(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向に積み重ねられる平面翼形部によって画定されるエーロフォイルを備えるタービンエンジンロータブレードであり、各翼形部が、高さＨにおいて半径方向に配置され、高さＨが、エーロフォイルの全高さのパーセンテージとして表現され、前縁におけるそのスイープ角λおよび前縁におけるその二面角νによって配置されるタービンエンジンロータブレードであって、スイープ角λは、
スイープ角λが高さＨλＭで最高値に達し、値ＨλＭが５％から４０％までの範囲にあり、
スイープ角λが０％からＨλＭまで増加するように、高さＨの関数として変化し、二面角νは、二面角νが０％から値Ｈν１までの範囲にある高さＨについて高さＨの減少関数であり、値Ｈν１が１０％から４０％までの範囲にあるように、Ｈの関数として変化する、タービンエンジンロータブレード。
【請求項２】
各翼形部が、翼形部平面に画定される翼弦Ｃを有し、高さＨの関数としての翼弦Ｃの変化は、
翼弦Ｃが高さＨの連続増加関数であり、翼弦Ｃが値ＨＣ１からＨＣ２までの範囲の高さＨについて高さＨの凸関数であり、値ＨＣ１が０％から３０％までの範囲にあり、値ＨＣ２が４０％から７０％までの範囲にあり、横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点を横座標値ＨＣ２および縦座標値Ｃ（ＨＣ２）の点に接続する直線が、０．８５から３．７０までの範囲にある勾配を有するようなものである、請求項１に記載のロータブレード。
【請求項３】
横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点を横座標値ＨＣ２１および縦座標値Ｃ（ＨＣ２１）の点に接続する直線が、１．２０から１１．４０までの範囲にある勾配を有し、横座標値ＨＣ２１が、横座標値ＨＣ１と２０％の和に等しい、請求項２に記載のロータブレード。
【請求項４】
Ｈの関数としてスイープ角λの変化が、スイープ角λが値Ｈλ１からＨλ２までの範囲にある高さＨについて正であり、値Ｈλ１およびＨλ２が０％から５０％までの範囲にあり、スイープ角λが０％からＨλ１までの範囲において、かつ／またはＨλ２から１００％までの範囲において負であるようなものである、請求項１から３のいずれか一項に記載のロータブレード。
【請求項５】
二面角νの値が、二面角νがＨν１からＨν１＋２０％までの範囲の高さについて増加するようにＨの関数として変化する、請求項１から４のいずれか一項に記載のロータブレード。
【請求項６】
二面角νが、二面角νが高さＨνｍについて負である最低値に達し、値Ｈνｍが１０％から４０％までの範囲にあるようにＨの関数として変化する、請求項１から５のいずれか一項に記載のロータブレード。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の複数のブレードを有する、タービンエンジン圧縮機。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の複数のブレードを有する、タービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本記述は、タービンエンジンロータブレードに、およびより詳細には、航空機ターボジェットなどの航空機タービンエンジンの圧縮機用のブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機ターボジェットは、従来、ガスの流れ方向に上流から下流に、ファンと、１つまたは複数の圧縮機段、たとえば低圧圧縮機および高圧圧縮機と、燃焼室と、１つまたは複数のタービン段、たとえば高圧タービンおよび低圧タービンと、ガス排気ノズルとを備える。そのまたは各圧縮機は、（ガイドベーンと呼ばれる）ステータベーンの１つまたは複数の段を通り過ぎて移動するロータブレードの１つまたは複数の段を備える。ロータブレードは、タービンエンジンのロータによって駆動されるディスクの周縁に規則正しく配置される。ロータブレードは、それらの根元を介してロータに固締され、各々は、その根元からブレードの自由端（または先端）まで半径方向に延在するエーロフォイルを備える。
【０００３】
本記述においては、用語「軸線方向」は、タービンエンジンのロータの回転軸線に対応する方向を示す。用語「タービンエンジンの軸線」は、この回転軸線を示す。半径方向は、タービンエンジンの軸線に対して垂直な方向であり、前記軸線と交差する。この方向は、ロータの半径に対応する。最後に、用語「接線方向」は、タービンエンジンの軸線におよび半径方向に対して垂直な方向を示すように使用され、タービンエンジンの軸線と交差しない。
【０００４】
ブレードエーロフォイルは、（ブレード根元に接続される）エーロフォイルの近位端から始まり（ブレードの先端に対応する）エーロフォイルの遠位端まで進み、翼形部の重心と互いに結合する、スタッキングラインと呼ばれる線に沿って互いに積み重ねられる、一連の平面プロファイル、または翼形部として画定され得る。ブレードの形状は、エーロフォイルの低い（または近位）部分と高い（または遠位）部分との間のエーロフォイル輪郭の変化によって、エーロフォイルの高さに沿ったその位置の関数として各翼形部に使用されるねじりによって、およびスタッキングラインに与えられる形状によって規定され得る。
【０００５】
ブレードエーロフォイルがこのように画定されると、各翼形部は、ある特定の高さに半径方向に配置される。高さ軸線は、高さがエーロフォイルの低いまたは近位部分から高いまたは遠位部分に向かって進むと増加するように、中心から離れて進みながら方向付けられる。したがって、各翼形部の平面は、ある特定の半径方向高さのところにある。そのうえ、各翼形部の位置は、そのスイープ角およびその二面角によって配置され得る。これらの角度は、半径方向および軸線方向平面の上へ、ならびにエンジンの回転方向に対して軸線方向および接線方向の平面の上へそれぞれ投影される、流れと翼形部との間の方向の差を測定する。図１および図２に示される記数法を用いると、これらの角度は、次式で表されることができ、ここに、λは、スイープ角を示し、νは、二面角を示し、ｔａｎβ＝Ｖｕ／Ｖａ、およびｔａｎφ＝Ｖｒ／Ｖａ、Ｖｒ、Ｖｕ、およびＶａは、流れの半径方向、接線方向、および軸線方向の成分である。
【０００６】
【数１】
0006430505.tif 000002
【０００７】
【数２】
0006430505.tif 000003
【０００８】
流れが純粋に軸線方向である場合には、これは多かれ少なかれブレードから上流側で真実であるが、スイープ角は、軸線方向のブレードの傾斜角を表し、二面角は、接線方向のブレードの傾斜角を表す。スイープ角の負符号は、傾斜の上流側傾斜角を表し、正符号は、下流側傾斜角を表し、二面角の負符号は、正圧側に向かう傾斜角を表し、正符号は、負圧側に向かう傾斜角を表す。傾斜角は、半径方向外方から規定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
タービンエンジンブレード、およびより詳細には圧縮機ブレードの設計は、さまざまな学際的な基準を満たす必要がある。ブレードのエーロフォイルは、特に、ブレードが受ける機械的応力がもっとも厳しい高回転速度において、良好な機械的強度を有しながら効率に関して最適化される必要がある。また、圧縮機ブレードの設計は、サージマージン基準に合わなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本記述は、タービンエンジンロータブレード、およびより詳細には、タービンエンジン圧縮機ブレードであって、ブレードが、半径方向に積み重ねられる平面翼形部によって画定されるエーロフォイルを備え、各翼形部が、高さＨにおいて半径方向に配置され、高さＨが、エーロフォイルの全高さのパーセンテージとして表現され、そのスイープ角λおよびその二面角νによって配置されるロータブレードを提供する。スイープ角λは、スイープ角λが高さＨλＭで最高値に達し、値ＨλＭが５％から４０％までの範囲にあり、スイープ角λが０％からＨλＭまで増加するように、高さＨの関数として変化する。二面角νは、二面角νが０％から値Ｈν１までの範囲にある高さＨについて高さＨの減少関数であり、値Ｈν１が１０％から４０％までの範囲にあるように、Ｈの関数として変化する。
【００１１】
スイープ角λの、および二面角νの変化の上記の関係は、エーロフォイルの低い（または近位）部分においてエーロフォイルのスタッキングラインのための特定の形状を規定する。この特定の形状により、エーロフォイルの空気力学的挙動を改善し、すなわちエーロフォイルの低い部分の動的応力を著しく低減しながら動作線のエーロフォイルの効率を増大させることができる。そのうえ、サージマージンは、このエーロフォイル形状によって少しだけ低下されるかまたは全く低下されない。
【００１２】
異なる規定が存在しない限り、本記述においては、形容詞一番上の、底の、正の、負の、増加する、減少する、凸状の、および凹状のは、厳密に使用され、それによって、増加（または減少）関数は一定でなく、凸（または凹）関数は線形でない。
【００１３】
ある実施形態においては、各翼形部は、翼形部平面に画定される翼弦Ｃを有する。高さＨの関数としての翼弦Ｃの変化は、
翼弦Ｃが高さＨの連続増加関数であり、
翼弦Ｃが値ＨＣ１とＨＣ２との間にある高さＨについて高さＨの凸関数であり、値ＨＣ１が０％から３０％までの範囲にあり、値ＨＣ２が４０％から７０％までの範囲にあり、横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点を横座標値ＨＣ２および縦座標値Ｃ（ＨＣ２）の点に接続する直線が、０．８５から３．７０までの範囲にある勾配を有するようなものである。
【００１４】
ある実施形態においては、横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点を横座標値ＨＣ２１および縦座標値Ｃ（ＨＣ２１）の点に接続する直線が、１．２０から１１．４０までの範囲にある勾配を有し、横座標値ＨＣ２１が、横座標値ＨＣ１と２０％の和に等しい。
【００１５】
所与の高さにおいて、エーロフォイルの翼弦は、エーロフォイルの前縁および後縁を互いに結合する直線セグメントである。本記述においては、エーロフォイルの高さは、エーロフォイルの全高さのパーセンテージとして表現され、翼弦値は、エーロフォイルの全高にわたる平均翼弦のパーセンテージとして表現される。したがって、上に特定した線の勾配は、単位なしで表現される。上記のように定義されたエーロフォイルの低い部分における翼弦の変化の特定の関係は、効率をさらに改善し、エーロフォイルの低い部分における動的応力をさらに低減する働きをする。
【００１６】
ある実施形態においては、Ｈの関数としてスイープ角λの変化は、スイープ角λが値Ｈλ１からＨλ２までの範囲にある高さＨについて正であり、値Ｈ１λおよびＨλ２が０％から５０％までの範囲にあり、スイープ角λが０％からＨλ１までの範囲において、かつ／またはＨλ２から１００％までの範囲において負であるようなものである。
【００１７】
ある実施形態においては、二面角νの値は、二面角νがＨν１からＨν１＋２０％までの範囲の高さについて増加するようにＨの関数として変化する。
【００１８】
ある実施形態においては、二面角νは、二面角νが高さＨνｍについて負である最低値に達し、値Ｈνｍが１０％から４０％までの範囲にあるようにＨの関数として変化する。
【００１９】
エーロフォイルの低い部分におけるスイープ角および二面角の変化のこれらの特定の関係は、効率をさらに改善し、エーロフォイルの低い部分における動的応力をさらに低減する働きをする。
【００２０】
また、本記述は、上記のような複数のブレードを含む、タービンエンジン圧縮機に関する。
【００２１】
また、本記述は、上記のような複数のブレードを含む、タービンエンジンに関する。
【００２２】
上記の特徴、利点、および他のものは、提案されたブレードの実施形態の次の詳細な説明を読むと明らかになる。この詳細な説明は、添付の図面を参照する。
【００２３】
添付の図面は、概略的なものであり、必ずしも正確な縮尺ではなく、それらは、とりわけ本発明の原理を示そうとしている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】タービンエンジン圧縮機の部分概略横断面図である。
【図２】タービンエンジン圧縮機の部分概略長手方向断面図である。
【図３】個々のブレード部分の実施例を示す図である。
【図４】高さＨの関数としてスイープ角λの変化の関係の実施例を示す図である。
【図５】高さＨの関数として二面角νの変化の関係の実施例を示す図である。
【図６】高さＨの関数として翼弦関係Ｃの第１の要素を示す図である。
【図７】高さＨの関数として翼弦関係Ｃの第２の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
提案されたタービンエンジンブレードの実施形態が、添付の図面を参照して、下記に詳細に説明される。これらの実施形態は、本発明の特徴および利点を示している。それにもかかわらず、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではないことを想起されたい。
【００２６】
図１および図２は、当業者によく知られており、それらは、方向ａに流れる流体に対するエーロフォイルの角度η、μ、およびφを規定する働きをする。角度η、μ、およびφは、上記で与えられた式を用いて、スイープ角λおよび二面角νを計算するために使用される。
【００２７】
図３は、ブレードの翼形部１の実施例を示している。ブレードの翼形部は、ブレードの半径方向軸線に対して垂直な平面Ｐに位置している平面部分である。したがって、翼形部１の平面Ｐは、半径方向ｒにおいて測定されるある特定の半径方向高さＨに位置している。したがって、平面Ｐには、直交デカルト基準フレーム（Ｏ、ａ、ｕ）が設けられることができ、その場合、横座標軸線ａは、軸線方向に平行な軸線であり、法線方向ガス流に方向付けられ、縦座標軸線ｕは、接線方向軸線であり、エーロフォイルの正圧側から負圧側に向かって方向付けられる。選択された基準フレームの原点は、翼形部の原点のすべてが式Ｈ＝０の平面上の、すなわち０％に設定されるエーロフォイルのおよび高さＨの半径方向ｒに垂直な平面上の同じ直交投影上にあるように取られる。高さＨは、エーロフォイルの全高さのパーセンテージとして表現され、高さ軸線がエーロフォイルの低いまたは近位部分からエーロフォイルの高いまたは遠位部分まで延在するので、高さＨ＝０は、エーロフォイルの遠位端に対応することを認められたい。
【００２８】
直交デカルト基準フレーム（Ｏ、ａ、ｕ）においては、翼形部の重心Ｇは、横座標値（または軸線方向位置）Ｘｇおよび縦座標値（または接線方向位置）Ｙｇを有する。本記述においては、翼形部を積み重ねるための関係は、エーロフォイルの前縁におけるスイープ角λの関数として、および二面角νの関数として与えられる。
【００２９】
翼弦は、エーロフォイルの前縁ＢＡを後縁に結合する翼形部平面における直線セグメントである。したがって、用語「翼弦」Ｃは、このセグメントおよびこのセグメントの長さを交換できるように標示している。
【００３０】
図４〜図７は、翼形部を積み重ねるための関係の実施例を示している。図４は、高さＨの関数としてスイープ角λの変化の関係の実施例を示している。図５は、高さＨの関数として二面角νの変化の関係の実施例を示している。図６および図７は、高さＨの関数として翼弦Ｃの変化の関係の実施例を示している。
【００３１】
図４は、エーロフォイルの高さの０％から１００％までの範囲にある高さについて、高さＨの関数としてスイープ角λの変化の関係の３つの実施例４１、４２、および４３を示している。５％から４０％までの範囲にある高さＨλＭにおいて、スイープ角λは、最高値λ（ＨλＭ）に達す最高値λ（ＨλＭ）は、正であることが好ましい。したがって、スイープ角は、限界Ｈλ１とＨλ２との間の範囲にわたって正であることができ、値ＨλＭを含む。値Ｈλ１およびＨλ２は、０％から５０％までの範囲にあり得る。値Ｈλ１およびＨλ２は、エーロフォイルの高さの１０％よりも大きいかまたはそれに等しい幅の範囲を形成することが好ましい。図４においては、値ＨλＭ、λ（ＨλＭ）、Ｈλ１、およびＨλ２は、スイープ角λの変化の関係４１を示す曲線を参照して作られる。
【００３２】
スイープ角は、０％からＨλＭまでの範囲にある高さについて増加することが有利である。図４に示されるように、エーロフォイルの近位端における（すなわち、高さ０％における）スイープ角は、正または負であってもよい。値Ｈλ１が正である場合には、この値Ｈλ１は例示として、０％であり、スイープ角λは例示として、エーロフォイルの近位端において実質的に５％であり得る。次いで、スイープ角λが負である場合には、このスイープ角λは、０％および高さＨλ１の範囲にある高さについて負であり得る。例示として、エーロフォイルの近位端におけるスイープ角λは、実質的に−１０°であり得る。独立して、スイープ角λは、Ｈλ２から１００％までの範囲にある高さについて負であり得る。スイープ角λは、少なくとも９０％から１００％の範囲に、またはＨλ２と１００％との間に、または実際ＨλＭと１００％との間にある高さについて減少し得る。
【００３３】
図４の実施例の変化関係４１においては、スイープ角λが連続的で、エーロフォイルの端部において負であり、正である最高値に達する限りでは、スイープ角λを示す曲線は、２つの点で軸線λ＝０°と交差する。図４においては、これらの点は、それぞれの横座標値Ｈλ１およびＨλ２を有する。
【００３４】
スイープ角λの変化は、３つの段階に細分化されることができ、これは、変化関係４１を参照して図４に示されているが、スイープ角λの他の変化関係に一般化され得る。第１の段階Ｐ１中に、０％からＨλＭまで、スイープ角λは、おそらくは負の値から、正であるその最高値まで増加する。第２の段階Ｐ２においては、ＨλＭから約Ｈλ２＋１０％まで、スイープ角λは減少し、（Ｈ＝０％における）エーロフォイルの近位端においてその値に実質的に等しい値に達して始めて、再び負になる。第３の段階Ｐ３においては、Ｈλ２＋１０％から１００％まで、スイープ角λはまた、減少するが、第２の段階の場合よりもあまり急速ではない。スイープ角は、エーロフォイルの遠位端において、すなわち、Ｈ＝１００％の場合にその最低値に達する。
【００３５】
変化関係４１、４２、および４３の各々は、図４の実施例を参照して下記に詳細に説明される。変化関係４１においては、スイープ角λは、エーロフォイルの近位端において負であり、実質的に−１０°であり得る。その後は、これは、高さＨλＭまで増加し、これは、実質的に２０％であることができ、その場合、これは、実質的に１２°のその最高値に達する。その後は、これは、減少し、高さＨλ２において０°を横切り、これは、実質的に３９％であり得る。約５０％から、変化関係４１のスイープ角λは、よりゆっくりと減少し、次いで、実質的に７８％であり得る高さからもう一度急速に減少する。
【００３６】
変化関係４２においては、スイープ角λは、エーロフォイルの近位端で僅かに負であり、その場合、これは、実質的に−２°であり得る。その後は、これは、高さＨλＭまで増加し、これは、実質的に２８％であることができ、その場合、これは、実質的に１６°のその最高値に達する。その後は、これは、減少し、高さＨλ２において０°を横切り、これは、実質的に４８％であり得る。この点において、勾配の小さい変化があるが、スイープ角λは、急速に引き続き減少する。それにもかかわらず、約９０％より、変化関係４２のスイープ角λは、よりゆっくりと減少する。
【００３７】
変化関係４３においては、スイープ角λは、実質的に３°であり得るエーロフォイルの近位端において正である。その後は、これは、高さＨλＭまで増加し、これは、実質的に１８％であることができ、その場合、これは、実質的に１７°のその最高値に達する。その後は、これは、減少し、高さＨλ２において０°を横切り、これは、実質的に３５％であり得る。約５０％から、変化関係４３のスイープ角λは、よりゆっくりと減少し、エーロフォイルの遠位端においてその最低値に達するまで、この遅い減少率を維持する。
【００３８】
図５は、エーロフォイルの高さの０％から１００％までの範囲にある高さについて、高さＨの関数として二面角νの変化関係の４つの実施例５１、５２、５３、および５４を示している。二面角は、０％から、１０％から４０％までの範囲にある高さＨν１まで減少する。Ｈν１から４０％までにある高さＨνｍにおいて、二面角は、最低値ν（Ｈνｍ］に達する。最低値ν（Ｈνｍ）は、負であることが好ましい。図５に示されるように、値Ｈν１およびＨνｍは、一致する可能性があり得る。また、二面角νは、エーロフォイルの近位端において、すなわち、高さＨ＝０％において負であり得る。そのうえ、図５に示される実施例においては、二面角は、ＨνｍからＨνｍ＋２０％まで増加する。Ｈνｍ＋２０％より、および１００％まで、二面角νは、当業者に知られている従来の関係に従うことができる。複数の異なる相補的関係が、６０％から１００％の範囲にある高さについて、図５に描かれている。
【００３９】
図５の変化関係５１、５２、および５３は、二面角νが０％から値Ｈνｍまで減少するという事実を共通に有し、その場合、値Ｈνｍは、検討中の関係に応じて１０％から２５％の範囲にある。エーロフォイルの近位端（Ｈ＝０％）において、二面角νは、検討中の関係に応じて−２０％から−５％までの範囲にあり得る。高さＨνｍで達する最低値ν（Ｈνｍ）は、検討中の関係に応じて−２５％から−１０％までの範囲にあり得る。また、関係５１、５２、および５３は、二面角νが値Ｈνｍから約５０％まで増加し、０％から約５０％までの範囲にある高さについて負であるという事実を共通に有する。
【００４０】
変化関係５１、５２、および５３は、約５０％よりも大きいエーロフォイル高さについてかなり異なる。太い実線として描かれた変化関係５１においては、二面角νは、１０％から２０％までの範囲を超えて約５０％から実質的に一定であり、その後、これは、もう一度増加するが、Ｈνｍから約５０％までよりもよりゆっくりである。二面角νは、エーロフォイルの遠位端において正である。細い破線として描かれた変化関係５２においては、二面角νは、約２５％から４０％までの範囲を超えて約５０％から連続的に増加するが、負のままであり、その後は、これは、エーロフォイルの高さの最後の１０％から２５％にわたって強く減少する（遠位端に向かって進む）。一点鎖線として描かれた変化関係５３においては、二面角νは、約１０％から２０％までの範囲を超えて約５０％から少し増加し、次いで、少し減少し、エーロフォイルの高さの最後の５％から２０％にわたって（遠位端に向かって）ほとんど一定である。
【００４１】
図５においては、値Ｈνｍ、ν（Ｈνｍ）、およびＨν１は、二面角νの変化の関係５１を示す曲線を参照して作られる。
【００４２】
図５に示されるように、変化関係５１においては、二面角νは、エーロフォイルの根元において負であり、その場合、これは、実質的に−１５°であり得る。これは、実質的に１４％であり得る高さＨνｍまで減少する。その後は、これは、実質的に５０％の高さまで増加する。その後は、これは、高さの関数として全くよりゆっくりと増加する。例示として、変化関係５１においては、二面角νは、実質的にエーロフォイルの全高にわたって負である。二面角νは、エーロフォイルの尖端において、すなわち、たとえば、９７％から１００％までの範囲において、エーロフォイルの高さの最後の数パーセントにわたって正であり得る。
【００４３】
変化関係５２においては、二面角νは、エーロフォイルの根元において負であり、実質的に−８°であり得る。これは、高さＨνｍまで減少し、これは、実質的に２２％であり得る。その後は、これは、実質的に８０％の高さまで増加する。次いで、これは、高さの関数としてもう一度減少する。たとえば、変化関係５２においては、二面角νは、エーロフォイルの全高さにわたって負である。それにもかかわらず、変化関係５２に類似した変化関係の二面角νは、そのもっとも高い点において正であることもでき、たとえば、これは、８０％を中心として正であることもある。
【００４４】
変化関係５３においては、二面角νは、エーロフォイルの根元において負であり、実質的に−６°であり得る。これは、高さＨνｍまで減少し、これは、実質的に２２％であり得る。その後は、これは、実質的に７０％の高さまで増加する。次いで、これは、高さの関数として少し減少する。これは、事実上、９０％から１００％までの範囲で一定である。たとえば、変化関係５３においては、二面角νは、エーロフォイルの全高さにわたって負である。
【００４５】
図５において細い実線として描かれた変化関係５４においては、二面角νは、エーロフォイルの根元で正であり、その場合、これは、実質的に＋２°であり得る。これは、高さＨνｍまで減少し、これは、実質的に３２％であり得る。次いで、これは、まず第一に強くＨνｍから実質的に５５％まで、次いで、よりゆっくりと実質的に５５％から１００％まで高さの関数として増加する。たとえば、変化関係５４においては、二面角νは、約８％の高さまでエーロフォイルの根元において正である。これは、実質的に８％から実質的に５０％までの範囲において負であり得る。これは、実質的に５０％から１００％までの範囲においてもう一度正であり得る。
【００４６】
当業者は、本発明の特徴的な形状がとりわけエーロフォイルの近位部分に関連することを理解するであろう。エーロフォイルの遠位部分の二面角νの複数の変化が、上記に説明されている。ある特定の曲線のある特定の特徴は、二面角の変化の新しい関係を作り出すために、他の曲線の特徴と組み合わされ得る。
【００４７】
翼弦の変化の関係は、図６および図７を参照して、下記に説明される。図６および図７の各々においては、破線は、従来の翼弦関係の実施例を示しているが、提案された新しい関係の実施例は、実線を用いて描かれている。Ｃの変化の従来の関係について示される実施例は、アフィン型の、またはエーロフォイルの近位端からエーロフォイルの高さの約半分ぐらい上がったところまで、僅かに凹状の増加の関係である。
【００４８】
高さＨは、エーロフォイルの全高さのパーセンテージとして表現される。図６および図７の曲線が描かれている範囲を超えて、Ｃについて提案された新しい変化関係は、たとえば、従来の変化関係を接続する。
【００４９】
図６は、０％および値ＨＣ２の範囲にある高さについて高さＨの関数として翼弦Ｃの変化の関係の第１の実施例を示しており、値ＨＣ２は、４０％から７０％までの範囲にある。たとえば、図６においては、値ＨＣ２は、実質的に５０％であり得る。関数Ｃは、連続であり、増加している。関数Ｃは、値ＨＣ１からＨＣ２までの範囲にある高さＨについて高さＨの凸関数であり、値ＨＣ１は、０％から３０％までの範囲にある。例示として、ＨＣ１は、図６において０％である。この実施例においては、提案された翼弦関係Ｃは、０％から値ＨＣ２までの範囲にある高さについて従来の翼弦関係よりも小さい。横座標値０％（すなわち、ＨＣ１）および縦座標値Ｃ（０）の点を横座標値ＨＣ２１および縦座標値Ｃ（ＨＣ２１）の点に接続する直線Ｄ５は、１．２０から１１．４０までの範囲にある勾配を有し、値ＨＣ２１は、ＨＣ１と２０％の和に等しく、すなわち、ＨＣ２１は、この実施例においては２０％に等しい。
【００５０】
関数Ｃの凸形状は、０％から値ＨＣ２１までの範囲にある高さの初期段階においては、翼弦が示される従来の変化関係に対してよりもあまり増加しないのに対して、第２の段階中に、ＨＣ２１からＨＣ２までの範囲にある高さについて、翼弦が（破線として描かれた）従来の変化関係よりも大きく増加するということを意味している。これにより、提案された関係は従来の変化関係に復帰できるようになり、これは、値ＨＣ２に近い高さで一緒になる。
【００５１】
図７は、０％から値ＨＣ２までの範囲にある高さについて、高さＨの関数として翼弦Ｃの変化の関係の第２の実施例を示しており、その場合、値ＨＣ２は、４０％から７０％までの範囲にある。例示として、図７においては、値ＨＣ２は、実質的に５０％であり得る。関数Ｃは、連続であり、増加している。関数Ｃは、値ＨＣ１からＨＣ２までの範囲にある高さＨについて高さＨの凸関数であり、値ＨＣ１は、０％から３０％までの範囲にある。例示として、図７においては、値ＨＣ１は、実質的に約１６％であり得る。提案された翼弦関係Ｃは、０％から約７％までの範囲にある高さについて従来の関係よりも僅かに大きく、約７％から値ＨＣ２までの範囲にある高さについて従来の関係よりも小さい。横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点を横座標値ＨＣ２１および縦座標値Ｃ（ＨＣ２１）の点に接続する直線Ｄ５は、その場合、値ＨＣ２１が３６％（すなわち、ＨＣ１と２０％の和）であるが、１．２０から１１．４０までの範囲にある勾配を提示する。
【００５２】
提案された関係は、およそ０％から７％までの範囲にある高さについて（破線として描かれる）従来のアフィン型の関係に実質的に従う。これは、０％からＨＣ１までの範囲において凹状である。横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点は、提案された関係を示す曲線の変曲点である。
【００５３】
そのうえ、関数ＣはＨＣ１からＨＣ２までの範囲にあるＨの値について凸状であるので、横座標値ＨＣ１および縦座標値Ｃ（ＨＣ１）の点を横座標値ＨＣ２１および縦座標値Ｃ（ＨＣ２１）の点に接続する線Ｄ５は、横座標値ＨＣ２１および縦座標値Ｃ（ＨＣ２１）の点を横座標値ＨＣ２および縦座標値Ｃ（ＨＣ２）の点に接続する線の勾配よりも小さい勾配を有する。第１の段階においては、ＨＣ１から値ＨＣ２１までの範囲にある高さについて、翼弦Ｃは、示されている従来の関係の場合よりもあまり増加しないが、第２の段階においては、ＨＣ２１から値ＨＣ２までの範囲にある高さについて、翼弦は、従来の関係の場合よりも大きく増加する。これにより、提案された関係は知られている関係に復帰できるようになり、これは、値ＨＣ２に近い高さＨで一緒になる。
【００５４】
簡潔さの理由から、タービンエンジンブレードを設計し製作する際のある特定のよく知られている態様は、本記述において説明していないが、当業者は、本発明のブレードを製作するためにこれらの態様についての彼らの知識に依拠することができる。
【００５５】
特に、上記で説明したように、エーロフォイルの形状は、翼形部のスタッキングラインの形状によってばかりでなく、エーロフォイルに沿ったそれらの翼形部の形状によっても、および高さの関数としてそれらの翼形部に使用されるねじりによっても規定される。ある特定のスタッキングラインから着手して、当業者は、所期の用途に適切な形状およびねじりの翼形部を自分たちで選択することができる。
【００５６】
本記述において説明した実施形態または実施は、非限定的な例示として与えられ、この記述に照らして、当業者は、これらの実施形態または実施を容易に修正することができ、あるいは、本発明の範囲内のままでありながら他のものを考えることができる。
【００５７】
そのうえ、これらの実施形態または実施のさまざまな特徴は、別々に、あるいは互いに組み合わせて使用され得る。これらが組み合わされる場合には、特徴は、上述のように、または他の方法で組み合されることができ、本発明は、本記述において説明した特定の組み合わせに限定されるものではない。特に、異なる規定が存在しない限り、任意の１つの実施形態または実施を参照して説明された特徴は、いくつかの他の実施形態または実施に類似の方法で使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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