(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレード部分（２）がオフセット（３）を持つ、非流線型のプロペラ（１）のブレード（２）の少なくとも一部をモデル化する方法であって、装置（１０）のデータ処理手段（１１）が、
（ａ）ブレード（２）の所与の高さにおける断面に沿った位置に応じて、オフセット（３）を特徴づける前記ブレード（２）の変形を表す少なくとも１つのベジェ曲線をパラメータ化するステップであり、曲線が、
ａ．ブレード（２）の前記断面の大きさを規定する第１および第２のエンド制御点（ＰＣＵ１、ＰＣＵＫ）と、
ｂ．エンド点（ＰＣＵ１、ＰＣＵＫ）の間に配置される少なくとも１つの中間制御点
【数１】
0006471158.tif 000019
とによって定義され（ここで、「Ｋ」は３以上の整数）、パラメータ化が、少なくとも１つの変形パラメータおよびブレード（２）の断面の前記高さに従って、中間制御点（ＰＣＵｉ）の横座標および第２のエンド点（ＰＣＵＫ）の縦座標を表す関数として行われる、パラメータ化するステップと、
（ｂ）変形パラメータの最適化値を決定するステップと、
（ｃ）それによって決定された値を前記装置（１０）のインターフェース（１３）に出力するステップと、を実行することを含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
変形パラメータが、変形が開始される断面の相対的高さ（ｈ０）、およびブレード（２）の端部における最大オフセット（ｄｍａｘ）であり、少なくとも１つのパラメータ化されたベジェ曲線が、ブレード（２）の断面の相対的高さｈ、ｈ∈［ｈ０，１］と関連する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２のエンド制御点（ＰＣＵＫ）の縦座標（ｙＫ）が、
【数２】
0006471158.tif 000020
によって与えられる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの中間制御点（ＰＣＵｉ）の横座標（ｘｉ）が、
【数３】
0006471158.tif 000021
に比例する、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
Ｋ≧４の場合、ｉｉ番目
【数４】
0006471158.tif 000022
の中間制御点（ＰＣＵｉ）が、横座標がブレード（２）の前記断面の高さに依存する可動中間制御点として、Ｋ−２番目の中間制御点（ＰＣＵＫ−１）が、固定中間制御点として、それぞれ設定される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの中間制御点（ＰＣＵｉ）の横座標（ｘｉ）が、
【数５】
0006471158.tif 000023
に比例し、
Ｋ≧４の場合、ｉｉ番目
【数６】
0006471158.tif 000024
の中間制御点（ＰＣＵｉ）が、横座標がブレード（２）の前記断面の高さに依存する可動中間制御点として、Ｋ−２番目の中間制御点（ＰＣＵＫ−１）が、固定中間制御点として、それぞれ設定され、
Ｋ−３個の可動中間制御点（ＰＣＵｉ）の横座標（ｘｉ）が、設定された中間制御点（ＰＣＵＫ−１）の横座標（ｘＫ−１）を用いて
【数７】
0006471158.tif 000025
によって与えられる、請求項２または３に記載の方法。
【請求項７】
ｘＫ−１＝０．７５である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
４つの可動中間制御点（ＰＣＵｉ）を有するように、Ｋ＝７である、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
第１のエンド制御点（ＰＣＵ１）の、および各中間制御点（ＰＣＵｉ）の縦座標が、ゼロに等しい、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
第１のエンド制御点（ＰＣＵ１）のベジェ曲線の導関数が、ゼロである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ブレード（２）の異なる高さにおける断面に対応する複数のベジェ曲線が、ステップ（ａ）でパラメータ化される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ステップ（ｂ）で決定された最適化値が、ブレード（２）によって生成される縁渦の強さが最小である、変形パラメータの値である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法によって得られる複数のブレード（２）を備える、非流線型のプロペラ（１）。
【請求項１４】
ブレード部分（２）がオフセット（３）を持つ、非流線型のプロペラ（１）のブレード（２）の少なくとも一部をモデル化するための装置（１０）であって、
ブレード（２）の所与の高さにおける断面に沿った位置に応じて、オフセット（３）を特徴づける前記ブレード（２）の変形を表す少なくとも１つのベジェ曲線をパラメータ化するためのモジュールであり、
ａ．ブレード（２）の前記断面の大きさを規定する第１および第２のエンド制御点（ＰＣＵ１、ＰＣＵＫ）と、
ｂ．エンド点（ＰＣＵ１、ＰＣＵＫ）の間に配置される少なくとも１つの中間制御点
【数８】
0006471158.tif 000026
と、によって曲線を定義し（ここで、「Ｋ」は３以上の整数）、パラメータ化が、少なくとも１つの変形パラメータおよびブレード（２）の断面の前記高さに従って、中間制御点（ＰＣＵｉ）の横座標および第２のエンド点（ＰＣＵＫ）の縦座標を表す関数として行われる、パラメータ化するためのモジュールと、
前記少なくとも１つの変形パラメータの最適化値を決定するためのモジュールと、
決定された値を前記装置（１０）のインターフェース（１３）に出力するためのモジュール、
として動作するように構成されるデータ処理手段（１１）を備えることを特徴とする、装置（１０）。
【請求項１５】
コンピュータに、請求項１から１２のいずれか一項に記載の非流線型のプロペラ（１）のブレード（２）の少なくとも一部をモデル化する方法を実施させるためのプログラム。
【請求項１６】
コンピュータに、請求項１から１２のいずれか一項に記載の非流線型のプロペラ（１）のブレード（２）の少なくとも一部をモデル化する方法を実施させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ支援の設計に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、プロペラブレードをモデル化する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
「非流線型の」ファン（または「プロップファン」もしくは「オープンロータ」型のターボプロップエンジン機）は、ファンが流線型である（「ターボファン」型の）従来のタービンエンジンとは違って、ファンがケースの外側に取り付けられるタイプのタービンエンジンである。
【０００４】
図１に示される「二重反転オープンロータ」（ＣＲＯＲ）が、特に知られており、これには、反対方向に回転する２つのプロペラが装備される。これは、その推進効率が特に高いので非常に興味深い。
【０００５】
このように、このタイプのエンジンの目的は、ターボプロップエンジン機の燃料消費と同様な燃料消費を保つことによって、タービンエンジンの速度および性能を維持することである。ファンがもはや流線型でないという事実によって、実際に、推力を得るために直径および有用な空気流を増加させることができる。
【０００６】
しかしながら、流線型がないことにより、このタイプのエンジンが従来のエンジンよりも大きな騒音を発生させるので、特に音響に関して、仕様の遵守に問題が生じる。実際、各プロペラブレードの牽引力の発生は、プロペラの大きさにわたる循環分布の存在に依存している。そして、この循環は、（ケースによって導かれる代わりに）いわゆる「縁（ｍａｒｇｉｎａｌ）」渦を生じるブレードヘッドで自然に自由になる。
【０００７】
下流側プロペラの回転表面に対するこの上流側ブレードヘッド縁渦の相互作用は、発生する激しい騒音がいかなるケースによっても阻止されない限り、音響に関して現実の課題を提起している。
【０００８】
現在の規格は、地面に近い領域ですなわち離陸および着陸進入中に、最大の騒音閾値を課しているが、現在の幾何学的形状は、達成できる可能性を与えていない。
【０００９】
エンジンの効率またはその消費に著しく影響を与えることなく発生する騒音を低減するように、特にブレードヘッドのこれらの幾何学的形状を改善することが望ましいであろう。
【００１０】
ブレードをモデル化するための多くのコンピュータツールおよび他の航空用部品がこのために知られているが、それは、それらの特性のいくつかを自動的に最適化することによってこれらの部品の設計を援助する可能性を与えている。原理は、ブレードの法則についての、換言すれば、多数のシミュレーション計算を行うことによって、所与の環境においてブレードの断面または高さに沿った効率、圧力上昇、流量容量、またはポンピング時の余裕などの）物理量の値を記述する１つまたはいくつかの曲線についての空気力学的、幾何学的最適条件を決定することである。
【００１１】
しかしながら、非流線型のプロペラに関する限りでは流線型のファンを設計するために、すなわち、（プロファイルの角度を観察しながら）後に現在のラインに取り入れて、選択され最適化する積層法則に従って積み重ねられる２Ｄプロファイルをモデル化するために、現在、同じ方法が使用されている。
【００１２】
この種の解決策は、非流線型のプロペラの多くの物理量に適応していることが分かっているが、騒音レベルの著しい改善を得ることは、非常に困難なままである。
【００１３】
あるいは、メッシュ変形アルゴリズムを使用することができるであろう。この種の方法は、表面の清浄度および設計の容易さに関して多くの利点を提供するので引き続き検討されている。しかしながら、今まで、これらは、工業設計で使用され得る前に多くの開発作業を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そういうわけで、計算機資源の使用に関して経済的であると同時に、それらの空気音響性能の著しい改善を可能にする非流線型のプロペラをモデル化するための革新的な方法を見出すことが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の態様による本発明は、ブレード部分がオフセットを持つ、非流線型のプロペラのブレードの少なくとも一部をモデル化する方法であって、装置のデータ処理手段によって、
（ａ）ブレードの所与の高さにおける断面に沿った位置に応じて、オフセットを特徴づける前記ブレードの変形を表す少なくとも１つのベジェ曲線をパラメータ化するステップであり、曲線が、
ａ．ブレードの前記断面の大きさを規定する第１および第２のエンド制御点と、
ｂ．エンド制御点の間に配置される少なくとも１つの中間制御点とによって定義され、パラメータ化が、中間制御点の横座標および第２のエンド点の縦座標が表されるものに応じて少なくとも１つの変形パラメータおよびブレードの断面の前記高さに従って行われる、パラメータ化するステップと、
（ｂ）変形パラメータ（複数可）の最適化値を決定するステップと、
（ｃ）それによって決定された値を前記装置のインターフェースに出力するステップと、から成る実行ステップを含むことを特徴とする、方法を提案する。
【００１６】
他の有利かつ非限定的な特徴によれば、
・変形パラメータは、変形ｈ０の開始の相対的高さ、およびブレードの端部における最大オフセットｄｍａｘであり、少なくとも１つのパラメータ化されたベジェ曲線が、ブレードの相対的断面高さｈ、ｈ∈［ｈ０，１］と関連し、
・第２のエンド制御点の縦座標ｙＫは、
【数１】
0006471158.tif 000002
によって与えられ、
・少なくとも１つの中間制御点の横座標ｘｉは、
【数２】
0006471158.tif 000003
に比例し、
・Ｋ≧４、ｉ番目の中間制御点、
【数３】
0006471158.tif 000004
は、横座標がブレードの前記断面の高さに依存する可動点であり、Ｋ−２番目の中間制御点は、固定され、
・Ｋ−３個の可動中間制御点の横座標ｘｉは、固定された中間制御点（ＰＣＵＫ−１）の横座標であるｘＫ−１を用いて
【数４】
0006471158.tif 000005
によって与えられ、
・ｘＫ−１＝０．７５であり、
・４つの可動中間制御点を有するように、Ｋ＝７であり、
・第１のエンド制御点の、および各中間制御点の縦座標は、ゼロに等しく、
・第１のエンド制御点のベジェ曲線の導関数は、ゼロであり、
・ブレードのさまざまな高さにおける断面に対応する複数のベジェ曲線は、ステップ（ａ）でパラメータ化され、
・ステップ（ｂ）で決定された最適化値は、ブレードによって生成される縁渦の強さが最小である、変形パラメータの値である。
【００１７】
第２の、および次いで第３の態様によれば、本発明は、ブレードがオフセットを持つ、非流線型のプロペラのブレードを製造する方法であって、
−ブレードの少なくとも一部をモデル化するように第１の態様による方法を実施するステップと、
−得られたブレードの少なくとも一部のモデル化に従って前記ブレードを製造するステップと、を含む方法に関し、ならびに、非流線型のプロペラは、第２の態様による方法によって得られる複数のブレードを備える。
【００１８】
第４の態様によれば、本発明は、ブレード部分がオフセットを持つ、非流線型のプロペラのブレードの少なくとも一部のモデル化装置であって、
−ブレードの所与の高さにおける断面に沿った位置に応じて、オフセットを特徴づける前記ブレードの変形を表す少なくとも１つのベジェ曲線をパラメータ化するためのモジュールであり、
ａ．ブレードの前記断面の大きさを規定する第１および第２のエンド制御点と、
ｂ．エンド点の間に配置される少なくとも１つの中間制御点と、によって曲線を定義し、パラメータ化が、中間制御点の横座標および第２のエンド点の縦座標が表されるものに応じて、少なくとも１つの変形パラメータおよびブレードの断面の前記高さに従って行われる、パラメータ化するためのモジュールと、
−前記少なくとも１つの変形パラメータ（複数可）の最適化値を決定するためのモジュールと、
−決定された値を前記装置のインターフェースに出力するためのモジュールと、を実装するために構成されるデータ処理手段を備えることを特徴とする、モデル化装置に関する。
【００１９】
第５および第６の態様によれば、本発明は、それぞれ、非流線型のプロペラのブレードの少なくとも一部をモデル化するために本発明の第１の態様による方法を実施するためのコード命令を含む、コンピュータプログラム製品と、
コンピュータプログラム製品が非流線型のプロペラのブレードの少なくとも一部をモデル化するために本発明の第１の態様による方法を実施するためのコード命令を含む、コンピュータ装置によって読み取り可能である、記憶手段と、に関する。
【００２０】
本発明の他の特徴および利点は、優先的な実施形態の後に続く説明を読むと明らかになるであろう。
【００２１】
この説明は、添付の図面を参照して与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による方法がそのベーンに適用される、上で述べた二重反転オープンロータの実施例を示す図である。
【図２ａ】この種のロータの非流線型のプロペラのブレードの端部の図である。
【図２ｂ】この種のロータの非流線型のプロペラのブレードの端部の図である。
【図３】本発明による方法を実施するためのシステムを示す図である。
【図４】非流線型のプロペラのブレードについて本方法の適用を示す図である。
【図５】本発明による方法の実施形態の手段によって得られるブレードの変形曲線を示す例示的なグラフである。
【図６ａ】公知のブレード、および本発明による方法によってモデル化されたブレードの、空気音響性能を比較する可能性を与える図である。
【図６ｂ】公知のブレード、および本発明による方法によってモデル化されたブレードの、空気音響性能を比較する可能性を与える図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
ブレードオフセット
図１においては、示されたオープンロータは、タービン４、および２つの非流線型のプロペラ１を備えている。この実施例におけるこれらのプロペラ１は、逆回転である。各プロペラ１は、ロータのケースから半径方向に延在する複数のブレード２を有する。
【００２４】
図２ａおよび図２ｂは、ブレード２のヘッドの詳細図を示している。このヘッドは、オフセット３、換言すれば、いわゆる「ウィングレット」タイプのシステムを備える。これは、強い湾曲であり、これは、（翼の端部におけるウィングレットの場合には）垂直ウィングレットの形状に関して仮定する場合もある。この種のシステムの利益は、排出（Ｃｚ＝０）または負の充填プロファイルさえをも、または翼の上面および翼の下面を逆転させることによって、ブレードヘッド２において設計することである。
【００２５】
この種のオフセット３によって、ブレード端部２に生成される縁渦のより良好な消失が、期待され得る。しかしながら、今まで、騒音妨害を何とか十分に低減するブレードヘッド幾何学的形状２を得ることは不可能であった。
【００２６】
本方法は、ブレード部分２が接線のオフセット３を持つ、非流線型のプロペラ１のブレード２の少なくとも一部（特に、そのヘッド）の特定のモデル化のために考案されている。このために、要点は、基準面に対してブレード２の「背骨（ｂａｃｋｂｏｎｅ）」の変形としてオフセット３、を定義することであり、有利なことに、後ほど説明されることになるある一定の非常に特定のパラメータからである。
【００２７】
背骨は、ブレード２の断面（すなわち、横断面）において、１つの前縁ＢＡから後縁ＴＥに向かって延在する中央線である。図４は、２つの形態において同じブレード２を示しており、すなわち、最初のもの（すなわち、いかなるオフセット３もない、直線の形状を仮定している背骨）、および、変形されたもの（すなわち、オフセット３を特徴づける背骨に合わせて湾曲形状を与えるように後縁の変形を持つ）である。この図４は、後ほどより詳細に説明される。背骨は、翼弦と混同されるべきではなく、これはまた、単にブレード２のエンベロープを通過することによって断面において前縁および後縁を連結する。
【００２８】
ブレード２の「高さ」は、断面に対して直角に、すなわち長手方向軸線に沿った位置に見られる。ブレード２の各断面は、ブレード２の所与の高さにある。
【００２９】
ブレード部分２は、その設計中に、図３に示されるもののタイプのコンピュータ装置１０を介してモデル化される。これは、データ処理手段１１（１つまたはいくつかのプロセッサ）、データ記憶手段１２（たとえば、１つまたはいくつかのハードディスク）、（キーボードおよびマウスまたは触覚インターフェースなどの入力手段、ならびに結果を表示するためのスクリーンなどの出力手段から成る）インターフェース手段１３を備える。有利なことに、装置１０は、スーパーコンピュータであるが、さまざまなプラットフォームでの実行が全く可能であることが理解されよう。
【００３０】
たとえ渦の消失がブレードのモデル化中に最適化されるように選択される主たる基準であるとしても、他の基準が選択され得ることが理解されよう。一例を挙げれば、人は、機械的応力に対する耐性、ベーンの周波数応答、ブレードの変位などの機械的特性、効率、圧力上昇、流量容量、またはポンピング時の余裕、等などの空気力学的特性を最大化しようと試みることができる。
【００３１】
パラメータ化
最適化されるように求められる背骨変形法則を、すなわちこれを、Ｎ個の入力パラメータの関数にすることによってパラメータ化することが必要である。この場合、最適化は、それらの最適値が渦の消失の所定の基準に対して決定されるまで、応力下においてこれらのさまざまなパラメータを（通常、ランダムに）変えることから成る。次いで、「平滑化」曲線が、決定された通過点から補間法によって得られる。
【００３２】
この場合、要求される計算の数は、問題の入力パラメータの数に（直線的にまたは指数関数的にさえも）直接的に関連している。
【００３３】
法則のパラメータ化のための多くの方法が存在し、特に、２つの大きなカテゴリに識別することができる。すなわち、
−離散モデル：法則は、最適化中に１つずつ移動される複数の点（実際には、高さに対する法則については５個から１０個、セクションにつき５０個から２００個）の位置によって定義され、
−パラメトリックモデル：法則は、ベジェ曲線またはＮｏｎ−Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｒａｔｉｏｎａｌ  Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ（不均一有理Ｂスプライン）曲線（ＮＵＲＢＳ）などの文献で知られている数理曲線によって定義される。
【００３４】
法則の質と同じく改善するために多くのパラメータを用いることが望ましい（これは、ブレード設計の大きな課題である）が、この種のアプローチは、現在のプロセッサの容量およびリソースによってどんどん制限されている。
【００３５】
高価なスーパーコンピュータを用いることによってさえ、ただ１つの法則をモデル化するために必要とされる時間が結果として発生する。
【００３６】
もう１つの問題、多くのパラメータの存在が存在する場合は、問題が現れることが分かっており、すなわち、決定された法則は、実際に、観察されるべきあまりにも多くの通過点を有し、まず第１に得られた曲線は、異常に「波状」であり（これは、Ｒｕｎｇｅ（ルンゲ）現象と呼ばれるものである）、そのままで使用できない。これらは、十分に円滑になるまで作り直されなければならず、それにより、結果を得るために必要とされる時間がさらに増加する。
【００３７】
これにより分かるように、本方法は、ブレードヘッド２の素晴らしいモデル化品質を可能ににし、それにより、縁渦の消失（およびしたがって騒音レベル）の著しい改善を得る、驚くほどに減らされたパラメータの数を持つ可能性が与えられる。
【００３８】
操作者の制御の下でデータ処理手段１１によって実行される、ステップ（ａ）においては、曲線は、ブレード２の所与の高さにおいて、非流線型のプロペラ１のブレード２の断面に沿った位置に応じて（説明されるようにオフセット３を特徴づける）ブレード２の変形の値を示しながらパラメータ化される。「断面」はまた、「断面部」、すなわち、前縁ＢＡから後縁ＴＥの方へ延在する空間の任意のまたは一部を表す。
【００３９】
曲線に沿った位置は、（横座標の）背骨の長さ、およびより詳細には、すなわち、１つの端縁からもう１つの端縁の方へブレード２を横切る場合に０と１の間で表される「正規化された」背骨の長さ、に応じて表されることが好ましい。換言すれば、これは、点ＢＡが座標値として（０，０）を有することになり、点ＢＦが（１，０）を有する直交基準系において背骨の点が有することになるｘ座標に対応する。たとえば、「０．５」の正規化された背骨の長さと関連する断面の点は、背骨の垂直二等分線上にある。曲線は、ブレード２の断面の（連続する）ただ一部にわたって延在することができ、関連した機能は、［０，１］からサブ間隔上に定義されることが留意される。
【００４０】
しかしながら、本発明は、決して背骨の長さに対する変形の値を表す曲線の表現に限定されるものではなく、他の基準系（たとえば、翼弦長）が可能であることが理解されよう。
【００４１】
変形の値を表すこの曲線は、変形法則のモデル化として理解されるべきである。
【００４２】
これが、ベジェ曲線である。これは、Ｎ＋１個の初等多項式の組み合わせとして定義されるパラメトリック多項式曲線、いわゆるバーンスタイン多項式（Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ  Ｐｏｌｙｎｏｍｉｎａｌｓ）であり、ベジェ曲線は、点集合
【数５】
0006471158.tif 000006
によって定義され、
【数６】
0006471158.tif 000007
は、Ｎ次のＮ＋１バーンスタイン多項式である。
【００４３】
点｛Ｐ０，Ｐ１．．．ＰＮ｝は、曲線の「暗黙の」制御点と呼ばれ、それによってブレードの法則がベジェ曲線によってモデル化され得る、変数を構成する。
【００４４】
これらの点は、各制御点と関連するバーンスタイン多項式の値に等しい重みを持つＮ＋１個の重み付き制御点の重心の集合として考えられ得るので、「暗黙の」と呼ばれる。換言すれば、これらの点は、（それぞれｔ＝０およびｔ＝１に対応する第１および最後のものを、かつある種の点の位置合わせ場合を除いては）、これがそれを介して通過することなく、曲線を引き付けることを生じさせる局所的重みとして働く。
【００４５】
一般に、公知のベジェ曲線を用いた法則のモデル化手法においては、使用される曲線のエンド制御点Ｐ０およびＰＮが設定される（これらは、モデル化が適用されることになる部分の一部の大きさを定義する）が、他の点｛Ｐ１．．．ＰＮ−１｝は、最適化アルゴリズムのための入力パラメータを構成する可動な座標を有する。
【００４６】
本方法においては、先行技術の場合のように、曲線は、そのＫ個の制御点、Ｋ≧３によって定義される。２つのエンドユーザ制御点ＰＣＵ１およびＰＣＵＫ（ｉ＝１およびｉ＝Ｋ）は、部分の一部の大きさ（すなわち、曲線の定義の領域）を定義する。ベジェ曲線は、これらのエンド点ＰＣＵ１およびＰＣＵＫの両方の間に配置される少なくとも１つの中間ユーザ制御点
【数７】
0006471158.tif 000008
をさらに使用する。
【００４７】
しかしながら、第２のエンド点ＰＣＵＫは、この場合に主要な可動点である。特に、少なくとも１つの中間制御点ＰＣＵｉの横座標（または、これは後ほど分かるように、１つを除いたすべてまでも）、および第２のエンド点ＰＣＵＫの縦座標は、ブレード２の断面の前記高さに、および少なくとも１つの変形パラメータに依存する。換言すれば、パラメータ化は、この変形パラメータに、およびブレード２の断面の高さに従って行われる。
【００４８】
要点は、ブレード２のそれらの高さ、および変形パラメータ（複数可）に応じて連続的に複数の断面にわたって協調して（変形が「伝達する」）ブレードヘッド２における背骨を修正することである。換言すれば、ブレード２の異なる高さにおける断面に対応する複数のベジェ曲線は、ステップ（ａ）においてパラメータ化される。
【００４９】
変形パラメータおよびユーザ制御点
変形パラメータは、数が２つであることが好ましく、すなわち、
−変形ｈ０の開始の相対的高さと、
−ブレード２の端部における最大オフセットｄｍａｘとであり、
ｈ０は、すなわち「正規化された」、換言すれば、ベース（プロペラ１のディスクとの接合点）からヘッドの端部までブレード２を通過する場合に０と１の間で表される、相対的高さである。これは、変形開始高さであり、すなわち、オフセット３は、間隔［ｈ０，１］に存在する。したがって、各パラメータ化されたベジェ曲線は、（ｈ∈［０，ｈ０］の場合は、いかなる変形もないので）ブレード２の相対的断面高さｈ、ｈ∈［ｈ０，１］と関連する。
【００５０】
最大オフセットは、後縁ＢＦにおいてブレード２の端部で達成される、オフセット３全体の変形の最大値に対応する（これは図４に見られるように、後縁ＢＦは移動する）。
【００５１】
これらの変形パラメータの両方は、それらだけでベジェモデル化曲線を定義するユーザ制御点すべての（高さｈを持つ）パラメータ化を可能にする。
【００５２】
このために、ｈが間隔［ｈ０，１］にわたる場合には０と１との間で二次関数的に変化する係数
【数８】
0006471158.tif 000009
が使用される。
【００５３】
第２のエンド制御点ＰＣＵＫの縦座標ｙＫは、
【数９】
0006471158.tif 000010
によって与えられる。中間制御点（複数可）ＰＣＵｉの横座標ｘｉは、それに関する限りでは
【数１０】
0006471158.tif 000011
に比例する。
【００５４】
この中間制御点ＰＣＵｉは、その座標が断面の高さに依存するある程度までは「可動」点である。
【００５５】
Ｋ≧４（２つの中間のものを含む少なくとも４個の制御点》である場合は、「設定された」中間制御点、Ｋ−２番目の中間制御点ＰＣＵＫ−１（最後から２番目の制御点）を与えることができる。
【００５６】
したがって、ｉ番目の
【数１１】
0006471158.tif 000012
中間制御点（複数可）ＰＣＵｉは、それについて横座標が（説明したように
【数１２】
0006471158.tif 000013
比例して）ブレード２の前記断面の高さに依存する可動点である。
【００５７】
これは以前に導入された図４に見られるように、第１のエンド制御点ＰＣＵ１の、および各中間制御点ＰＣＵｉの縦座標
【数１３】
0006471158.tif 000014
は、設定されるように選択され、ゼロに等しいことが有利である。換言すれば、これらの第１のＫ−１個の制御点は、位置合わせされ、初期の背骨上にある。第２のエンド制御点ＰＣＵＫのみが、これから逸れる。
【００５８】
そして、上記で説明されたように、ベジェ曲線は、中間制御点ＰＣＵｉを通過しない。したがって、この位置合わせは、ベジェ曲線に対するいかなる角度点も発生させないが、これに反して、その曲率の漸進性を制御する。付加的な条件として、ベジェ曲線の導関数は、第１の２つの制御点がゼロに等しい同じ縦座標を有するので、第１のエンド制御点ＰＣＵ１でのゼロであるよう制約されている。
【００５９】
可動中間制御点
【数１４】
0006471158.tif 000015
は、それらに関する限り、高さが増加する場合、換言すればブレード２の頂部に近づく場合には、それらが第１のエンド制御点ＰＣＵ１により近いように可変横座標を有する。したがって、ベジェ曲線の曲率と同じく広くすることによって、および変形される背骨の部分を増加することによって、ブレード２の上方へ移動すればするほど、それだけ中間制御点の重みは、前縁ＬＥに伝達される（オフセット３のベースにおいては後縁ＢＦにおける小さな領域のみが湾曲され、頂部においてはオフセット３はブレード幅２全体に到達する）。
【００６０】
最後の中間制御点ＰＣＵＫ−１が固定される限りにおいて、これは、オフセットの最終勾配の独立した制御を可能にする。したがって、この点の横座標は、付加的なパラメータであるか、またはたとえば、ｘＫ−１＝０．７５に設定され得る。
【００６１】
可動中間制御点の横座標は、それらに関する限りでは、これが規則的な間隔を有するように、かつ設定された中間制御点ＰＣＵＫ−１の位置に応じて定義される。
【００６２】
特に、ｈ＝ｈ０（オフセット３のベース）である場合には、最後の可動中間制御点は、設定された中間制御点と一致し、ｈ＝１（ブレード２の端部）である場合には、ｘｒｅｌ＝０であり、可動中間制御点全体が、横座標０を有する（したがって、それらは、第１のエンド制御点ＰＣＵ１と一致する）。
【００６３】
一例として、
【数１５】
0006471158.tif 000016
によって与えられるＫ−３個の可動中間制御点ＰＣＵｉの横座標ｘｉを選択することができ、ｘＫ−１は、上述の設定された固定中間制御点ＰＣＵＫ−１の横座標である。
【００６４】
したがって、（設定された中間制御点および２つのエンド点を加えて）４つの可動中間制御点を有するように、Ｋ＝７を持つ（図４によって示される）最適の状況においては、７個の点の座標があり、すなわち、
ＰＣＵ１（０；０）、
ＰＣＵ２（０．７５＊１＊ｘｒｅｌ／４；０）、
ＰＣＵ３（０．７５＊２＊ｘｒｅｌ／４；０）、
ＰＣＵ４（０．７５＊３＊ｘｒｅｌ／４；０）、
ＰＣＵ５（０．７５＊４＊ｘｒｅｌ／４；０）、
ＰＣＵ６（０．７５；０）、
【数１６】
0006471158.tif 000017
である。
【００６５】
（実施例）
図５は、０．８と１との間に含まれる５個の相対的断面高さについて得られるベジェ曲線を示している。このパラメータ化と関連する変形パラメータは、ｈ０＝０．８およびｄｍａｘ＝２０ｍｍである。
【００６６】
高さが増加する場合には、オフセット３の振幅および背骨の変形部分の両方が、徐々に増加することが留意される。
【００６７】
最適化および出力
第２のステップ（ｂ）によれば、方法は、前記少なくとも１つの変形パラメータ（ｈ０、ｄｍａｘ、ならびに任意選択的にｘＫ−１などの他のもの）の最適化値（可能ならば最適）をデータ処理手段１１によって決定するステップを含む。これが、最適化ステップである。
【００６８】
このステップを実行するための多くの手法が当業者に知られており、たとえば、制御点ＰＣＵｉのパラメータのこれらの最適化値を決定するシミュレーションを実行しながら（すなわち、それについて選択された基準、特に縁渦の減少が最大化される）、可変の選択されたパラメータを擬ランダムに変えることが簡単にできるであろう。しかしながら、本発明は、この可能性に限定されるものではない。
【００６９】
最後のステップ（ｃ）においては、パラメータ（複数可）の決定された値が、たとえば、パラメータがこれらの最適化値に設定されるモデル化曲線を表示することによって、使用のための装置１０のインターフェース手段１３に出力される。
【００７０】
あるいは、インターフェース手段１３は、これらの数値を表示するのみでもよい。
【００７１】
試験
試験が、所与のブレードについて縁渦の消失を実質的に増加することができる可能性を確認するように、それによってモデル化されたブレード２について行われた。
【００７２】
図６ａおよび図６ｂは、従来のブレードについて、およびオフセット３が本方法の手段によって最適化されているブレード２について、図１のオープンロータから上流の非流線型のプロペラ１から下流の渦度（換言すれば、縁渦の強さ）をそれぞれ示している。
【００７３】
最大渦度の３０％から４０％程度の強さの減少が確かめられる。また、渦の開始が、新しいブレード２について僅かにより小さい半径において確保されることが留意される。
【００７４】
したがって、接線のオフセット３の唯一の最適化が、プロペラブレードのヘッドにおいて、ならびに高速において（軌跡、遠心分離の修正）、および低速において（渦強度の大きな減少、およびスパンの開始のシフト）、渦の物理的特性の大きな修正を明瞭に示している。
【００７５】
製造方法およびプロペラ
いったんそのヘッドがモデル化されると、ブレード２は、製造され得る。したがって、ブレード２がオフセット３を持つ、非流線型のプロペラ１のブレード２の製造方法がこのように提案され、本方法は
−ブレードの少なくとも一部をモデル化するように第１の態様による方法を実施するステップと、
−得られたブレード２の少なくとも一部のモデル化に従って前記ブレード２を製造するステップと、を含む。
【００７６】
それによって製作される、複数のブレード２を備える非流線型のプロペラ１が得られ得る。したがって、そのブレードの各々は、縁渦の消失の改善、およびしたがってその性能をしかし低下することなく、騒音レベルの低減を可能にするオフセット３を有する。
【００７７】
装置
ブレード２の少なくとも一部をモデル化するための方法を実施するための（図３に示される）装置１０は、
−ブレード２の所与の高さにおける断面に沿った位置に応じて、オフセット３を特徴づける前記ブレード２の変形を表す少なくとも１つのベジェ曲線をパラメータ化するためのモジュールであり、
ａ．ブレード２の前記断面の大きさを定義する第１および第２のエンド制御点ＰＣＵ１、ＰＣＵＫと、
ｂ．エンド制御点ＰＣＵ１、ＰＣＵＫの間に配置される少なくとも１つの中間制御点
【数１７】
0006471158.tif 000018
とによって定義され、
パラメータ化が、中間制御点ＰＣＵｉの横座標および第２のエンド点ＰＣＵＫの縦座標が表されるものに応じて、少なくとも１つの変形パラメータおよびブレード２の断面の前記高さに従って行われる、パラメータ化するモジュールと、
−前記少なくとも１つの変形パラメータの最適化値を決定するためのモジュールと、
−決定された値を前記装置１０のインターフェース１３に出力するためのモジュールと、を実行するために構成されるデータ処理手段１１を備える。
【００７８】
コンピュータプログラム製品
他の態様によれば、本発明は、それぞれ、非流線型のプロペラ１のブレード２の少なくとも一部をモデル化するために本発明の第１の態様による方法を（データ処理手段１１、特に装置１０のそれらによって）実施するためのコード命令を含む、コンピュータプログラム製品と、
ならびにその上でこのコンピュータプログラム製品が見られるコンピュータ装置（たとえば、この装置１０のメモリ１２）によって読み取り可能である、記憶手段と、に関する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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