飞行器、机翼、固定翼、翼梢装置和设计接口的方法与流程

本发明总体上涉及飞行器、飞行器的机翼、固定翼、翼梢装置、以及对用于飞行器的固定翼的外端部与翼梢装置的内端部之间的接口进行设计的方法。

背景技术：

存在向越来越大的客机发展的趋势，对此需要具有相应的大的机翼翼展。然而，最大飞行器翼展实际上受到机场运行规则的限制，机场运行规则对在机场周围进行操纵时所需的各种间隙(比如，机位进入和安全滑行道使用所需的翼展和/或离地间隙)进行管理。

为了解决这种问题，已经提出了包括专门使翼展能够在地面构型中减小的可移动翼梢装置的各种装置。

wo2015/150835是已提出的装置的示例。在wo2015/150835的装置中，翼梢装置和固定翼沿着倾斜的切割平面分离，并且翼梢装置能够绕与该切割平面垂直的旋转轴线旋转。

在wo2015/150835的装置中，已经发现，对固定翼与翼梢装置之间的接口进行密封(当翼梢装置处于飞行构型时)是有问题的。更具体地，当翼梢装置在飞行构型与地面构型之间旋转时，在固定翼的外端部与翼梢装置的内端部之间的接口处发生相对滑动运动。虽然原则上可以采用滑动密封，但由于滑动密封件往往会受到相对大的磨损，这种解决方案是次优的。这可能使滑动密封件易于磨损和/或损坏，并且因此可能需要频繁检查和/或更换密封件。

空中客车营运有限公司的英国专利申请gb1610108.1(2016年6月9日提交，目前未公布)提出了一种装置，其中，固定翼的外端部和翼梢装置的内端部沿着接口切割线相接，接口切割线将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离。gb1610108.1的内容通过参引并入本文。在gb1610108.1中描述的实施方式中，接口切割线包括第一长度、第二长度和过渡部分，第一长度由穿过外表面的切口形成，但第一长度从主切割平面沿第一方向偏移；第二长度由穿过外表面的切口形成，但第二长度从主切割平面沿与第一方向相反的第二方向偏移；在过渡部分上，接口切割线从第一长度过渡至第二长度。翼梢装置可以以滑动接触的方式沿着过渡部分接触固定翼，但是翼梢装置沿着第一长度和第二长度远离固定翼分离。在gb1610108.1中，过渡部分可以是许多可能的形状。

本发明的各方面试图提供对固定翼与翼梢装置之间的接口的另外其他改进。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种飞行器，该飞行器包括机翼，机翼具有固定翼和翼梢装置，翼梢装置以可移动的方式安装在固定翼的外端部处，翼梢装置能够在下述两者之间移动：(a)飞行构型，飞行构型用于在飞行期间使用；以及(b)地面构型，地面构型用于在基于地面的操作期间使用，在地面构型中，翼梢装置绕旋转轴线旋转离开飞行构型，使得飞行器的机翼的翼展减小。当翼梢装置处于飞行构型时，固定翼的外端部与翼梢装置的内端部沿着接口切割线相接，接口切割线将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离。接口切割线包括弯曲部分，弯曲部分以旋转轴线为中心，弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大。

已经发现特别有益的是，设置具有弯曲部分的接口，其中弯曲部分的半径绕旋转轴线连续增大。特别地，由于接口切割线的弯曲部分的半径增大，并且该接口切割线的弯曲部分以翼梢的旋转轴线为中心，这意味着当翼梢装置旋转离开飞行构型时，翼梢装置的结构沿着接口切割线远离固定翼的结构分离。换言之，考虑在弯曲部分中沿着接口切割线的点p^wt，点p^wt位于翼梢装置侧上，并且位于与旋转轴线相距半径r1的位置处。当翼梢装置处于飞行构型时，切割线的位于固定翼侧上的对应点p^fw将位于与轴线相距基本上相同的半径(r1)的位置处。当翼梢装置旋转离开飞行构型角度α时，位于翼梢装置上的点p^wt将绕轴线旋转。该点p^wt仍位于与轴线相距半径r1的位置处(由于其位于翼梢装置上)，但是由于在切割线绕轴线移动时切割线的半径增大，因此位于翼梢装置上的径向向外的点p^fwα(其位于与p^wt的新位置绕轴线相同的角度位置α处)将由于弯曲部分的特性而位于与轴线相距更大的半径(r2)的位置处。当翼梢装置移动离开飞行构型时，翼梢装置和固定翼因此将必然沿着接口移动分离(反之亦然，当翼梢装置移动至飞行构型时，翼梢装置和固定翼将朝向彼此移动)。由于这种运动趋于避免接口处的相对滑动运动，因此这种运动是有益的。

弯曲部分的半径优选地在切割线绕轴线沿下述方向移动时增大：该方向使得当翼梢装置从飞行构型移动至地面构型时，固定翼和翼梢装置沿着接口分离。弯曲部分的半径优选地在切割线绕轴线沿使翼梢装置从飞行构型移动至地面构型的旋转方向移动时增大。对应地，弯曲部分的半径优选地在切割线绕轴线沿使翼梢装置从地面构型移动至飞行构型的旋转方向移动时不断减小。

上述方向是从沿着旋转轴线朝向接口切割线所位于的机翼表面的视角考虑的。例如，在接口切割线的弯曲部分位于机翼的上表面上的实施方式中，方向是从沿着旋转轴线到该上表面上的视角考虑的。通常，除非另有说明，否则将理解的是，在沿该沿着旋转轴线并到接口切割线的相关部分所位于的机翼表面上的方向观察切割线时，参照接口切割线的形状、半径或其他特征。换言之，可以参照弯曲部分在与旋转轴线垂直的平面上的投影来考虑弯曲部分的特征。

翼梢装置(优选地该翼梢装置的梢部)可以构造成当从飞行构型向地面构型移动时大致向上和向后旋转。因此，弯曲部分的半径优选地布置成在切割线的弯曲部分绕轴线从机翼上的后部位置朝向机翼上的前部位置移动时增大。

原则上，只要弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大，则本发明的实施方式可以包括遵循任何形状的弯曲部分。更优选地，弯曲部分大致遵循以旋转轴线为中心的螺旋形。已经发现，螺旋形是实现半径变化所需特性的特别有效的方式。

机翼可以包括在机翼的上方从前缘延伸至后缘的上表面，并且机翼可以包括在机翼的下方从前缘延伸至后缘的下表面。弯曲部分可以位于机翼的上表面上。

弯曲部分优选地仅是接口切割线的整个长度的一部分。接口切割线还可以包括第一长度和第二长度，第一长度从弯曲部分向后延伸，第二长度从弯曲部分向前延伸。第一长度和第二长度优选地不形成具有在切割线绕旋转轴线移动时增大的半径的相应的弯曲部分。例如，第一长度和第二长度优选地不是以旋转轴线为中心的螺旋形。

弯曲部分可以是第一长度与第二长度之间的过渡部分。

第二长度可以由穿过外表面的切口形成，切口在包含旋转轴线的平面内延伸，或者在与该平面平行的平面内延伸。已经发现特别有益的是，设置第二长度，该第二长度由穿过外表面的切口形成，切口位于包含旋转轴线的平面内，或者位于与该平面平行的平面内。已经认识到的是，通过以这种方式形成第二长度，接口切割线的第二长度的取向倾向于意味着固定翼和翼梢装置在局部垂直方向上(沿着第二长度)分离。因此，密封运动趋于是纯压缩。

第二长度优选地由穿过外表面并位于包含旋转轴线的平面内的切口形成。当翼梢装置从飞行构型朝向地面构型移动时，在该取向上设置切口能够使固定翼和翼梢装置沿着第二切割线的整个长度同时分离。

已经发现，本发明在翼梢装置大致能够以wo2015/150835中所描述的方式旋转的装置上是特别有益的。因此，翼梢装置和固定翼可以沿着假想的主切割平面分离，旋转轴线法向于主切割平面定向。主切割平面可以倾斜地定向。

在具有接口切割线的第一长度和第二长度(在弯曲部分的两侧延伸)的实施方式中，第一长度可以由从主切割平面沿第一方向偏移的切口形成。在一些实施方式中，第二长度可以从主切割平面沿相反的第二方向偏移。在更优选的实施方式中，第二长度可以由穿过外表面并位于包含旋转轴线的平面内的切口形成。

在翼梢装置能够以这种方式旋转的实施方式中，已经发现，将接口切割线分成位于弯曲部分的两侧的第一长度和第二长度是有益的。更具体地，由于第一长度和第二长度不位于主切割平面内，当翼梢装置绕其旋转轴线旋转时，沿着这些长度的滑动接触运动趋于受限制或者没有滑动接触运动。相反，固定翼和翼梢装置倾向于在局部平移运动的情况下分离(沿着第一长度和第二长度)。由于可以沿着这些长度采用非滑动密封(例如压缩密封)，因而是有益的。在所有实施方式中，轴线的取向优选地使得当翼梢装置绕轴线从飞行构型旋转至地面构型时，飞行器机翼的翼展减小。

在包括有主切割平面的实施方式中，主切割平面优选地延伸穿过机翼的上表面和下表面。沿着机翼的上表面从机翼的根部到切割平面(即到切割平面与上表面相交的位置)的距离可以小于沿着机翼的下表面从机翼的根部到切割平面(即到切割平面与下表面相交的位置)的距离。因此，切割平面可以相对于固定翼产生上切(overcut)。在其他实施方式中，沿着机翼的上表面从机翼的根部到切割平面(即到切割平面与上表面相交的位置)的距离可以大于沿着机翼的下表面从机翼的根部到切割平面(即到切割平面与下表面相交的位置)的距离。因此，切割平面可以相对于固定翼产生下切(undercut)。

主切割平面优选地是将固定翼与翼梢装置分离的假想平面(例如在机翼的设计阶段期间产生的切割平面)。将理解的是，切割平面本身不一定在整个机翼深度上表现为物理平面表面。主切割平面对于技术人员而言将是易于识别的。主切割平面可以是翼梢装置在其内旋转的平面。本发明的一些实施方式可以包括用于支承翼梢装置旋转的轴承，比如回转环。轴承可以与旋转轴线同轴。主切割平面可以延伸穿过轴承的厚度，并且通常穿过轴承的中间厚度(即轴承的中间厚度与主切割平面共面)。

旋转轴线可以定向成相对于纵向方向成一角度(即不包括与纵向方向平行或垂直)。轴线优选地相对于横向方向成一角度(即不包括与横向方向平行或垂直)。轴线优选地相对于竖向方向成一角度(即不包括与竖向方向平行或垂直)。竖向方向、纵向方向和横向方向可以相互垂直。在一些实施方式中，纵向方向、横向方向和竖向方向可以处于绝对参照系中(即纵向是前-后，横向是左舷-右舷，并且竖向是与地面垂直)。纵向方向可以是弦向方向；横向方向可以是翼展方向。在其他实施方式中，在机翼的局部参照系中使用纵向方向、横向方向和竖向方向可能是合适的。例如，对于后掠翼，纵向方向可以替代为沿着机翼的长度，并且横向方向可以为沿着机翼的宽度(即从前缘到后缘，垂直于纵向方向测量)。替代性地或另外地，对于具有二面角的机翼，竖向方向可以与机翼的平面垂直。在所有情况下，切割平面/轴线定向成使得当翼梢装置绕轴线旋转时机翼的翼展减小。

翼梢装置优选地能够绕单个旋转轴线旋转。例如，翼梢装置的旋转优选地不是复合旋转的结果(即由绕单独的轴线的多个单独旋转产生的净旋转)。

轴线优选地与竖向成小于45度的角度，并且更优选地成小于25度的角度。轴线可以与竖向轴线成15度的角度。已经发现，由于轴线的取向导致浅切割平面并且固定翼与翼梢装置之间的接口区域可能因此相对较大，因而本发明在轴线与竖向成相对小的角度的实施方式中特别有益。

已经发现，当需要在固定翼与翼梢装置之间形成密封时，本发明的实施方式是特别有益的。机翼可以包括密封组件，密封组件用于在翼梢装置处于飞行构型时在固定翼与翼梢装置之间进行密封。机翼可以包括在机翼的上方从前缘延伸至后缘的上表面。机翼可以包括在机翼的下方从前缘延伸至后缘的下表面。弯曲部分可以沿着机翼的上表面。弯曲部分可以沿着机翼的下表面。接口切割线可以包括沿着上表面的弯曲部分和沿着下表面的第二弯曲部分。第二弯曲部分可以与第一弯曲部分的形状大致对应(即第二弯曲部分可以以旋转轴线为中心，第二弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时不断增大)。参照(第一)弯曲部分描述的特征可以同样应用于第二弯曲部分。

接口切割线一直绕机翼延伸。在其中接口切割线包括位于上表面上的第一弯曲部分的实施方式中，接口切割线的第一长度和第二长度位于第一弯曲部分的两侧，在其中接口切割线包括位于下表面上的第二弯曲部分的实施方式中，接口切割线还可以包括位于机翼的下表面上的第三长度。第三长度可以由穿过机翼的外表面但从主切割平面偏移的切口形成。该偏移可以在与第一方向相反的第二方向上(即在相对于第一长度偏移的相反方向上)。第二弯曲部分可以是过渡部分，在过渡部分上，接口切割线从第三长度过渡至第二长度的在下表面上的部分。

在包括接口切割线的第一长度和第二长度的实施方式中，第一长度优选地位于旋转轴线的后方；第二长度优选地位于旋转轴线的前方。在还包括第三长度的实施方式中，第三长度可以位于旋转轴线的后方。在本发明的实施方式中，翼梢装置能够在下述两者之间构造：(a)飞行构型，飞行构型用于在飞行期间使用，以及(b)地面构型，地面构型用于在基于地面的操作期间使用，在地面构型中，翼梢装置移动离开飞行构型，使得飞行器机翼的翼展减小。在飞行构型中，翼展可能超过机场兼容性限制。在地面构型中，翼展可以减小成使得翼展(其中翼梢装置处于地面构型)小于或基本上等于机场兼容性限制。机场兼容性限制是翼展限制(例如与建筑物、标志、其他飞行器的间隙限制有关)。兼容性限制优选地是机位限制。

翼梢装置可以是翼梢延伸部；例如翼梢装置可以是平面梢部延伸部。在其他实施方式中，翼梢装置可以包括非平面装置比如小翼，或者由非平面装置比如小翼构成。

在飞行构型中，翼梢装置的后缘优选地是固定翼的后缘的延续。翼梢装置的前缘优选地是固定翼的前缘的延续。优选地，存在从固定翼到翼梢装置的平滑过渡。将理解的是，即使在固定翼与翼梢装置之间的接合处的掠形或扭曲发生变化的情况下，也可能存在平滑过渡。然而，在固定翼与翼梢装置之间的接合处优选地不存在间断。翼梢装置的上表面和下表面可以是固定翼的上表面和下表面的延续。固定翼相对于翼梢装置的翼展比可以使得固定翼包括飞行器机翼的总翼展的70％、80％、90％或更多。

当翼梢装置处于地面构型时，结合有机翼的飞行器可能不适于飞行。例如，翼梢装置可能在空气动力学上和/或结构上不适于在地面构型中飞行。飞行器优选地构造成使得在飞行期间翼梢装置不能移动至地面构型。飞行器可以包括用于感测飞行器何时处于飞行的传感器。当传感器感测到飞行器正在飞行时，控制系统优选地布置成禁止使翼梢装置移动至地面构型的可能性。

飞行器优选地是客机。客机优选地包括客舱，该客舱包括用于容纳大量乘客的多行和多列座椅单元。飞行器可以具有至少20个，更优选地至少50个乘客，并且更优选地多于50个乘客的容量。飞行器优选地是动力飞行器。飞行器优选地包括用于推进飞行器的发动机。飞行器可以包括安装至机翼并且优选地安装至翼下的发动机。

根据本发明的另一方面，提供了一种飞行器的机翼，该飞行器的机翼用作本发明的另一方面的飞行器中的机翼。机翼可以具有固定翼和翼梢装置，翼梢装置以可移动的方式安装在固定翼的外端部处，翼梢装置能够在下述两者之间移动：(a)飞行构型，飞行构型用于在飞行期间使用；以及(b)地面构型，地面构型用于在基于地面的操作期间使用，在地面构型中，翼梢装置绕旋转轴线旋转离开飞行构型，使得飞行器机翼的翼展减小。当翼梢装置处于飞行构型时，固定翼的外端部与翼梢装置的内端部沿着接口切割线相接，接口切割线将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离。接口切割线包括弯曲部分，弯曲部分以旋转轴线为中心，弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大。

根据本发明的另一方面，提供了一种固定翼，该固定翼用作本文中所描述的发明的其他方面中的固定翼。固定翼优选地构造成接纳能够绕旋转轴线旋转的翼梢装置。固定翼的外端部被定形成使得其将与翼梢装置的内端部沿着将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离的接口切割线相接，接口切割线包括弯曲部分，弯曲部分以旋转轴线为中心，弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大。

根据本发明的另一方面，提供了一种翼梢装置，该翼梢装置用作本文中所描述的发明的其他方面中的翼梢装置。翼梢装置构造成被接纳在固定翼上，使得翼梢装置能够绕旋转轴线在飞行构型与地面构型之间旋转。翼梢装置的内端部被定形成使得其将与固定翼的外端部沿着将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离的接口切割线相接，接口切割线包括弯曲部分，弯曲部分以旋转轴线为中心，弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大。

根据本发明的另一方面，提供了一种对用于飞行器的固定翼的外端部与翼梢装置的内端部之间的接口进行设计的方法，翼梢装置能够在下述两者之间移动：(i)飞行构型，飞行构型用于在飞行期间使用；以及(ii)地面构型，地面构型用于在基于地面的操作期间使用，在地面构型中，翼梢装置绕旋转轴线旋转离开飞行构型，使得飞行器机翼的翼展减小，其中，该方法包括以下步骤：通过限定弯曲部分来限定将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离的接口切割线，弯曲部分以旋转轴线为中心，弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大。该方法可以包括翼梢装置根据设计而制造的步骤。

根据本发明的又一方面，提供了一种飞行器，该飞行器包括机翼，机翼具有固定翼和翼梢装置，翼梢装置以可移动的方式安装在固定翼的外端部处，翼梢装置能够在下述两者之间移动：(a)飞行构型，飞行构型用于在飞行期间使用；以及(b)地面构型，地面构型用于在基于地面的操作期间使用，在地面构型中，翼梢装置移动离开飞行构型，使得飞行器机翼的翼展减小。翼梢装置能够绕倾斜的旋转轴线在飞行构型与地面构型之间旋转，使得翼梢装置在从飞行构型向地面构型移动时向上和向后旋转。当翼梢装置处于飞行构型时，固定翼的外端部与翼梢装置的内端部沿着将固定翼的外表面与翼梢装置的外表面分离的接口切割线相接。接口切割线包括以旋转轴线为中心的大致螺旋形形状的弯曲部分，弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大，使得当翼梢装置从飞行构型朝向地面构型移动时，固定翼和翼梢装置的在接口切割线的两侧的相邻的部分分离。接口切割线还可以包括前缘部分，前缘部分在上表面上穿过前缘并到达下表面上，切割线的前缘部分由在包含旋转轴线的平面内延伸的切口形成。接口切割线可以包括上表面部分，上表面部分位于上表面上且位于旋转轴线的后方，并且上表面部分从包含旋转轴线的平面向内侧偏移。接口切割线可以包括下表面部分，下表面部分位于下表面上且位于旋转轴线的后方，并且下表面部分从包含旋转轴线的平面向外侧偏移。前缘部分和上表面部分可以通过弯曲部分连接，并且前缘部分的另一端部和下表面部分可以通过另一弯曲部分连接，另一弯曲部分同样为以旋转轴线为中心的大致螺旋形形状的，另一弯曲部分的半径在切割线绕轴线移动时连续增大，使得当翼梢装置从飞行构型朝向地面构型移动时，固定翼和翼梢装置的在接口切割线的两侧的相邻的部分分离。

将理解的是，参照本发明的一个方面描述的任何特征同样适用于本发明的任何其他方面，反之亦然。例如参照第一方面的飞行器描述的特征也可以适用于本发明的其他方面的机翼、翼梢装置和/或方法，反之亦然。

除非上下文另有要求，否则术语“或”应解释为“和/或”。

附图说明

现在将参照示意性附图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图中：

图1a和图1b示出了现有技术的具有可移动翼梢装置的机翼；

图2为未公布的申请gb1610108.1中的已提出的实施方式的上视正视图，其示出了固定翼/翼梢装置接口、接口切割线和切割平面；

图3a示出了本发明的第一实施方式的飞行器上的机翼的简化平面图，该机翼被示出有处于飞行构型和地面构型两者的翼梢装置；

图3b为结合有图3a的机翼的飞行器的正视图；

图4为本发明的第一实施方式中机翼的在固定翼/翼梢装置接口附近的上视正视图，并且图4是从与图2中使用的视点类似的视点截取的；

图5a为机翼的在固定翼/翼梢装置接口附近的另一上视正视图，其示出了接口切割线和切割平面；

图5b为在沿着图5a中的翼梢装置的旋转轴线的方向上观察的平面图；

除了翼梢装置处于地面构型而非飞行构型之外，图6a和图6b与图5a和图5b相同；

图7为沿着图6a的箭头a的正视图；

图8为在沿着翼梢装置的旋转轴线的方向上观察的另一平面图；

图9a至图9c示出了在翼梢装置从飞行构型向地面构型移动时过渡区域(图8中圈出)的近视图；以及

图10为在沿着翼梢装置的旋转轴线的方向上观察的另一平面图，而且示出了位于机翼的下表面上的接口切割线。

具体实施方式

图1a为wo2015/150835中示出的飞行器上的固定翼1和翼梢装置3的立体图。概括来说，翼梢装置3能够在飞行构型(图1a)与地面构型(图1b)之间移动。在飞行构型中，翼梢装置3的前缘5’和后缘7’是固定翼1的前缘5和后缘7的延续。此外，翼梢装置3的上表面和下表面是固定翼1的上表面和下表面的延续。

翼梢装置3被布置处于飞行构型以便于飞行。在飞行构型中，翼梢装置3因此增大了飞行器的翼展(从而提供了有益的空气动力学效果，例如，减小了诱导阻力的分量并增大了升力)。原则上，希望始终保持这种大翼展并且仅具有大的固定翼。然而，最大飞行器翼展实际上受到机场运行规则的限制，机场运行规则对在机场周围进行操纵时所需的各种间隙(比如机位进入和安全滑行道使用所需的翼展和/或离地间隙)进行管理。因此，翼梢装置3能够移动至地面构型以便在地面上时使用。

在地面构型(图1b)中，通过使翼梢装置3绕旋转轴线11旋转而使翼梢装置3从上述飞行构型折叠。通过使翼梢装置3以这种方式折叠，减小了飞行器2的翼展。当翼梢装置3处于地面构型时，飞行器2因此符合上述机场间隙等。

翼梢装置的运动通过翼梢装置相对于固定翼旋转所绕的接头的类型来确定。为了实现上述运动，翼梢装置3和固定翼1沿着穿过机翼的上表面和下表面的倾斜切割平面13分离。翼梢装置3能够绕轴线11旋转，轴线11沿与倾斜切割平面13垂直的方向延伸。轴线11相对于所有三个相互垂直的轴线x、y和z(即弦向、翼展方向和竖向)成锐角定向。

当可移动翼梢装置处于飞行构型时，固定翼的外端部与翼梢装置的内端部之间的接口处的小的间隙、台阶或其他不匹配会产生空气动力学的不利后果(例如阻力和压力泄漏)。在一些可移动翼梢装置比如以上参照图1a和图1b描述的可移动翼梢装置中，难以提供消除这些特征的接口。例如，在一些装置中，已经发现难以对接口附近的公差进行控制。还已经发现难以提供用以抑制穿过接口的泄漏流的有效密封装置。

图2为未公布的申请gb1610108.1中的已提出的实施方式的上视正视图。图2示出了固定翼105与翼梢装置103之间的接头附近的机翼101。机翼101具有上表面131和下表面133。固定翼105和翼梢装置103沿着假想的主切割平面113(其与旋转轴线垂直)分离。

主切割平面113在图2中由虚线指示，在该虚线处主切割平面113与机翼相交。偏移且平行的第一平面113a和第二平面113b(见下文)在图2中也由虚线表示，在这些虚线处这些平面分别与机翼相交。接口切割线135的部分在这些平面内延伸，并且接口切割线135在图2中由实线示出。固定翼105的外端部和翼梢装置103的内端部沿着将固定翼105的外表面与翼梢装置103的外表面分离的接口切割线135相接。如现在将描述的，接口切割线135是台阶式的，并且由一系列不同的长度形成：

接口切割线135包括在上后象限(ua)上从后缘延伸至过渡部分139的起点的第一长度137。接口切割线的第一长度137位于与主切割平面113平行但沿内侧方向偏移的平面113a中。

接口切割线135还包括在上前象限(uf)上从前缘延伸至过渡部分139的另一端的第二长度141。接口切割线的第二长度141还位于与主切割平面113平行但沿外侧方向(即沿与另一平面113a相反的方向)偏移的平面113b中。

从以上将理解的是，第一长度137和第二长度141因此均位于与主切割平面113平行的倾斜平面中，但是位于从该主切割平面沿相反方向偏移的平面中。

在第一长度137与第二长度141之间的是过渡部分139。过渡部分139包括第一部分139a和第二部分139b，第一部分139a与第一长度137位于同一平面113a中，在第二部分139b处接口切口从第一平面113a跳转至第二平面113b。过渡部分139因此将接口切割线135从第一长度137过渡至第二长度141。

已经发现图2中的装置是有益的，特别是在能够对机翼与翼梢装置之间的接口进行密封方面是有益的。然而，如参照图3a至图10将变得明显的，本发明的实施方式被认为是提供了更进一步的改进。

图3a示出了本发明的第一实施方式的飞行器1002上的机翼1001的平面图(图3b中示出了飞行器)。在图3a中，机翼1001被示出有处于飞行构型和地面构型两者的翼梢装置1003。飞行构型以阴影形式示出，并且不言而喻，图3a示出了在翼梢装置1003旋转至地面构型时发生的翼展的减小。出于图3a的目的考虑，固定翼与翼梢装置之间的接口切割线以简化形式示出——其实际形状在下面进一步参照的随后的附图中示出。

总体而言，第一实施方式的翼梢装置1003能够以与图1a至图1b和图2中示出的方式类似的方式旋转。换言之，翼梢装置1003能够绕轴线1011旋转，轴线1011定向成法向于将固定翼1005的外端部与翼梢装置1003的内端部分离的假想的主倾斜切割平面1013(参见图4)。轴线1011相对于所有三个相互垂直的轴线x、y和z(即弦向、翼展方向和竖向)成锐角。机翼包括用于引导旋转并将载荷反作用到固定翼中的环形回转轴承(未示出)。假想的主切割平面1013穿过该回转轴承的中间。

如图7中以及当对图5a和图6a进行比较时明显的，运动的性质使得在翼梢装置1003绕轴线1011旋转时，翼梢装置的在轴线1011前方的上表面和下表面向下移动；而在轴线后方的上表面和下表面向上移动。

本发明的各方面的特别在于固定翼与翼梢装置之间的接口切割线的形状，并且现在将参照图4至图10对其进行更详细地描述：

首先参照图4、图5a和图5b，这些图示出了固定翼/翼梢装置接口周围区域的视图。翼梢装置1003是平面翼梢延伸部(其远端端部在这些图中不可见)。以与图2的方式类似的方式，机翼1001具有上表面1031和下表面1033。固定翼1005的外端部和翼梢装置1003的内端部沿着接口切割线1035相接，接口切割线1035将固定翼1005的外表面与翼梢装置1003的外表面分离。接口切割线1035布置成使得当翼梢装置1003从飞行构型旋转至地面构型时，在固定翼1005的外端部与翼梢装置1003的内端部之间发生特定类型的相对运动。接口切割线1035由一系列不同的长度形成，下面将对这些长度进行更详细地描述。

固定翼1005和翼梢装置1003沿着假想的主切割平面1013(其与旋转轴线垂直)分离。主切割平面1013在图4中由虚线指示，在该虚线处主切割平面1013与机翼相交，但主切割平面1013本身不表现为机翼蒙皮中的物理切口。相反，并且与图2中的装置相同，接口切割线1035包括位于上后象限中的第一长度1037，第一长度1037从主切割平面1013偏移。然而，与图2中的装置不同的是，第一长度不位于平行平面中；相反，第一长度是弯曲的，使得其不位于任何单个平面内。已经发现使第一长度呈这种弯曲的形状在固定翼与翼梢装置之间沿着接口发生相对运动(当翼梢装置绕轴线旋转时)方面是有益的。此外，使第一长度呈这种弯曲的形状可以在后缘区域中实现第一长度1037与第三长度1045(位于机翼的下侧——参见图10)之间的相对小的过渡部分，因为可以使这些长度的端部相对靠近在一起。

接口切割线1035还包括位于旋转轴线1011前方的第二长度1041。与图2中的装置不同，第二长度没有向外侧偏移；相反，第二长度1041沿着机翼的上表面1031延伸，穿过前缘并延伸到机翼的下表面1033上。第二长度1041位于包含旋转轴线1011的平面p(在一些图中由虚线示意性地指示)内，并且该平面还与机翼的前翼梁(未示出)基本上垂直。这在图5b、图6b和图7中最佳地示出。

已经发现，设置位于包含旋转轴线1011的平面内的第二长度1041是特别有益的。已经认识到，通过以这种方式形成第二长度，在翼梢装置1003从飞行构型朝向地面构型移动时，固定翼1005和翼梢装置1003沿着第二切割线1041的整个长度同时分离。此外，接口切割线1035的第二长度1041的取向倾向于意味着固定翼1005和翼梢装置1003在局部垂直的方向上(沿着第二长度1041)分离。因此密封运动趋于纯压缩。

在其他实施方式(未示出)中，第二长度可以不必位于包含旋转轴线的平面中——而是可以位于与该平面平行的平面中。这种布置不一定会使固定翼与翼梢装置之间同时分离，但是其仍倾向于在接口切割线的两侧之间呈现垂直相对运动，这在密封方面是有益的。

本发明的第一实施方式的另一有利特征是第一长度1037与第二长度1041之间的过渡部分1039的形状。在本发明的第一实施方式中，过渡部分1039大致呈螺旋形的形式，如现在将参照图8和图9a至图9c解释的：

图8为从机翼的上方沿着翼梢装置1003的旋转轴线1011并朝向机翼的上表面1031观察的视图，其中，接口切割线1035位于机翼的上表面1031上。覆加在图8上的是从轴线1011至接口切割线1035的一些半径r1-r4。

当切割线1035绕轴线1011沿翼梢装置从飞行构型移动至地面构型(由图8中的弯曲箭头示出)的旋转方向移动时，弯曲部分1039的半径不断增大。因此，当从邻近切割线的第一长度1037的后部位置移动至邻近切割线的第二长度1041的前部位置时，半径表现为使得r1<r2<r3<r4。

已经发现特别有益的是，设置具有弯曲部分1039的接口切割线，其中，弯曲部分的半径绕旋转轴线1011不断增大。特别地，由于接口切割线1035的弯曲部分1039的半径增大，并且该接口切割线的弯曲部分以翼梢的旋转轴线1011为中心，这意味着当翼梢装置1003旋转离开飞行构型时，翼梢装置1003的结构沿着接口切割线的该部分1039远离固定翼1005的结构分离。这在参照图9a至图9c时最佳地示出，图9a至图9c为当翼梢从飞行构型(图9a)移动至地面构型(图9c)时图8中的虚线圆内的区域的近视图。

弯曲部分1039中的沿着接口切割线1035的点p^wt位于翼梢装置1003侧上，并且位于与旋转轴线相距半径r1的位置处。当翼梢装置处于飞行构型时，切割线1039的在固定翼1005侧上的对应点p^fw将位于与轴线相距基本上相同的半径(r1)的位置处——参见图9a。当翼梢装置1003旋转离开飞行构型角度α时，翼梢装置1003上的点p^wt将绕轴线旋转——参见图9b。该点p^wt仍位于与轴线1011相距半径r1的位置处(由于其位于翼梢装置1003上)，但是由于在切割线1039绕轴线移动时切割线1039的半径增大，因此翼梢装置上的径向向外的点p^fwα(其位于与p^wt的新位置绕轴线相同的角度位置α处)将由于弯曲部分1039的特性而位于与轴线相距更大的半径(r2)处。当翼梢装置1003移动离开飞行构型时，翼梢装置1003和固定翼1005因此将必然沿着接口1039移动分离(反之亦然，当翼梢装置1003移动至飞行构型时，翼梢装置1003和固定翼1005将朝向彼此移动)。类似的特性在翼梢装置1003进一步旋转至角度θ时继续发生——参见图9c。由于这种运动倾向于避免接口1039处的相对滑动运动，因此这种运动是有益的。

在第一实施方式中，弯曲部分1039借助于通过若干个半径产生的样条曲线而形成，使得弯曲大致遵循螺旋形。在其他实施方式(未示出)中，将理解的是，弯曲可以是精确的螺旋形，或者可以是显示绕旋转轴线增大的半径的其他形状。

将理解的是，弯曲部分1039的螺旋形状是参照从上方并沿着旋转轴线观察的视图(即参照弯曲部分1039在与旋转轴线1011垂直的平面上的投影)形成的。实际上，由于机翼外表面的弯曲性质，弯曲部分1039的形状也可能延伸至该平面的外部。然而，本发明的方面认识到，绕翼梢装置的旋转轴线的曲率在允许固定翼和翼梢装置有效地分离方面特别重要，并且因此从这个角度来看弯曲形状的特性特别重要。

参照图4至图9c中的接口切割线，主要涉及机翼的上表面1031上的接口切割线1035。然而，对应的特征也存在于下表面1033上，并且在该方面，现在参照图10。图10为从旋转轴线1011的上方观察的视图，但是以虚线示出了下表面1033上的接口切割线1035的部分1035’。

接口切割线的下部部分1035’包括第三长度1045，第三长度1045在下后象限上延伸并且经由后缘处的过渡部1047与第一长度1037(位于上表面后象限上)连接。第三长度1045是弯曲的，使得其使过渡部分1047的长度最小，但仍在翼梢装置旋转至地面构型时避免碰撞(例如与机翼的上表面)。

接口切割线还包括位于下表面上的弯曲的、大致螺旋形的第二部分1039’，第二部分1039’将第三长度1045与下表面1033上的第二长度1041的端部连接。第二弯曲部分1039’也具有在切割线绕轴线1011从下表面上的后部位置移动到达前部位置时增大的半径(在图10中以虚线示出，其中，r1<r2<r3<r4)，其中，在后部位置处，第二部分1039’与第三长度1045接合，在前部位置处，第二部分1039’与第二长度1041接合。因此，当翼梢装置旋转离开飞行构型时，固定翼和翼梢装置也沿着该接口切割线1035’移动分离。

尽管图10中已经示出了半径r1至r4，但是将理解的是，这些半径不一定与上表面螺旋形部分1039上的半径具有相同的大小/精确特性。

虽然已经参照特定实施方式对本发明进行了描述和说明，但是本领域普通技术人员将理解的是，本发明适用于本文中未具体示出的许多不同变型。例如，在本发明的另一实施方式(未示出)中，旋转轴线在机翼的平面外竖向地延伸，并且不存在倾斜地定向成使得穿过机翼的上表面和下表面的假想的主切割平面。这种翼梢(其在机翼的平面内旋转)可以被称为摆动翼梢。在这种布置中，具有螺旋形的或者具有与本文中所描述的实施方式类似的特性的接口切割线的弯曲部分仍是有益的，因为其可以防止接口处的滑动接触。

在前面的描述中，所提到的整体或元件具有已知的、明显的或可预见的等同物，然后这些等同物被并入本文，如同单独阐述一样。应当参照权利要求来确定本发明的真实范围，其应当被解释为涵盖任何这种等同物。读者还将理解的是，本发明的被描述为优选、有利、便利等的整体或特征是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。此外，应当理解的是，在本发明的一些实施方式中可能有益的这些可选的整体或特征可能是不需要的，并且因此可能在其他实施方式中不存在。