飞行器后缘设备，含运动路径非平行的设备，和有关方法

专利名称：飞行器后缘设备，含运动路径非平行的设备，和有关方法
技术领域：
本发明基本上指导飞行器后缘设备，包括运动路径非平行的设备，以及 关联的方法。
背景技术：
现代高速飞行器基本上具有较薄的机翼，其在高速飞行或巡航时提供较 小的阻力轮廓。这些飞行器的机翼通常包括各种可动表面，以提供飞行器控 制和/或为低速操作(例如，起飞和着陆)配置飞行器。例如，除了承载燃料 之外，高速运输飞行器的机翼通常会包括副翼表面、扰流器表面、前缘设备 和后缘襟翼表面。这些可动表面通常位于机翼前缘和后缘处，或者靠近机翼 前缘和后缘，并且各自可以在收纳位置和多种展开位置之间移动，取决于飞 行器的特定飞行条件。
图1A是飞行器10a—部分的局部示意图(在这种情况下，为波音767 飞机)，所述飞行器10a具有机身11和带有根据现有技术配置的高升力系统 的机翼20。高升力设备可以包括可展开的缝翼21,其朝向机翼20前缘定位； 和朝向机翼20后缘定位的多个后缘设备。所述后缘设备可以包括外侧副翼 34、外侧襟翼32a、内侧副翼60a和内侧襟翼31a。内外侧副翼60a、 34基本 上可以用于飞行器10a的滚转控制，而内外侧襟翼31a、 32a可以用于低速 (例如，在起飞和着陆过程中)情况下飞行器10a的升力控制。副翼60a、 34是简单的铰接设备，在展开位置没有间隙。相反，在内外侧襟翼31a、 32a 展开时，它们向尾部方向移动，相对于机翼20打开间隙。这种向着尾部的 运动由运动^各径41a和42a分别示意性地示出。由于内侧襟翼运动路径41a 与外侧襟翼运动路径42a汇合，所以定位在内侧襟翼31a和外侧襟翼32a之 间的内侧副翼60a在展开(由运动路径43a所示)时不发生移动，从而避免 与相邻襟翼31a、 32a发生干涉。
图iB是内侧副翼60a的截面图，图示了铰接线61的位置，内侧副翼 60a围绕该铰接线相对于机翼20枢转。由于铰接线61朝向内侧副翼60a的前部定位，并且定位在内侧副翼60a的轮廓内，所以当内侧副翼60a向上或 向下偏转时，在内侧副翼60a和机翼之间不打开间隙。相反，内侧副翼60a 的前缘71仍然保持密切靠近机翼20面向尾部的拱形件37。
图1C是另一种飞行器IOb (在这种情况下，为波音777飞机) 一部分 的局部示意图，所述飞行器10b具有机身11和根据另一种现有技术的布置 而配置的高升力设备。后缘设备可以包括内侧襟翼31b、外侧襟翼32b和副 襟翼60b，它们在展开过程中全部向尾部移动，相对于机翼20打开相应间隙。 相应地，内侧襟翼31b可以沿着内侧襟翼运动^各径41b向尾部移动，而外侧 襟翼32b可以沿着基本上平行的外侧襟翼运动路径42b移动。由于内外侧襟 翼运动路径41b、 42b基本上平行，所以副襟翼60b也可以沿着基本上平行 于内外侧襟翼运动路径41b、 42b的副襟翼运动路径43b向尾部移动到成间 隙的位置。内侧扰流器51和外侧扰流器52可以用作减速件和/或用来控制机 翼20和襟翼31b、 32b之间的间隙尺寸。
较之图1A和1B所示的布置来说，图1C所示布置的优势在于，由于在 副襟翼60b和机翼20之间存在间隙，所以副襟翼60b向尾部的运动可以允 许其展开到更大的偏转度，而不会导致气流分离。相应地，副襟翼60b可以 以较高的偏转速率操作，用于滚转控制，并且以较高的偏转角度操作，用于 升力控制。但是，这种布置潜在的缺陷在于，通常需要复杂的机构来将副襟 翼60b展开到其向着尾部的配置，特别是如果所述机构配置成配合在较浅的 机翼节段中的时候，从而减小了外部整流装置的尺寸。另一方面，简单的机 构(例如，简单铰链)为了延伸地显著超过机翼节段的轮廓，要求相对较大 较重的铰链支撑件以及产生阻力的有关整流装置。相应地，需要出现改进的 轻体后缘设备。

发明内容
以下概述仅用于方便读者，并非旨在以任何方式限制如权利要求书所述 的本发明。根据本发明 一个方面的飞行器系统包括机翼和耦接到所述机翼的 内侧后缘设备，所述内侧后缘设备可以相对于所迷机翼在第一收纳位置和第 一展开位置之间沿着第一运动路径移动。外侧后缘设备可以耦接到机翼上， 位于内侧后缘设备的外侧，并且可以相对于所述机翼在第二收纳位置和第二 展开位置之间沿着第二运动路径移动，所述第二运动路径不平行于所述第一运动路径。所述系统还可以进一步包括中间后缘设备，其耦接到所述机翼， 位于所述内侧和外侧后缘设备之间。所述中间后缘设备可以相对于所述机翼 在第三收纳位置和第三展开位置之间沿着第三运动路径移动，所述第三运动 路径不平于第一和第二运动路径两者。在移动到各自展开位置时，所述内侧 后缘设备、外侧后缘设备和中间后缘设备各自都能相对于所述机翼打开间 隙。
在进一步的具体方面，所述内侧后缘设备具有第一前缘，所述外侧后缘 设备具有第二前缘，所述中间后缘设备具有第三前缘。在所述后缘设备处于 其收纳位置时，所述第一、第二和第三前缘可以相对于彼此偏置。所述后缘 设备各自可以移动到多种展开位置，并且对于展开位置的至少一种组合来 说，所述第一、第二和第三前缘可以形成遵循基本上单调函数的复合前缘轮 廓。
本发明的进一步方面指导操作飞行器机翼的方法，包括相对于飞行器机 翼在第一收纳位置和第一展开位置之间沿着第一运动路径移动内侧后缘设
备，在所述内侧后缘设备和所述机翼之间打开间隙。所述方法还进一步包括 相对于所述机翼在第二收纳位置和第二展开位置之间沿着第二运动路径移 动外侧后缘设备，在所述外侧后缘后缘设备和所述机翼之间打开间隙，其中 所述第二运动路径不平行于所述第一运动路径。所述方法还进一步包括相对 于所述机翼在第三收纳位置和第三展开位置之间沿着第三运动路径移动中 间后缘设备(位于所述内侧和外侧后缘设备之间)，在所述中间后缘设备和 所述机翼之间打开间隙，其中所述第三运动路径不平行于所述第一和第二运 动路径。
在进一步的具体方面，移动所述后缘设备可以包括沿着在向着尾部的方 向朝向彼此汇聚的运动路径移动所述后缘设备。在进一步的方面，所述中间 后缘设备可以比所述内侧后缘设备具有更大的掠形角度，而所述外侧后缘设 备可以比所述中间后缘设备具有更大的掠形角度。所述方法可以进 一 步包 括，在所述后缘设备处于其收纳位置时，将所述后缘设备的前缘彼此偏置， 而在所述后缘设备处于其展开位置时，除了将所述后缘设备的后缘偏置之 外，还将所述前缘对准，形成基本上连续的前缘，并且在所述后缘设备处于 其收纳位置时，将所述后缘对准，形成遵循基本上单调函数的复合后缘轮廓。


图1A-1C图示了根据现有技术配置的飞行器机翼；
图2是飞行器的等轴图，其机翼带有根据本发明实施例配置的后缘设备； 图3是图2所示其中一个机翼的放大顶视图； 图4A是图3所示机翼一部分的放大平面图4B图示了处于收纳位置和展开位置的图4A所示机翼的后缘设备；
图5A-5C是根据本发明的实施例，处于收纳位置和展开位置的中间后缘 设备的示意侧视图5D是图示根据本发明若干实施例的铰接点位置的曲线，针对后缘设 备弦长无量纲化，并且相对于机翼和后缘设备之间的交点定位；
图6A-6C是如图4A-4C所示中间后缘设备的局部示意侧立面图，图示 了该设备的进一步细节。
具体实施例方式
本发明说明了飞行器后缘设备，包括带有非平行运动路径的设备，以及 关联的方法。本发明的若千具体细节在以下说明和图2-6C中进行论述，以 全面理解本发明的特定实施例。但是，本领域技术人员应该理解，本发明存 在额外的实施例，且本发明的其他实施例可以在缺少以下所述若干具体特征 的情况下进行实施。
图2是飞行器210的局部示意等轴图，飞行器210具有机身211和机翼 220,机翼装备有根据本发明实施例进行配置的后缘设备230。飞行器210 进一步可以包括尾翼212，其承载水平稳定器213和垂直稳定器215。水平 稳定器213可以承载升降舵214，而垂直稳定器215可以承载方向舵216。 可以在控制系统217 (在图2中示意性示出)的指令下，通过激活后缘设备 230、升降舵214和方向舵216来控制飞行器210。后缘设备230的进一步细 节在以下参照图3-6C进行说明。
图3是起初参照图2说明的飞行器210左机翼220的顶视图。机翼220 可以包括可展开的前缘设备，诸如缝翼221,其位于机翼220前缘222位置 或其附近。后缘设备230位于前缘222尾部，形成复合后缘280。后缘设备 230可以包括定位成朝向机翼220最外端的副翼234;定位成朝向机翼220 最内端的内侧后缘设备231 (例如，内侧襟翼)；外侧后缘设备232 (例如，外侧襟翼)；和定位在内外侧后缘设备231、 232之间的中间后缘设备260(例 如，副襟翼)。每个后缘设备230都能相对于机翼220在收纳位置(图3所 示)和一个或多个展开位置之间移动。在该实施例一个方面，副翼234展开 时，其不会相对于机翼220形成间隙，而内侧、外侧和中间后缘设备231、 232、 260可以这样。内侧、外侧和中间后缘设备(集体称为"间隙后缘设备 238")在以下更为详细地说明。
内侧后缘设备231可以沿着第一运动路径241移动，外侧后缘设备232 可以沿着第二运动路径242移动，而中间后缘设备260可以沿着第三运动路 径243移动。从飞行器210侧部观察，每条运动路径可以单纯为旋转路径， 或者可以为旋转和平移路径的组合。在任何一种情况下，每个条运动路径的 部件相对于机翼220向后向下牵引相应的间隙后缘设备238,从而在机翼220 和后缘设备238之间打开间隙。第一运动路径241可以相对于飞行器纵轴线 223取向成第一角度Al。在图3所示实施例的特别方面，第一角度A1可以 具有大约为0度的值。第二运动路径242可以相对纵轴线223取向为A2角 度，而第三运动路径243可以取向为A3角度，A3角度介于Al和A2之间。 相应地，运动路径241 、 242和243沿着尾部方向朝向彼此汇聚。
机翼220可以进一步包括扰流器250，其位置靠近间隙后缘设备238。 扰流器250可以包括外侧扰流器252、内侧扰流器251和中间扰流器253。 扰流器250可以与间隙后缘设备238协作而展开，用于进一步控制后缘间隙 附近的气流。扰流器250还可以独立于间隙后缘设备238的运动而展开，例 如提供减速板功能。在本实施例的特别方面，每个扰流器250是简单铰接设 备，其相对于机翼220 (例如，标准副翼形式)向下和向上旋转。向下旋转 可以在不相对于机翼220打开额外间隙的情况下完成，而向上旋转可能形成 小间隙。不论是扰流器250处于收纳位置(如图3所示)还是扰流器250处 于向下展开位置)，扰流器250的后缘都可以对准，形成基本上单调的轮廓。
图4A是如图3所示的机翼220 —部分的顶视图，中心大约位于中间后 缘设备260上。机翼220可以包括后梁290,机翼燃料箱位于后梁290前部， 而间隙后缘设备238位于后梁290尾部。每个间隙后缘设备238可以包括至 少一个促动器，用于在它们的收纳位置和展开位置之间移动后缘设备。相应 地，内侧后缘设备231可以耦接到内侧促动器244。外侧后缘设备232可以 耦接到外侧促动器245,而中间后缘设备260可以偶接到中间促动器265。为了图示的目的，示出单个促动器耦接到每个间隙后缘设备238,但是本领 域技术人员应该理解，在其他实施例中，每个设备238可以偶接到多个促动 器。在这些实施例的任何一种中，如果中间后缘设备260用于滚转控制(除 了低速提升升力之外)，而内侧和外侧后缘设备231、 232基本上仅用来低速 提升升力，则中间促动器265可以比内侧促动器244和/或外侧促动器245 具有更高的最大促动速率。相应地，中间促动器265可以提供适当的响应时 间，用于执行副翼功能。
每个间隙后缘设备238可以包括位置靠近机翼220的前缘和远端后缘。 相应地，内侧后缘设备231可以包括第一前缘271和第一后缘281。外侧后 缘设备232可以包括第二前缘272和第二后缘282。中间后缘设备260可以 包括第三前缘273和第三后缘283。前缘271、 272和273可以形成复合设备 前缘270,后缘281、 282和283可以形成复合后缘280。在本实施例的特别 方面，通过围绕基本上平行于相应前缘的铰链线转动，每个间隙后缘设备238 可以进行单纯旋转运动。相应地，第一运动路径241可以基本上正交于第一 前缘271，第二运动路径242可以基本上正交与第二前缘272,第三运动路 径243可以基本上正交于第三前缘273。
当间隙后缘设备238处于收纳位置(如图4A所示)时，相应后缘281、 282、 283可以形成基本上连续的复合后缘280，其限定单调变化的函数。在 这种配置中，前缘271、 272和273可以分别位于相应扰流器"1、 252和253 以下，如图4A中点划线所示。前缘271、 272和273可以个各自相对于机翼 220的横轴线224扫过连续更大的角度(沿着翼展方向)。相应地，第一前缘 271可以扫过第一角度Ll,第二前缘272可以扫过角度L2，而第三前缘2" 可以扫过角度L3， L3介于L1和L2之间。如图4A所示，在间隙后缘设备 238处于其收纳位置时，第一、第二和第三前缘271、 272和273可以相对于 彼此具有落差。这是为了不希望带来不良的空气动力学后果，因为在间隙后 缘设备238处于其收纳位置时，前缘位于相应扰流器以下。
图4B是如图4A所示机翼220的那部分的放大视图，且示出间隙后缘 设备238处于收纳位置和经选择的展开位置。当所述设备被收纳时，间隙设 备238的总体轮廓由实线示出，在所述设备处于局部展开(对应于起飞设置) 时，以点划线示出，而在所述设备全部展开(对应于着陆设置)时，以虛线 示出。如上所述，在间隙设备238处于收纳位置时，后缘281、 282和283形成复合后缘280，其具有基本上单调变化的函数。虽然在相邻设备238的 侧部之间可以存在小空间，但是总体复合后缘280不会包括显著的台阶。相 反，复合前缘270 (由第一前缘270、第二前缘272和第三前缘273形成) 形成台阶，并且不形成基本上单调变化的函数。随着间隙后缘设备238从其 收纳位置向其展开位置移动，复合后缘280落差变得更大，且复合前缘270 落差变得更小。例如，如图4B中点划线所示，在间隙后缘设备238处于局 部展开位置(由点划线表示)时，前缘271、 272和273更接近地彼此对准， 而后缘281、 282和283离开基本上单调变化的复合后缘280。在间隙后缘设 备238移动到完全展开位置(在图4B中由虛线示出)，复合前缘270可以勾 勒出基本上单调变化的函数，而复合后缘280成为阶梯形。相应地，虽然在 复合前缘270时，相应间隙后缘设备238之间可以存在空间，但是复合前缘 270总体轮廓基本上单调且没有落差。
根据本发明若干实施例的间隙后缘设备238的这种布置的一项特征在 于，在移动到展开位置时，全部三个设备238可以形成空气动力学间隙。这 种布置的优势在于，较之所述设备不形成间隙的情况而言，设备238可以展 开更大的偏转角度，这样又能更多地控制飞行器并降低飞行器着陆速度。
至少一些前述实施例的另 一项特征在于，它们可以包括中间间隙后缘设 备260,该设备具有基本上梯形平面形状，并定位在两个额外的间隙后缘设 备231、 232之间。梯形形状可以允许中间后缘设备260配合在内侧后缘设 备231和外侧后缘232之间，其中所述内侧后缘设备231位于机翼2凹具有 很小掠形(sweep)或没有掠形的部分，而所述外侧后缘232位于机翼220 具有显著掠形角的部分。此外，中间后缘设备260可以相对于机翼220沿着 在内外侧后缘设备231、 232运动^各径之间对准的运动路径向尾部移动。这 种布置允许中间后缘设备260向下移动，并且在有些情况下，向尾部移动(至 少一个短距离)，而不会与同样向尾部移动的内外侧后缘设备231 、 232千涉。 因此，中间后缘设备260可以相对于机翼220形成间隙，该间隙在偏转角较 高的时候提高其效率而不会导致与相邻设备发生千涉。这种布置的总体效果 在于，较之现有的后缘设备来说，能更多地利用后缘设备238。
至少 一些前述布置的实施例的另 一项特征在于，它们可以包括在后缘设 备处于收纳位置时，被扰流器或机翼其他部分覆盖前部20% (或更少)的后 缘设备。这种布置的优势在于，在后缘设备展开时，在机翼和后缘设备之间打开适当的间隙所需的向着尾部的移动较少。
图5A-5C示意性地图示了中间后缘设备260，包括可以增加易用性的特 征，利用这些特征，后缘设备260可以与上述相邻的后缘设备231、 232整 体形成。首先参照图5A，中间后缘设备260可以具有铰接点261,其位于第 三前缘273前方距离为F的地方。铰接点260还可以位于中间后缘设备260 上表面269和下表面268两者以下。在特定实施例中，铰接点261位于下表 面268以下距离为D的地方。在另一种实施例中，可以参考机翼220的一部 分与中间后缘设备260上表面269的交点I来确定铰接点261的位置。在图 5所示的实施例中，交点I可以位于中间扰流器253最后端的点，而在其他 实施例中(例如，机翼220在该位置不包括扰流器的实施例)，交点I可以 位于机翼220的另一部分。在所述实施例任一中，铰接点261可以位于交点 I以下距离为Dl,且位于交点I前方距离为Fl的地方。
通过将4交^接点261置于前缘273 (和/或交点I)前方，并位于中间后缘 设备260以下相对较浅的深度D (或D1)处，在中间后缘设备260展开时， 其运动不太可能与相邻后缘设备的运动发生干涉。具体来说，这种布置可以 允许中间后缘设备260在展开时(如图5B所示)，其运动的主要部分指向下 (除了指向后以外)。例如，在这种布置中，由于铰接点261相对于前缘273 定位相对靠前，所以中间后缘设备260的前缘273可以向下移动巨大的幅度。 这与铰接点位于前缘处或前缘后部的现有后缘设备是不同的。这种布置的优 势在于，中间后缘设备260沿着中间襟翼运动路径2"(图3所示)移动的 同时可以形成空气动力学效果显著的间隙262，而不与相邻后缘设备的运动 发生千涉。
中间后缘设备260的表面(例如，下表面268和上表面269 )在至少一 个实施例中，可以基本上为刚性的，并且在中间后缘设备260展开时，相应 地基本上不改变形状。这与展开过程中改变形状的其他一些后缘设备是不同 的。在本实施例的一个方面，铰接点261的位置可以允许中间后缘设备260 在展开时打开间隙262，而不需要挠性流动表面。
可以通过中间扰流器253至少部分地控制间隙262的尺寸。中间扰流器 253可以围绕扰流器铰接点254转动，并可以在后缘设备260向下偏转(如 图5B所示)时(至少部分地)跟随后缘设备260的运动。在后缘设备260 向上偏转时(如图5C所示)，扰流器253也可以跟随这种运动，以消除或基本上消除间隙262。相应地，扰流器253还可以跟随基本上将其贴靠后缘设 备260密封的运动路径，而不会导致扰流器253实际上刮擦后缘设备260。 在其他实施例中，可以允许这种刮擦，只要不损坏扰流器253或后缘设备260 即可。这种布置还允许后缘设备260向上偏转，用于滚转控制和/或机翼载荷 衰减。这种中间扰流器253还可以独立于后缘设备260 (如图5A中点划线 所示)操作，以用作扰流器和/或减速板。在特别实施例中，后缘设备260 可以相对于收纳位置至少向上偏转10° ,而在进一步的实施例中，后缘设备 260可以向上偏转达到30° 。
如上参照图4A所述，当两者在其各自收纳位置时，中间扰流器253可 以与中间后缘设备260重叠。在特别实施例中，重叠距离0(图5A所示) 可以为中间后缘设备260弦长C (图5A)的20%或者更少。这种布置的实 施例的优势在于，为了从中间扰流器253移开和打开间隙，中间后缘设备260 不需要向尾部移动显著较大的距离。
在特别实施例中，在相对于彼此和/或相对于后缘设备260的弦长C而 言不取量纲时，参照图5A的上述距离Fl和D1可以具有具体的取值范围。 例如图5D图示了勾画在无量纲表格中的代表性铰接点261。点I (原点)表 示机翼220和中间后缘设备260上表面269的交点。X刻度表示铰接点261 的前/后位置，相对于中间后缘设备260的弦长C不取量纲。Y刻度表示铰 接点261的上/下位置，也是相对于弦长C不取量纲。根据本发明的特定方 面，铰接点261位于线259前上方。相应地，这些铰4妻点261可以描述为一 系列穿过分别确定为点258a-258d的x、y坐标(0.5，-0.5)、 (0.1,-0.2)、 (0,2, -0.3)、 (0.5, -0.4)和(1.0, -0.5)的线段的前上方。
返回到图5A，后梁290可以相对于中间后缘设备260相对较远地向前 定位。例如，后梁290可以位于第三前缘273前方距离为S的地方。S对局 部流线形弦长C的比率值约为0.5。在有些情况下，这个比率也可以更高。 该比率可以适用于中间后缘设备260 (并且具体来说，中间后缘设备260的 外侧边缘)，而且也可以适用于如图3所示的外侧后缘设备232沿着该设备 跨度的任意点。
前述比率(例如，在适用于外侧后缘设备232时)不同于S/C比率从约 0.2变化到约0.32的许多现有布置。如图5A所示这种布置的实施例的优势 在于，可以容许铰接点261 (以及相关的促动机构)向前定位，而不会显著影响总体燃料体积。这样反过来又改善了外侧后缘设备232的整体性。
图6A巧C图示了中间后缘设备260的进一步操作细节。图6A图示了处 于收纳位置的中间后缘设备260。除了以上所述的部件之外，飞行器机翼220 可以包括下拱门(cove door) 263以控制沿着后缘设备260下表面的气流。 如图6B所示，中间后缘设备260已经移动到下展开位置，在前缘273和机 翼220之间打开间隙262。相应地，促动器265向后驱动促动器联杆266， 沿着其运动路径243移动中间后缘设备260。下拱门263可以机械地联系到 促动器265和中间后缘设备260之间的耦接件，以转离并打开间隙262，允 许空气(由箭头A表示)流过。中间扰流器253也可以机械地联系中间后缘 设备260的运动，以向下转动并控制间隙262的尺寸。在其他实施例中，可 以以其他方式控制下拱门263和/或中间扰流器253的运动，例如借助独立的 液压或电气控制器系统。图6C图示了中间后缘设备260和中间扰流器253 向上偏转，例如同时执行滚转控制以及机翼载荷衰减功能。并且如图6C所 示，让铰链261的深度相对较浅，允许减少机翼220下表面处对较大的整流 罩(faring)或以其他方式扩大的整流罩的需求或者消除这种需求。间隙后 缘设备与下垂扰流器的组合可以改善高升力系统的空气动力学性能以及其 中安装的机翼的空气动力学性能。
在特別实施例中，如图6A-6C所示的布置可以包括凸轮轨道291以及关 联的联系件，将中间扰流器253连接到中间后缘设备260,控制两个设备之 间的间隙262。通过定制凸轮轨道291凸轮表面的轮廓，可以在整个运动范 围内以高精度具体确定中间扰流器253相对于中间后缘设备260的位置(包 括间隙262)。凸轮轨道291相对于其他实施例，诸如液压或电气促动器或直 角杠杆(bellcmnk)机构来说，可以增加具体的优势。例如，促动器(液压 或电气)可能比凸轮轨道291要重，和/或比较昂贵。直角杠杆，虽然重量和 可靠性类似于凸轮轨道291,但是通常不符合凸轮轨道291管理间隙262的 灵活性以及适应性。在如图6A-6C所示实施例的特别方面，中间后缘设备 260处于收回位置时，凸轮轨道291可以改善扰流器253形成流线形的能力。 对于给定的中间后缘设备260的下位置(例如，起飞位置和着陆位置)，凸 轮轨道291还可以协助将间隙262设定在特定值。凸轮轨道291还可以控制 具体的运动模式。例如，在中间后缘设备260从巡航(收回)位置向下移动 时，凸轮轨道291可以塑形，以使扰流器253 "停顿"，允许间隙262随着中间后缘设备260向下移动而迅速增大。类似地，随着中间后缘设备260从巡 航(收回)位置向上移动，扰流器253可以迅速上移，以清除(clear)上升 的中间后缘设备260。
目的，在不背离本发明的情况下，可以制作各种改动。例如，在有些实施例 中，中间后缘设备可以安装在内外侧后缘设备之间，并可以由除图中所示布 置之外的布置驱动而形成间隙展开配置。所述后缘设备，包括中间后缘设备， 可以展开，以控制机翼上翼展方向的升力分布。在若干实施例中，后缘设备 的运动包括转动。在至少一些实施例中，后缘设备的运动还可以包括其他运 动(例如，线性运动)。在特定实施例氛围中所述的本发明的方面，在其他 实施例中可以进行组合或者舍弃。例如，在三个间隙后缘设备情况下所述的 本发明的方面，在其他实施例中可以扩展到数目更多的间隙后缘设备。而且， 虽然已经在这些实施例中说明了与本发明特定实施例有关的优势，但是其他 实施例可以展现这些优势，并且并非全部实施例必须展现这些优势才能落入 本发明的范围之内。相应地，除了附带的权利要求书之外，本发明并未受到 限制。
权利要求
1.一种飞行器系统，包括机翼；内侧后缘设备，其耦接到所述机翼，并且可以相对于所述机翼在第一收纳位置和第一展开位置之间沿着第一运动路径移动，其中当所述内侧后缘设备处于其第一展开位置时，在所述内侧后缘设备和所述机翼之间存在气流间隙；外侧后缘设备，其耦接到所述机翼，位于所述内侧后缘设备外侧，并且可以相对于所述机翼在第二收纳位置和第二展开位置之间沿着第二运动路径移动，所述第二运动路径不平行于所述第一运动路径，其中在所述外侧后缘设备处于其第二展开位置时，在所述外侧后缘设备和所述机翼之间存在气流间隙；中间后缘设备，其耦接到所述机翼，位于所述内侧后缘设备和所述外侧后缘设备之间，并且可以相对于所述机翼在第三收纳位置和第三展开位置之间沿着第三运动路径移动，所述第三运动路径不平行于所述第一运动路径和所述第二运动路径两者，其中在所述中间后缘设备处于其第三展开位置时，在所述中间后缘设备和所述机翼之间存在气流间隙。
2. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于， 所述内侧后缘设备具有第一前缘，所述外侧后缘设备具有第二前缘，而所述中间后缘设备具有第三前缘；在所述后缘设备处于其收纳位置时，所述第一前缘、第二前缘和第三前 缘相对于彼此偏置；所述第 一展开位置是多个第 一展开位置其中之一，所述第二展开位置是 多个第二展开位置其中之一，且所述第三展开位置是多个第三展开位置其中 之一；和对于所述第一展开位置、第二展开位置和第三展开位置的至少一种组合 来说，所述第一、第二和第三前缘形成遵循基本上单调函数的复合前缘轮廓。
3. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述第一、第二和 第三运动路径在向着尾部的方向上朝向彼此汇聚。
4. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述中间后缘设备具有基本上梯形平面形状。
5. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述内侧后缘设备 具有第一前缘，所述外侧后缘设备具有第二前缘，而所述第三后缘设备具有 第三前缘，并且在所述后缘设备处于其收纳位置时，所述第一、第二和第三 前缘相对于彼此偏置。
6. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述内侧后缘设备具有第一后缘，所述外侧后缘设备具有第二后缘，而所述第三后缘设备具有 第三后缘，并且在所述后缘设备处于其收纳位置时，所述第一、第二和第三 后缘形成遵循基本上单调函数的复合后缘轮廓。
7. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述机翼具有纵轴 线，且其中所述内侧后缘设备具有第一前缘，该第一前缘相对于所述纵轴线 具有第一掠形角度；所述外侧后缘设备具有第二前缘，该第二前缘具有大于 所述第一掠形角度的第二掠形角度，而所述中间后缘设备具有第三前缘，该 第三前缘具有(a)大于所述第一掠形角度而小于或等于所述第二掠形角度 的第三掠形角度，或者具有(b)大于或等于所述第一掠形角度而小于所述 第二掠形角度的第三掠形角度。
8.如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述机翼具有纵轴 线，且其中所述内侧后缘设备具有第一前缘，该第一前缘相对于所述纵轴线 具有第一掠形角度，而所述外侧后缘设备具有第二前缘，该第二前缘具有第 二掠形角度，且其中所述内侧后缘设备基本上正交于所述第一前缘移动，而 所述外侧后缘设备基本上正交于所述第二前缘移动。
9. 如权利要求1所述的飞行器系统，进一步包括 内侧扰流器，其定位在所述内侧后缘设备前方； 外侧扰流器，其定位在所述外侧后缘设备前方；和中间扰流器，其定位在所述中间后缘设备前方，其中所述扰流器各自可 以在收纳位置、向下偏转位置和向上偏转位置之间移动。
10. 如权利要求9所述的飞行器系统，其特征在于，所述机翼具有纵轴 线，且其中内侧扰流器具有第一铰接线，该第一铰接线相对于所述纵轴线具 有第一掠形角度；所述外侧扰流器具有第二铰接线，该第二铰接线相对于所 述纵向轴线具有第二掠形角度，而所述中间扰流器具有第三铰接线，该第三 铰接线相对于所述纵轴线具有第三掠形角度，且其中所述第三掠形角度大于所述第 一掠形角度但小于所述第二掠形角度。
11. 如权利要求9所述的飞行器系统，其特征在于，所述内侧扰流器具 有第一后缘，所述外侧扰流器具有第二后缘，而所述中间扰流器具有第三后 缘，其中当所述扰流器处于其收纳位置时，所述第一、第二和第三后缘形成 遵循基本上单调函数的复合后缘。
12. 如权利要求9所述的飞行器系统，其特征在于，所述内侧扰流器具有第一后缘，所述外侧扰流器具有第二后缘，而所述中间扰流器具有第三后 缘，且其中当所述扰流器处于其向下偏转位置时，所述第一、第二和第三后 缘形成基本上连续的复合后缘。
13. 如权利要求9所述的飞行器系统，其特征在于，所述扰流器可以移 动到多种向下偏转位置，且其中所述内侧扰流器具有第一后缘，所述外侧扰 流器具有第二后缘，而所述中间扰流器具有第三后缘，且其中当所述扰流器 以协作方式移动到它们任何向下偏转位置时，所述第一、第二和第三后缘形 成遵循基本上单调函数的复合后缘轮廓。
14. 如权利要求1所述的飞行器系统，进一步包括控制系统，其可操作 地耦接到所述后缘设备，以控制所述后缘设备的运动。
15. 如权利要求1所述的飞行器系统，其特征在于，所述机翼包括机翼 燃料容器，其中所述外侧后缘具有弦长，而所述系统进一步包括后翼梁，其 定位在所述机翼燃料容器尾部，并且所述后翼梁定位在所述外侧后缘设备向 前一定距离的地方，该距离与所述弦长的比率值约为0.5或更高。
16. —种飞行器，包括 机身，其具有纵向轴线； 机翼，其耦接到所述机身；和内侧后缘设备，其耦接到所述机翼，并且可以相对于所述机翼在第一收 纳位置和第 一展开位置之间沿着第一运动路径移动，其中当所述内侧后缘设 备处于其第一展开位置时，在所述内侧后缘设备和所述机翼之间存在气流间 隙，所述内侧后缘设备具有(a)第一前缘和(b)第一后缘，该第一前缘相 对于所述纵向轴线具有第 一掠形角度；外侧后缘设备，其耦接到所述机翼，位于所述内侧后缘设备外侧，并且 可以相对于所述机翼在第二收纳位置和第二展开位置之间沿着第二运动路 径移动，所述第二运动路径不平行于所述第一运动路径，其中在所述外侧后缘设备处于其第二展开位置时，在所述外侧后缘设备和所述机翼之间存在气流间隙，所述外侧后缘设备具有(a)第二前缘和(b)第二后缘，该第二前缘相对于所述纵轴线具有第二掠形角度；中间后缘设备，其耦接到所述机翼，位于所述内侧后缘设备和所迷外侧 后缘设备之间，并且可以相对于所述机翼在第三收纳位置和第三展开位置之 间沿着第三运动路径移动，所述第三运动路径不平行于所述第一运动路径和 所述第二运动路径两者，其中在所述中间后缘设备处于其第三展开位置时， 在所述中间后缘设备和所述机翼之间存在气流间隙，所述中间后缘设备具有(a)第三前缘和(b)第三后缘，该第三前缘相对于所述纵轴线具有第三掠 形角度，且所述第三掠形角度大于所述第一掠形角度而小于所述第二掠形角 度；其中当所述后缘设备处于其收纳位置时，所述第一、第二和第三前缘相对于 彼此偏置；当所述后缘设备处于其展开位置时，所述第一、第二和第三前缘形成基 本上单调的前缘轮廓；当所述后缘设备处于其展开位置时，所述第一、第二和第三后缘相对于 彼此偏置；当所述后缘设备处于其展开位置时，所述第一、第二和第三后缘形成基 本上单调的后缘轮廓。
17. 权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一、第二和第三运 动路径在向着尾部的方向上朝向彼此汇聚。
18. —种搡作飞行器机翼的方法，包括相对于飞行器机翼在第一收纳位置和第一展开位置之间沿着第一运动 路径移动内侧后缘设备，在所述内侧后缘设备和所述机翼之间打开间隙；相对于所述机翼在第二收纳位置和第二展开位置之间沿着第二运动路 径移动外侧后缘设备，在所迷外侧后缘后缘设备和所述机翼之间打开间隙，所述第二运动路径不平行于所述第一运动路径；相对于所述机翼在第三收纳位置和第三展开位置之间沿着第三运动路 径移动中间后缘设备，在所述中间后缘设备和所述机翼之间打开间隙，其中 所述中间后缘设备定位于所述内侧后缘设备和所述外侧后缘设备之间，所述 第三运动路径不平行于所述第一和第二运动路径。
19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，移动所述后缘设备包括沿着在向着尾部的方向上朝向彼此汇聚的运动路径移动所述后缘设备。
20. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述内侧后缘设备具有 第一后缘和第一前缘，该第一前缘具有第一掠形角度；所述外侧后缘具有第 二后缘和第二前缘，该第二前缘具有大于所述第一掠形角度的第二掠形角 度；和所述中间后缘设备具有第三后缘和第三前缘，该第三前缘具有大于所 述第一掠形角度但小于所述第二掠形角度的第三掠形角度，且其中所述方法 进一步包括当所述后缘设备处于其收纳位置时，将所述第一、第二和第三前缘相对 于彼此偏置；当所述后缘设备处于展开位置时，将所述第一、第二和第三前缘对准， 形成基本上单调的前缘轮廓；当所述后缘设备处于其展开位置时，将所述第一、第二和第三后缘偏置；和当所述后缘设备处于其收纳位置时，将所述第一、第二和第三后缘对准， 形成基本上单调的复合后缘轮廓。
21. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述内侧后缘设备具有 第一前缘，所述外侧后缘设备具有第二前缘，而所述中间后缘设备具有第三 前缘，且收纳所述后缘设备包括将所述第一、第二和第三前缘定位成彼此偏 置。
22. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一展开位置是多个第一展开位置其中之一，所述第二展开位置是 多个第二展开位置其中之一，且所述第三展开位置是多个第三展开位置其中之一，且其中移动所述后缘设备包括将所述后缘设备移动到所述第一、第二和第三展 开位置的至少一种组合处，且所述第一、第二和第三前缘在该位置形成基本 上连续的复合前缘。
23. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述内侧后缘设备具有 第一后缘，所述外侧后缘设备具有第二后缘，且所述中间后缘设备具有第三 后缘，且其中移动所述后缘设备包括移动所述第一、第二和第三后缘，当所 述后缘设备处于其收纳位置时，形成遵循基本上单调函数的复合后缘轮廓，并且移动所述第一、第二和第三后缘，当所述后缘设备处于其展开位置时， 使其形成彼此偏置。
24. 如权利要求18所述的方法，进一步包括向下偏转定位于所述内侧后缘设备前方的内侧扰流器，所述内侧扰流器 具有第一后缘；向下偏转定位于所述外侧后缘设备前方的外侧扰流器，所述外侧扰流器具有第二后缘；和向下偏转定位于所述中间后缘设备前方的中间扰流器，以使所述中间扰 流器的第三后缘与所述第 一和第二后缘形成基本上连续的复合后缘。
25. 如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述后缘设备各自可以 移动到多个展开位置，且所述扰流器各自可以移动到相应的多个向下偏转位 置，且对于所述多个向下偏转位置每一个来说，所述扰流器移动，以使所述 第一、第二和第三后缘形成遵循基本上单调函数的复合后缘轮廓。
全文摘要
公开了一种飞行器后缘设备(230)，其包括具有非平行运动路径(241、242和243)的设备；和相关的方法。根据一种实施例的设备包括机翼(220)和内侧后缘(231)设备，其偶接到所述机翼并且可以相对于所述机翼在第一收纳位置和第一展开位置之间沿着第一运动路径(241)移动。外侧后缘(232)设备可以耦接到所述机翼，位于所述内侧后缘设备外侧，并可以相对于所述机翼沿着不平行于所述第一运动路径的第二运动路径(242)移动。中间后缘设备(260)可以耦接在所述内侧后缘设备和外侧后缘设备之间，并可以沿着不平行于所述第一运动路径和第二运动路径两者的第三运动路径(243)移动。当移动到其各自展开位置时，所述后缘设备各自可以相对于所述机翼打开间隙。
文档编号B64C9/16GK101309832SQ200680042910
公开日2008年11月19日 申请日期2006年11月20日 优先权日2005年11月21日
发明者保罗·W·迪斯, 克莱顿·A·普劳, 凯文·W·拜尔, 塞亚·萨库雷, 尼尔·V·休因, 斯蒂芬·T·布朗, 简·A·科德尔, 道格拉斯·S·莱西 申请人:波音公司