各々から、径方向内側の縁114に対して測定される距離104だけ離れている。あるいは、径方向内側および外側のそれぞれの縁112および114が、波の先端108と波の谷110との間を実質的に翼弦方向に延びるように、距離104および118が実質的にゼロであってよい。一実施形態においては、距離104および118が、ほぼ等しい。別の実施形態においては、距離104が、距離118に等しくなくてもよい。 そのような実施形態においては、径方向内側の縁114の翼長方向の部分波長104が、径方向外側の縁112の翼長方向の部分波長118に実質的に等しくない。別の実施形態においては、径方向内側の縁114および径方向外側の縁112が、これらに限られるわけではないが真っ直ぐな縁および正弦曲線の縁など、波の先端108と波の谷110との間を延びる任意の平面形状を有することができる。波106を、翼70の空気力学的性能にとって不利にならないように、適切な局所平均の翼弦、反り、および積み重ね(例えば、二面角)を保つように設計することができる。
一実施形態においては、波106が、翼70の前縁84の根元部76から先端部74まで翼長方向に延びている。別の実施形態においては、波106が、(現在説明されている)翼70の前縁84に沿って翼長方向に部分的にのみ延びることができる。他の実施形態においては、翼70が、(現在説明されている)翼70に沿って翼長方向に少なくとも部分的に延びる波106の少なくとも1つのグループを備えることができる。
図4に示される実施形態においては、波の谷部分110が、おおむね前縁84に沿って延びる長さ120を有している。同様に、一実施形態においては、波の先端部分108が、おおむね前縁84に沿って延びる長さ122を有している。あるいは、波の谷部分110が、実質的に径方向内側の縁114と径方向外側の縁112との間に定められる変わり目の点であるように、波の谷部分110の長さ120が、実質的にゼロであってよい。別の実施形態においては、波の先端部分108が、実質的に径方向内側の縁114と径方向外側の縁112との間に定められる変わり目の点であるように、長さ122が実質的にゼロであってよい。
複数の波106の各々は、先端から先端までの距離124に対する距離116の比を表わす所定のアスペクト比にて製造される。一実施形態においては、距離116が、第1の翼弦長94(図3に示されている)と第2の翼弦長96(図3に示されている)との間の距離である。一実施形態においては、距離116が、反りの波(camber wave)だけが含まれる場合に実質的にゼロであってよい。
図5が、図3の翼70の前縁84の一部分の端面断面図である。図6および7が、標準的な前縁の翼との比較において、それぞれ長い第1の翼弦部分100および短い第2の翼弦部分102を通って得られた翼70の断面を、翼長方向に眺めた図である。さらに、一実施形態においては、翼70が、前縁84から後縁86に翼弦方向に延びる平均反り曲線126を備えて形成され、平均反り曲線126は、第1の起伏のある側壁80または翼の圧縮側81ならびに第2の起伏のある側壁82または吸い込み側83の両方から等距離にある。一実施形態においては、翼70が、第1の起伏のある側壁80と第2の起伏のある側壁82との間で測定される厚さをさらに有する。具体的には、一実施形態においては、翼70が、少なくとも1つの第1の翼弦部分100において定められる第1の翼弦厚さ128と、少なくとも1つの第2の翼弦部分102において定められる第2の翼弦厚さ130とを有する。一実施形態においては、第1の翼弦厚さ128が、第2の翼弦厚さ130よりも大きい。さらに、一実施形態においては、第2の翼弦厚さ130が、第1の翼弦厚さ128よりも幅広い。翼70には、実質的に前縁84と後縁との間に定められる翼長方向において、以下で流れの方向における翼の反りおよび/または翼長方向の積み重ねの両方によって定められる複数の反り波132が形成されており、結果として三次元のクレニュレーション(crenulated)を有する翼70が定められている。
図5に示される実施形態においては、第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102の各々の前縁84に、翼の平均反り曲線126に対してそれぞれの反り曲線134および136が形成されている。より具体的には、第1の翼弦反り曲線134が、平均反り曲線126に対して角度θ1に向けられている。この第1の翼弦反り曲線134の向きにより、波の先端108が、第1の起伏のある側壁80(すなわち、圧縮側81)または第2の起伏のある側壁82(すなわち、吸い込み側83)のうちの一方の流路(図示されていない)に距離138だけ延び、ここで距離138は、平均反り曲線126と第1の起伏のある側壁80との間で測定される。同様に、第2の翼弦反り曲線136が、平均反り曲線126に対して角度θ2に向けられている。この第2の翼弦反り曲線136の向きにより、波の谷110が、第1の起伏のある側壁80(すなわち、圧縮側81)または第2の起伏のある側壁82(すなわち、吸い込み側83)のうちの一方の流路(図示されていない)に距離140だけ延び、ここで距離140は、平均反り曲線126と第2の起伏のある側壁82との間で測定される。関心の特定の稼働状況において、波状の前縁の造作によってもたらされる翼弦の変化が、第2の翼弦部分102の前縁において、隣接する第1の翼弦部分100の空気力学的影響に起因して、強い流れの加速(本明細書において、前縁吸い込みピークと称される)を生じさせる可能性がある。この流れの加速が、波状の前縁の有効性を制限し、おそらくは騒音に不利な影響を引き起こす可能性がある。したがって、第2の翼弦部分102の前縁吸い込みピークを、適切な設計によって軽減することが不可欠である。一実施形態においては、図6および7に示されるように、第2の翼弦部分102の前縁吸い込みピークを軽減するために、第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102の波状の前縁が、点線にて示されるとおりの標準的な前縁の翼に対して下方に向けられてよく、波状の前縁の付近において、標準的な前縁を備える翼の曲率よりも大きい曲率を備えることができる。このように第1の翼弦部分100および第2の翼弦部分102を構成することによって、前縁吸い込みピークを最小化することができ、衝突する後流および渦に対する翼の非定常圧力応答の不感化がもたらされ、結果として発生する騒音が小さくなる。前縁における強い流れの加速を軽減する別の実施形態を、例えば厚さの変更によるなど、他の幾何学的な設計パラメータによって達成してもよいことは、当業者にとって自明である。
一実施形態においては、距離142が、波の先端部分108の第2の起伏のある側壁82と、波の谷部分110の第2の起伏のある側壁82との間で測定される。さらに、一実施形態においては、前縁84において定められる距離142を、図8に詳しく示されるように第1の翼弦反り曲線134と第2の翼弦反り曲線136との間の前縁84における角度差θ3を大きくすることによって、さらに増やすことができる。さらに詳しく後述されるように、距離142を増やすことによって、翼70の前縁84に衝突する後流によって引き起こされる非定常な気圧の軽減が促進される。より具体的には、距離142を増すことで、非定常圧力の非相関化ならびに翼70に衝突する後流および渦への翼の非定常圧力応答の大きさの軽減を促進でき、騒音および空気力学的荷重の低減が促進される。一実施形態においては、第2の翼弦厚さ130を変更することによって、前縁吸い込みピークの制御または軽減を促進することができる。良好に設計された前縁84は、第2の翼弦部分102における前縁吸い込みピークおよび付随の騒音の不利益を軽減でき、全体としての波状の前縁の有効性を改善することができる。このようにして、翼70が、(空間的および時間的な)非相関化、ならびに上流において発生した後流または波との相互作用によって引き起こされる非定常圧力の大きさの低減、および前縁84の付近での強い流れの加速の最小化によって、少なくとも1つの非定常な後流の衝突に対する翼の非定常圧力応答の不感化を促進するように構成される。さらに、波状の前縁の造作を備えることで、時間平均の変化および非定常な表面圧力場が可能になり、したがって生じる雑音が小さくなる。
エンジンの稼働時に、図1のロータファンブレード40などの複数のファンブレードが、気流60が出口案内ベーンアセンブリの翼70の前縁84に衝突するように、軸12(図1)を中心にして回転する。より具体的には、気流60が、波106および反り波132に衝突し、各々の翼70を下流方向に導かれる。気流60が波106および反り波132に衝突するとき、衝突する非一様な気流60に対する翼の非定常圧力応答の非相関化が達成される。より具体的には、翼との非定常な突風の相互作用の非相関化が、結果としての非定常表面圧力の大きさの軽減をもたらすことができ、したがって翼70が放射する騒音のレベルを下げることができる。
気流60が翼70の前縁84に衝突するとき、翼の非定常圧力応答の非相関化は、いくつかの方法で生じる。すなわち、(i)入射する気流60における渦の到着時刻が、相互作用する前縁84の物理的な位置によって変更され、(ii)前縁84における翼表面の非定常圧力が、(伝統的な前縁と比べて)空間的にコヒーレントでなくなり、したがって翼70の表面圧力が、伝統的な前縁に関する応答とは異なる応答を示し、第2の翼弦部分102における前縁吸い込みピークの悪影響が最小化され、(iii)翼70の平均荷重が、波状の前縁84ゆえに変化し、変化後の平均荷重の付近の非定常応答が、コヒーレントでなくなる。たとえ前縁に入射する渦の到着時刻の波状の変化が何らかの形で(人工的に)取り除かれるとしても、波状の前縁は、湾曲した前縁および波状の翼表面そのものに起因して、伝統的な前縁と比べて依然としてより低い非定常圧力にて応答する。
次に図9および10を参照すると、本明細書に開示の実施形態による種々の翼の構成が、概略の平面図にて示されている。より詳しくは、すでに説明した図3〜8の翼70とおおむね同様の翼150の概略の平面図が、図9に示されている。図示の実施形態において、翼150は、前縁84に位置する波形105と、複数の反り波132とを備えており、どちらも翼長方向において翼70の実質的に全長に沿って形成されている。より具体的には、波形105および反り波132が、先端部74から根元部76まで延びる三次元の翼を生み出している。この図示の実施形態において、波形105を構成する複数の波106および反り波132は、翼長方向において翼の実質的に全長に沿って実質的に一様に形成されている。すでに述べたように、波106は実質的に等しく、したがって径方向内側の縁114(図4)の翼長方向の部分波長104が、径方向外側の縁112(図4)の翼長方向の部分波長118に実質的に等しい。図10に示されるとおりの別の実施形態は、実質的に非一様な間隔の波の構成を備えることができる。 他の実施形態においては、波形を前縁全体に適用でき、より大きな騒音および空気力学的荷重の利益をもたらすことができる。
すでに説明した図3〜8の翼70とおおむね同様の別の翼155の概略の平面図が、図10に示されている。図示の実施形態において、翼155は、前縁84に位置する波形105と、複数の反り波132とを備えており、どちらも翼長方向において翼70の長さの大部分に沿って形成されている。より具体的には、波形105および反り波132が、翼長方向に先端部74から根元部76まで延びる三次元の翼を生み出している。この図示の実施形態において、波形105を構成する複数の波106および反り波132は、翼長方向において翼70の実質的に全長に沿って実質的に非一様に形成されている。より具体的には、すでに述べたように、径方向内側の縁114(図4)の翼長方向の部分波長104が、径方向外側の縁112(図4)の翼長方向の部分波長118に実質的に等しくない。非対称な波形の使用は、上流から衝突する後流および渦に対して翼が発生させる非定常圧力応答の非相関化を改善することができる。別の実施形態においては、複数の波106を、翼70の中央部あるいは末端または先端に形成するなど、翼長方向の翼70の長さの一部分に沿ってのみ実質的に非一様に形成することができる。
図11が、本明細書に開示の波状の前縁を具現化する空気力学的表面の一実施形態の斜視図である。より詳しくは、図1のエンジンアセンブリ10とおおむね同様のエンジンアセンブリにおいて使用することができる図1のロータファンブレード40と実質的に同様の翼200が示されている。一実施形態においては、翼200が、翼202と、台座203と、根元部206とを備えている。あるいは、翼202を、これらに限られるわけではないが、ロータブレード、ステータブレード、および/またはノズルアセンブリにおいて使用することができる。一実施形態においては、根元部206が、翼200を図1のファンロータディスク42などのロータディスクに取り付けできるようにする一体の蟻継ぎ208を備えている。翼200は、第1の起伏のある側壁210および第2の起伏のある側壁212を備えている。具体的には、一実施形態において、第1の起伏のある側壁210が、翼200の圧縮側211を定めており、第2の起伏のある側壁212が、翼200の吸い込み側213を定めている。側壁210および212は、前縁214および後縁216において、互いに接続されている。後縁216は、前縁214から翼弦方向に離れ、下流に位置している。圧縮側211および吸い込み側213(より詳しくは、第1の起伏のある側壁210および第2の起伏のある側壁212)の各々が、根元部206から先端部204に翼長方向に外に延びている。あるいは、翼200が、蟻継ぎ208または台座部分203を備え、あるいは備えずに、任意の伝統的な形態を有することができる。例えば、翼70を、蟻継ぎ208および台座部分203を備えないブリスク(blisk)方式の構成にてロータディスクと一体に形成してもよい。
一実施形態においては、第1の実施形態に関して詳しく説明したように、翼200が、複数の第1の翼弦部分230および複数の第2の翼弦部分232を備えており、そのうちの代表的な見本だけが図示されている。第1の翼弦部分230および第2の翼弦部分232は、前縁214と後縁216との間をおおむね翼弦方向に延びている。翼70と同様に、すでに図3〜5において詳しく説明したように、第1の翼弦部分230の各々は、すぐ隣の第2の翼弦部分232から或る距離だけ径方向に離れて位置している。一実施形態においては、少なくとも1つの第1の翼弦部分230を、少なくとも1つの第2の翼弦部分232の翼弦長226と実質的に等しく、反り、厚さ、または翼の積み重ねの波(例えば、二面角)のうちの少なくとも1つを備えている翼弦長224にて形成することができる。別の実施形態においては、少なくとも1つの第1の翼弦部分230を、少なくとも1つの第2の翼弦部分232の翼弦長226よりも長い翼弦長224にて形成することにより、図3の波形105とおおむね同様の前縁84に沿った複数の波によって定められる波形を定めることができる。一実施形態においては、第1の翼弦部分230の各々が、前縁214に沿った波の先端238を定めている。同様に、第2の翼弦部分232の各々が、前縁214に沿った波の谷240を定めている。結果として、一実施形態においては、複数の交互の第1の翼弦部分230および第2の翼弦部分232が、波236を定めており、したがって前縁214に沿って延びる波状のパターンまたは波形235を定めている。
すでに図4の説明において詳しく述べたように、波236の各々は、径方向内側の縁244および径方向外側の縁242を備えている。さらに、前縁214が、複数の波の先端238および複数の波の谷240によって定められている。より具体的には、波の先端238の各々が、それぞれの第1の翼弦部分230に定められている。同様に、波の谷240の各々が、それぞれの第2の翼弦部分232に定められている。結果として、一実施形態においては、波の先端238の各々が、翼弦方向に波の谷240の各々から上流に或る距離だけ延びている。さらに、一実施形態においては、径方向内側の縁244および径方向外側の縁242の各々が、波の先端238と波の谷240との間をおおむね径方向に延びている。
一実施形態においては、交互に隣接する第1の翼弦部分230および第2の翼弦部分232の数が、前縁214に沿って定められる波236の数を決定する。具体的には、一実施形態においては、第2の翼弦部分232の各々を、第1の翼弦部分230の各々から、径方向内側の縁244に対して測定される距離233だけ離すことができる。同様に、一実施形態においては、第1の翼弦部分230の各々が、第2の翼弦部分232の各々から、径方向外側の縁242に対して測定される距離231だけ離れている。距離は、径方向内側および外側のそれぞれの縁242および244が、波の先端238と波の谷240との間を実質的に翼弦方向に延びるように、実質的にゼロであってよい。図3〜5に関してすでに詳述したように、波236は、実質的に同じに形成されても、同じに形成されなくてもよく、あるいは同じ波および同じでない波の両方を含むことができる。別の実施形態においては、径方向内側の縁244および径方向外側の縁242が、これに限られるわけではないが正弦曲線の縁など、波の先端238と波の谷240との間を延びる任意の平面形状を有することができる。波236を、翼200の空気力学的性能にとって不利にならないように、適切な局所平均の翼弦、反り、および積み重ね(例えば、二面角)を保つように設計することができる。
図示の実施形態においては、波の谷部分240が、おおむね前縁214に沿って延びる長さを有している。同様に、一実施形態においては、波の先端部分238が、おおむね前縁214に沿って延びる長さを有している。波の谷部分240が、実質的に径方向内側の縁244と径方向外側の縁242との間に定められる変わり目の点であるように、波の谷部分240の長さは、実質的にゼロであってもよい。別の実施形態においては、波の先端部分238が、実質的に径方向内側の縁244と径方向外側の縁242との間に定められる変わり目の点であるように、長さが実質的にゼロであってよい。複数の波236の各々は、翼70(図2〜10)に関してすでに述べたとおりの所定のアスペクト比にて製造される。
次に図12〜15を参照すると、本明細書に開示の実施形態による種々の翼の構成が、概略の平面図にて示されている。より詳しくは、翼250の概略の平面図が、図12に示されている。図示の実施形態においては、翼250が、前縁214に位置する波形235を構成する複数の波236と、複数の反り波232とを備えており、どちらも翼長方向において翼250の実質的に全長に沿って形成されている。より具体的には、波形235および反り波232が、根元部206から先端部204まで延びる三次元の翼を生み出している。この図示の実施形態において、複数の波236および反り波232は、翼長方向において翼の実質的に全長に沿って実質的に等しく形成されている。すでに述べたように、波236は実質的に等しく、したがって径方向内側の縁244(図11)の翼長方向の部分波長が、径方向外側の縁242(図11)の翼長方向の部分波長に実質的に等しい。別の実施形態は、翼長方向において翼の実質的に全長に沿って間隔を空けて位置するすでに述べたとおりの等しくない波の構成を備えることができる。さらに別の代案の実施形態においては、翼250を、すでに述べたように実質的に等しい翼弦部分の長さ(図示されていない)を有し、かつ反り、厚さ、または積み重ねの波のうちの少なくとも1つを備えることで、複数の反り波232だけを有する翼を定めるように構成することができる。
図13には、別の翼255の概略の平面図が示されている。図示の実施形態において、翼255は、前縁214に位置する波形235と、複数の反り波232とを備えており、どちらも翼長方向において翼255の長さの一部分にだけ沿って形成されている。図示の実施形態においては、波形235および反り波232が、先端部204に近い翼255の末端または先端に形成されている。より具体的には、波形235および反り波232が、先端部204から翼長方向における翼255の全長の一部分にすぎない前縁214に沿った地点まで広がる三次元の翼を生み出している。この図示の実施形態においては、複数の波236および反り波232が、一様な構成である。別の実施形態においては、複数の波236を、非一様な構成にて、翼長方向における翼255の長さの一部分にだけ沿って形成することができる。さらに別の実施形態においては、図14に最もよく示されているとおり、翼260を、すでに述べたように実質的に等しい翼弦部分の長さを有することで、翼260の全長のうちの一部分にだけ沿って形成された複数の反り波232だけを有する翼を定めるように構成することができる。
図15には、さらに別の代案の翼265の概略の平面図が示されている。図示の実施形態においては、翼265が、前縁214に位置する波形235と、複数の反り波232とを、翼長方向における翼265の実質的に全長に沿って形成して備えている。波形235および反り波232が、根元部206から先端部204まで翼265の実質的に全長にわたって延びる三次元の翼を生み出している。この図示の実施形態において、波形235を構成する複数の波236および反り波232は、一様および/または非一様に構成されるが、翼長方向における翼の長さに沿って変化する径方向内側および外側の縁を備える。より具体的には、すでに述べたように、径方向内側の縁244(図11)および径方向外側の縁242(図11)の翼長方向の部分波長が、実質的に等しくなく、同等でもない。本明細書に記載の実施形態においては、各々の翼の構成が、上流の回転部品またはステータ構成部品などの上流の構成部品から翼の前縁に衝突する複数の後流、渦、および波、あるいは翼の前縁に衝突する上流の非定常な流体の流入への翼の応答について、時間的および空間的な相関を軽減し、あるいは大きさを小さくすることによって、到来する流体の突風への翼の非定常圧力応答ならびに前縁に衝突する非定常圧力波(音波)の不感化を促進するように設計される。
翼の製造方法も、本明細書において説明される。本方法は、第1の起伏のある側壁または圧縮側と、第2の起伏のある側壁または吸い込み側とを、前縁および後縁において互いに接続して備え、さらに各々が前縁と後縁との間を延びている複数の第1および第2の翼弦部分を備えている少なくとも1つの翼を製造することを含んでいる。第1の翼弦部分のうちの少なくとも1つが、前縁において翼の第1の起伏のある側壁または第2の起伏のある側壁の一方から外に延び、第2の翼弦部分のうちの少なくとも1つが、前縁において翼の第1の起伏のある側壁または第2の起伏のある側壁の一方から外に延びている。複数の第1の翼弦部分は、少なくとも1つの第1の翼弦長を定めている。複数の第2の翼弦部分が、それぞれが前縁と後縁との間を延びている少なくとも1つの第2の翼弦長を定め、前記第1の翼弦長が、第2の翼弦長よりも長くてよい。翼は、第1の翼弦厚さを有する複数の第1の翼弦部分と、第2の翼弦厚さを有する複数の第2の翼弦部分とをさらに含む。
上述の三次元の波状の前縁の翼は、衝突する流体の突風または後流に対するブレードの応答を効果的に不感化し、エンジンの稼働時に生じる騒音および空気力学的荷重の軽減を促進する。エンジンの稼働時に、翼は、上流の物体からの後流および渦の衝突または非定常な流れの流入を被る可能性があり、それら後流が翼に衝突するときに騒音および空気力学的荷重を引き起こす。一実施形態においては、各々の翼が、複数の波状の突出部または波を含む前縁を備える。さらに、そのような実施形態において、複数の波が、前縁に沿った複数の先端および谷ならびに翼の表面の複数の反り波を定め、三次元のクレニュレーションを有する翼をもたらす。翼の前縁の波および反り波が、衝突する後流および渦への翼の非定常応答の相関の軽減および大きさの低減によって、翼の不感化を促進する。より具体的には、翼の前縁の波および反り波が、衝突する気流における渦の到着時刻を変え、前縁における翼の非定常圧力荷重を伝統的な前縁と比べて空間的にコヒーレントでなくなるように変え、前縁吸い込みピークの悪影響を最小化し、翼の非定常圧力応答を改善し、変化後の時間平均荷重についての非定常応答が軽減され、コヒーレントでなくなるように、翼の時間平均の荷重を変えることによって、翼に衝突する後流によって引き起こされる非定常圧力の相関の軽減および大きさの低減の両方を促進する。
この方法で構成された前縁は、到来する比較的非定常な流れの乱れに対するブレード、ベーン、または空気力学的表面全般の非定常な空気力学的および空気音響的応答に対処する。より具体的には、本明細書に記載のように構成された前縁は、翼の前縁に衝突する後流および渦に対する翼の非定常圧力応答の大きさの軽減を促進し、したがって騒音および空気力学的荷重の軽減を促進する。衝突する後流に対する非定常圧力応答の相関の軽減および大きさの低減は、翼と上流の構成部品との間に必要な軸方向の距離の短縮を促進できる。結果として、エンジンの効率および性能について、少なくとも1つの翼の前縁の少なくとも一部分に定められる複数の波および反り波を持たない標準的な翼を用いるエンジンと比べた改善が促進される。さらに、放射される騒音および空気力学的荷重の軽減が、ブレードまたはベーンの重量を増やすことなく、空気力学的性能を実質的に低下させることなく、かつ全体としてのエンジンシステム(長さ、重量、構造、など)に他の影響を及ぼすことなく達成される。一実施形態においては、本明細書に開示の波状の前縁の設計が、目標の騒音レベルを保ちつつ全体としてのシステムの性能を進歩させることができるが、仮に伝統的な翼の前縁が用いられたならば通常は騒音を増大させることになるであろうエンジンの設計の変更(例えば、ファン−OGVの軸方向の間隔の短縮、ファンの直径の縮小、ファンの先端速度の増大、OGVスイープの短縮、など)を、可能にすることができる。
以上、ファンブレードおよび案内ベーンを含む翼の典型的な実施形態を、詳しく説明した。翼は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されず、むしろファンブレード、ステータ、または機体などの蒸溜の物体からの後流および渦の衝突に曝され、あるいは非定常な流体の流れに曝される任意の種類の翼に適用可能である。本明細書に記載の翼を、他のエンジンとともに他のブレードシステム構成部品と組み合わせて使用することができる。
10 エンジンアセンブリ
12 軸、中心線
14 方向
16 方向
18 ナセル
20 吸気側
22 コアエンジン排気側
24 ファン排気側
26 吸気口
30 ファンアセンブリ
32 ブースタコンプレッサ
34 コアガスタービンエンジン
36 回転タービン、低圧タービン
37 空間
38 出口案内ベーンアセンブリ
39 翼案内ベーン
40 ロータファンブレード
42 ファンロータディスク
44 高圧コンプレッサ
46 燃焼室
48 回転タービン、高圧タービン
50 ロータブレード
52 コンプレッサロータディスク
54 第1のドライブシャフト
56 第2のドライブシャフト
58 気流
60 気流
62 周状部分
63 エンジンケーシング
64 周状部分
66 翼前縁
68 翼後縁
70 翼
74 先端部
76 根元部
80 第1の起伏のある側壁
81 圧縮側
82 第2の起伏のある側壁
83 吸い込み側
84 前縁
86 後縁
94 第1の翼弦長
96 第2の翼弦長
100 第1の翼弦部分
102 第2の翼弦部分
104 部分波長
104 距離
105 波形
106 波
108 波の先端部分、波の先端
110 波の谷部分、波の谷
112 径方向外側の縁
114 径方向内側の縁
116 距離
118 距離、翼長方向の部分波長
124 先端から先端までの距離
132 反り波
138 距離
140 距離
142 距離
150 翼
155 翼
200 翼
202 翼
203 台座部分、台座
204 先端部
206 根元部
208 蟻継ぎ
210 第1の起伏のある側壁
211 圧縮側
212 第2の起伏のある側壁
213 吸い込み側
214 前縁
216 後縁
224 翼弦長
226 翼弦長
230 第1の翼弦部分
231 距離
232 第2の翼弦部分、反り波
233 距離
235 波形
236 波
238 波の先端部分、波の先端
240 波の谷部分、波の谷
242 径方向外側の縁
244 径方向内側の縁
250 翼
255 翼
260 翼
265 翼
θ1 角度
θ2 角度
θ3 角度差

Claims (14)

  1. 前縁(84、214)および後縁(86)において互いに接続された第1の面(80)および第2の面(82)、ならびに
    少なくとも1つの第1の翼弦長(94)を定めている複数の第1の翼弦部分(100、230)および少なくとも1つの第2の翼弦長(96)を定めている複数の第2の翼弦部分(102、232)
    を備える翼(70)であって、
    前記前縁は、翼長方向で前記翼の全長に延び、
    前記後縁は、前、翼弦方向に間隔をあけて記前縁の下流に位置し、
    前記翼(70)が、前記翼(70)が少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦と相互作用することによって発生する非定常圧力の空間的および時間的な相関の軽減ならびに大きさの低減によって、少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦に対する翼(70)の非定常圧力応答の不感化を促進するように構成されており、
    前記複数の第1の翼弦部分(100、230)および第2の翼弦部分(102、232)が、前記翼(70)の前縁(84、214)に沿って波形(105)を定めており、
    前記複数の第1の翼弦部分(100、230)のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁(84、214)において前記翼の前記第1の面(80)または前記第2の面の一方から外に延び且つ翼弦方向で前記翼の幅の一部のみに延び、
    前記複数の第2の翼弦部分(102、232)のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁(84、214)において前記翼(70)の前記第1の面(80)または前記第2の面の一方から外に延び且つ翼弦方向で前記翼の幅の一部のみに延び、
    前記前縁(84、214)が、間隔を空けて位置した複数の波状の突出部を備え、該複数の波状の突出部の各々が、波の先端(108、238)と、間隔を空けて位置した隣り同士の波状の突出部からなる少なくとも1つのペアの間に定められた少なくとも1つの谷部分(110、240)とを定めており、隣り同士の波状の突出部が、両者の間の先端から先端までの距離(124)を定め、該先端から先端までの距離(124)が、前記少なくとも1つの第1の翼弦長(94)のうちの一定の割合を表わす値の範囲内にあり、
    前記複数の波状の突出部の各々は、径方向内側の縁(114、244)及び径方向外側の縁(112、242)を備え、角度付けされて前記前縁に衝突する後流によって引き起こされる非定常な気圧の軽減が促進され、
    前記波状の突出部の間隔は、実質的に一様および非一様の少なくとも一方であり、
    前記外に延びる第1および第2の翼弦部分(102、232)ならびに前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、三次元のクレニュレーションを有する翼(70)を定める、
    翼(70)。
  2. 前記前縁(84、214)から前記後縁(86)まで延びている前記第1および第2の面の間で測定される厚さをさらに備えており、該翼(70)の厚さが、翼長方向において変化している、請求項1に記載の翼(70)。
  3. 前記複数の第1の翼弦部分(100、230)が、第1の厚さを有し、前記複数の第2の翼弦部分(102、232)が、第2の厚さを有し、前記複数の第1の翼弦部分(100、230)の各々が、前記複数の第2の翼弦部分(102、232)の各々の間に定められている、請求項1又は2に記載の翼(70)。
  4. 前記第1の翼弦長(94)が、前記第2の翼弦長(96)よりも長い、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の翼(70)。
  5. 前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、翼長方向における前記翼(70)の一部分にだけ沿って形成されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の翼(70)。
  6. 前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、翼長方向における前記翼(70)の実質的に全長に沿って形成されている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の翼(70)。
  7. 前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、同じではない、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の翼(70)。
  8. 前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部の一部が、同じであり、前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部の一部が、同じではない、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の翼(70)。
  9. 不動の案内ベーンである、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の翼(70)。
  10. 回転するブレードである、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の翼(70)。
  11. 翼(70)の製造方法であって、
    第1の面および第2の面(80、82)を前縁および後縁において互いに接続して備えている少なくとも1つの翼(70)を製造するステップ
    を含んでおり、
    前記翼(70)は、少なくとも1つの第1の翼弦長(94)を定めている複数の第1の翼弦部分(100、230)および少なくとも1つの第2の翼弦長(96)を定めている複数の第2の翼弦部分(102、232)を備えており、
    前記前縁は、翼長方向で前記翼の全長に延び、
    前記後縁は、前、翼弦方向に間隔をあけて記前縁の下流に位置し、
    前記翼(70)が、前記翼(70)が少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦と相互作用することによって発生する非定常圧力の空間的および時間的な相関の軽減ならびに大きさの低減によって、少なくとも1つの衝突する上流で生じた後流または渦に対する翼(70)の非定常圧力応答の不感化を促進するように構成されており、
    前記翼弦部分の各々は、前記前縁(84、214)と前記後縁(86)との間を延びており、前記翼弦部分は、前記翼(70)の前縁に沿って波形を定めており、前記前縁(84、214)は、前記翼(70)の根元部と前記翼(70)の先端部との間の長さを定めており、
    前記複数の第1の翼弦部分(100、230)のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁(84、214)において前記翼の前記第1の面(80)または前記第2の面の一方から外に延び且つ翼弦方向で前記翼の幅の一部のみに延び、
    前記複数の第2の翼弦部分(102、232)のうちの少なくとも1つの翼弦部分が、前記前縁(84、214)において前記翼(70)の前記第1の面(80)または前記第2の面の一方から外に延び且つ翼弦方向で前記翼の幅の一部のみに延び、
    前記前縁(84、214)は、間隔を空けて位置した複数の波状の突出部を備え、該複数の波状の突出部の各々が、波の先端(108)と、間隔を空けて位置した隣り同士の波状の突出部からなる少なくとも1つのペアの間に定められた少なくとも1つの谷部分(110、240)とを定めており、隣り同士の波状の突出部が、両者の間の先端から先端までの距離を定め、該先端から先端までの距離が、前記少なくとも1つの第1の翼弦長(94)のうちの一定の割合を表わす値の範囲内にあり、
    前記複数の波状の突出部の各々は、径方向内側の縁(114、244)及び径方向外側の縁(112、242)を備え、角度付けされて前記前縁に衝突する後流によって引き起こされる非定常な気圧の軽減が促進され、
    前記波状の突出部の間隔は、実質的に一様および非一様の少なくとも一方であり、
    前記外に延びる第1および第2の翼弦部分(102、232)ならびに前記間隔を空けて位置した複数の波状の突出部が、三次元のクレニュレーションを有する翼(70)を定める、
    方法。
  12. 前記少なくとも1つの翼(70)を製造するステップが、前記翼(70)が前記前縁(84、214)から前記後縁(86)まで延びている前記第1および第2の面(80、82)の間で測定される厚さを備え、該翼(70)の厚さが翼長方向において変化しているように前記翼(70)を製造することをさらに含んでいる、請求項11に記載の方法。
  13. 前記少なくとも1つの翼(70)を製造するステップが、前記翼(70)が第1の厚さを有する複数の第1の翼弦部分と第2の厚さを有する複数の第2の翼弦部分(102、232)とを備えて形成され、前記複数の第1の翼弦部分の各々が前記複数の第2の翼弦部分(102、232)の各々の間に定められるように前記翼(70)を製造することをさらに含んでいる、請求項11又は12に記載の方法。
  14. 前記翼(70)が、出口案内ベーン、ファンブレード、ロータブレード、ステータベーン、ダクト付きファンのブレード、ダクト無しファンのブレード、支柱、ナセル入り口、風力タービンブレード、プロペラ、インペラ、ディフューザベーン、戻り流路のベーン、フラップ前縁、翼(70)の前縁、または着陸装置のフェアリングのうちの1つである、請求項11乃至13のいずれか1項に記載の方法。
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