用于飞行器的前缘布置结构的制作方法

1.本发明涉及用于飞行器的可移动的流动型体装置、具有这种可移动的流动型体装置的机翼以及具有这种机翼的飞行器。


背景技术：

2.可移动的流动型体比如前缘缝翼和后缘襟翼通常由飞行器的机翼或其他部分上的驱动机构支承。流动型体通常通过主接合部移动，而从接合部用于支承相应的流动型体并且保持流动型体的一定对准。在将流动型体安装至飞行器期间，需要调节对准以补偿制造公差。为了在驱动机构上支承流动型体，通常使用转向节接合部。


技术实现要素：

3.对于已知的机械接合部，流动型体的尺寸受到这些机械接合部的可用空间的限制。特别是对于外侧位置来说，需要流动型体的某个最小高度或宽度以允许在相应流动型体的足够外侧处或端部区域处使用机械接合部。
4.因此，本发明的目的是提供一种替代性的可移动的流动型体装置，该流动型体装置能够实现更大的长度、更小的宽度、更强的曲率和/或改进的装配行为。
5.该目的通过具有独立权利要求1的特征的用于飞行器的可移动的流动型体装置来实现。有利的实施方式和其他改进可以从从属权利要求和以下描述中得到。
6.提出了一种用于飞行器的可移动的流动型体装置，该流动型体装置包括：长形的流动型体，该流动型体具有主延伸轴线；第一机械接合部，该第一机械接合部在沿着主延伸轴线的第一位置中与流动型体联接，第一机械接合部具有第一支承部件；第二机械接合部，该第二机械接合部在沿着主延伸轴线的第二位置中与流动型体联接，第二机械接合部具有第二支承部件；以及第三机械接合部，该第三机械接合部在沿着主延伸轴线的第三位置中与流动型体联接，第三机械接合部具有第三支承部件，其中，第一支承部件、第二支承部件和第三支承部件刚性地附接至流动型体，其中，第一机械接合部包括第一旋转装置，该第一旋转装置构造成将第一支承杆与第一接合部的第一支承部件以可旋转的方式联接以在第一支承部件上形成第一铰接点，其中，第二机械接合部包括第二旋转装置，该第二旋转装置构造成将第二支承杆与第二接合部的第二支承部件以可旋转的方式联接以形成第二铰接点，其中，第三机械接合部包括第三旋转装置，该第三旋转装置构造成将第三支承杆与第三接合部的第三支承部件以可旋转的方式联接以形成第三铰接点，其中，第二旋转装置和第三旋转装置通过连接板与相应的支承杆联接，其中，与第二支承杆和第三支承杆联接的连接板包括相对于相应的支承部件或相应的支承杆的取向，所述取向相对于彼此倒置以使第二铰接点和第三铰接点中的一者相对于相应的支承杆而横向于主延伸轴线移位，并且其中，第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点限定有沿着流动型体的第一位置、第二位置和第三位置延伸的直线铰接线。
7.流动型体应被理解为下述部件：该部件以可移动的方式支承在飞行器上以用于使
飞行器的空气动力学特性增强的目的。例如，流动型体可以是可移动的前缘装置，比如缝翼、襟翼、下垂机头或类似装置。然而，流动型体也可以是后缘装置，比如可移动的襟翼。这种襟翼可以是将在或多或少复杂的运动路径上移动的高升力襟翼。后缘装置也可以包括仅以可旋转的方式支承在固定铰接线上的副翼。然而，混合形式、比如以襟副翼形式实现的形式也是可能的。应当理解，流动型体沿着主延伸轴线的延伸明显超过在其他空间方向上的延伸。因此，流动型体被拉长。
8.流动型体可以包括大致表面状的形状，或者该流动型体可以包括更复杂的三维形状，该三维形状具有内部加强结构和围绕相应加强结构的至少一个蒙皮。为了将相应的流动型体与驱动机构联接，设置有机械接合部。在一般实施方式中，这些机械接合部可以包括第一机械接合部、第二机械接合部和第三机械接合部。为了更好的理解，可移动的流动型体装置包括待与飞行器的驱动机构附接的部件、接合部和部分。驱动机构示例性地包括第一支承杆、第二支承杆和第三支承杆，这些支承杆提供期望的运动并且将流动型体保持处于所有期望的位置。
9.所有机械接合部都包括支承部件，该支承部件刚性地附接至流动型体。通过刚性地附接支承部件，因此与流动型体以固定的空间关系设置有驱动机构能够以可旋转的方式联接的附接点。因此，第一机械接合部包括第一旋转装置，该第一旋转装置构造成为接纳第一支承杆的一部分以形成第一铰接点，该第一支承杆是驱动机构的一部分。当将这样的第一支承杆附接至第一旋转装置时，第一机械接合部与第一支承杆联接。在这种情况下，第一旋转装置与第一支承部件直接地联接。
10.应当理解，在飞行器的正常操作期间，流动型体通常不意在围绕铰接点或铰接线自由地旋转。相反，流动型体应该与驱动机构保持固定的空间关系。因此，在每个机械接合部上需要至少另一元件以根据期望将流动型体相对于驱动机构对准并且将这种对准固定。因此铰接线仅允许提供没有约束应力的保持功能，并且允许通过围绕铰接线旋转来调节流动型体与机械接合部之间的对准并且将旋转方面的位置固定。
11.第二机械接合部的设计和设定以及第三机械接合部的设计和设定与第一机械接合部非常类似。然而，第二支承杆和第三支承杆通过连接板与相应的第二支承部件或第三支承部件联接。例如，这能够沿主延伸轴线的方向在相应的支承部件与相应的支承杆之间实现补偿运动。第一铰接点、第二铰接点和第三铰接点跨越铰接线以沿着第一位置、第二位置和第三位置延伸穿过。
12.通过使连接板中的一个连接板的取向倒置，可以完成第二铰接点或第三铰接点相对于相应支承杆的明显移位。因此，第二支承杆或第三支承杆中的一者可以布置在相关联铰接点的一个侧部上，而第二支承杆或第三支承杆中的另一者可以布置在相关联铰接点的另一侧部上。这允许将移位的铰接点包括到具有非常窄的端部的区域中，否则该区域将不允许接纳具有铰接点的机械接合部。因此，铰接线和所有的支承部件或支承杆端部之间的连接线可以与铰接线围成不为零的角度。通过使相应的铰接点例如在流动型体的翼弦方向方面向外地移位，相应的机械接合部可以安置在纤细的流动型体的渐缩端部的侧向外侧位置中。因此，根据本发明的可移动的流动型体装置允许更长的和/或更渐缩的和/或更纤细的流动型体，同时保持相同的可调节性。
13.为了完整起见，指出的是，术语“第一”、“第二”和“第三”不应被解释为从内侧位置
到外侧位置或诸如此类的次序。这些术语仅用于区分不同部件而与其位置无关。
14.在优选实施方式中，连接板包括附接端部和支承端部，其中，附接端部附接至相应的支承杆和相应的支承部件中的一者，其中，支承端部附接至相应的支承杆和相应的支承部件中的另一者，其中，附接端部包括与连接板附接以保持期望取向的至少两个柔性附接点，并且其中，支承端部包括与连接板附接以允许旋转运动的单个柔性附接点。附接点的柔性可以通过下述球面轴承或其他装置来实现：球面轴承或其他装置允许连接板略微运动以允许相应的支承杆与相应的支承部件之间的移位。特别优选的是，连接板被允许围绕由附接端部上的两个附接点之间的连接线所产生的铰接轴线而略微地旋转。例如，如果流动型体传导热膨胀，则柔性附接点允许相应的支承杆和支承部件的略微移位。
15.此外，在有利的实施方式中，连接板中的一个连接板的附接端部连接至相应的支承杆，其中，连接板中的另一连接板的附接端部连接至相应的支承部件。因此，连接板的反向通过将连接板以倒置的方式附接在相应的支承杆上来实现。在连接板中的一个连接板允许将相应的铰接点移位至支承杆本身的同时，连接板中的另一连接板确定了相应的铰接点在相应的支承部件上。在两个支承杆都布置在支承部件的同一侧部上的情况下，仅通过将连接板转动成倒置取向、例如上下翻转来进行铰接点位置的移位。
16.在另一有利实施方式中，第二支承杆和第二支承部件的布置结构以及第三支承杆和第三支承部件的布置结构沿与主延伸轴线横向的方向相对于彼此倒置。因此，第二支承杆或第三支承杆与它们相应的支承部件的相对位置被互换。这还可以包括相应的连接板的倒置取向，使得一个连接板可以利用其附接端部附接至支承杆，而另一连接板可以利用其附接端部附接至支承部件。然而，所有的连接板都可以利用它们的附接端部附接至支承杆，或者作为替代性方案，所有的连接板都可以利用它们的附接端部连接至支承部件。支承杆的相对位置的反向和/或连接板取向的反向增加了选择铰接点位置的灵活性。
17.有利实施方式还包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中，支承杆中的每个支承杆与这些连杆中的一个连杆的一个端部联接，其中，相应的另一端部在距相应的旋转装置一定距离处与相应的支承部件联接。连杆提供用于保持流动型体与相应的支承杆之间的固定的空间关系。例如，第一连杆在距第一旋转装置一定距离处于第一支承部件与第一支承杆之间延伸，以便在第一旋转装置与第一连杆的两个端部之间形成三角形。通过调节连杆的长度或联接位置，调节了流动型体相对于支承杆的对准并且因此调节了在安装状态下流动型体相对于飞行器上的周围部件的调节。例如，流动型体的后缘可以被调节为机翼的固定前缘。期望提供流动型体和支承杆的无张力状态，同时流动型体的位置满足关于在流动型体的至少一种状态例如缩回状态下的空气动力学要求的要求。这种调节是可以在安装流动型体期间进行的装配过程。在装配过程期间，当流动型体被调节时，该流动型体围绕相应连杆附近区域中的铰接轴线或相应铰接点局部地旋转。
18.此外，第一机械接合部可以是主接合部并且第二机械接合部和第三机械接合部是从接合部。
19.优选地，支承部件被实现为与流动型体的内部蒙皮附接的支承肋部并且包括用于与相应的支承杆联接的凸耳或孔。这对于例如前缘缝翼或后缘襟翼特别有用，因为前缘缝翼或后缘襟翼可能已经包括具有肋部和围绕肋部的蒙皮的内部加强结构。呈支承肋部形式的支承部件可以被设计为从相应的流动型体的内部突出，因此提供用以接纳联接特征的凸
耳或孔。
20.优选地，机械接合部包括转向节接头。转向节接头已被证明是用于结合可旋转部件的可靠且安全的措施。优选地，第一支承杆通过两个大致相同的部分以钳状方式包围第一支承部件。在第二机械接合部和第三机械接合部中，两个连接板包围第二支承杆或第三支承杆。包围相应的支承杆和相应的支承部件的两个连杆可以用于每个支承杆以提供期望的连接。可以通过使用一组具有偏心孔的可旋转元件来提供径向调节。通过使这些元件中的一个元件旋转，偏心孔可以选择性地重新定位以便提供径向调节。例如，孔可以确定铰接点或铰接轴线。应当理解，部件中的一个部件的旋转位置可以通过适当的特征锁定以将这个部件永久地固定。
21.根据优选实施方式，流动型体的宽度沿着主延伸方向变化，其中，第二附接位置和第三附接位置中的一者位于最小宽度的区域中，并且其中，第一附接位置沿着主延伸方向布置在距最小宽度的区域一定距离处。与常见的流动型体装置相比，第二机械接合部布置在最小宽度的区域中显然使得宽度能够进一步减小。
22.如果第一附接位置是第二附接位置与第三附接位置之间的中心位置则是优选的。因此，具有连接板的两个机械接合部都布置在中心之外。通过使这些机械接合部中的一个机械接合部的铰接点移位，铰接线可以被校准对准以配装到更细更窄的流动型体中。
23.优选地，主延伸方向是翼展方向，其中，流动型体沿外侧方向渐缩，并且其中，第三机械接合部布置在外侧区域中。因此，流动型体的外侧尺寸可以被设计为尽可能小。通过提供根据本发明的设计，第三旋转装置更易于实现并且流动型体的外侧区域更易于支承。
24.如以上进一步说明的，优选地，连接板的附接点被设计成用于允许相应的支承部件和支承杆相对于彼此横向地移位。
25.本发明还涉及一种机翼，该机翼具有：固定翼部件、至少一个根据以上描述的流动型体装置；以及驱动机构，该驱动机构具有至少第一支承杆、第二支承杆和第三支承杆，其中，至少一个流动型体装置与第一支承杆、第二支承杆和第三支承杆联接。如以上进一步所述的，第一支承杆和第二支承杆是驱动机构的一部分并且通过驱动单元来驱动以使相应的流动型体延伸或缩回。
26.此外，流动型体可以包括前缘高升力装置和后缘高升力装置中的至少一者。
27.最后，本发明涉及一种飞行器，该飞行器具有两个根据上述的机翼或至少一个根据以上描述的流动型体装置。
附图说明
28.本发明的其他特征、优点和潜在应用源自以下对附图中示出的示例性实施方式的描述。在这方面，所有描述的和/或图示的特征还单独地以及以任意的组合形式构成本发明的目的，而不论这些特征在各个权利要求中的组成如何或者这些特征对其他权利要求的引用如何。此外，相同或类似的物体在附图中通过相同的附图标记来标识。
29.图1a和图1b示出了流动型体中的两个机械接合部。
30.图2a示出了渐缩的流动型体的图示与常见机械接合部的示意图。
31.图2b示出了具有修改的第二机械接合部的图2a的图示。
32.图3示出了飞行器。
具体实施方式
33.图1a示出了流动型体2的内侧部，其中，第一机械接合部4在第一位置6中与流动型体2联接。示例性地，第一位置6是中心位置，该中心位置位于沿着主延伸轴线的中心的区域中，主延伸轴线在这种情况下是翼展轴线。在该示例性实施方式中，第一机械接合部4包括第一支承部件8，该第一支承部件8是与流动型体2的蒙皮10附接的支承肋部。作为驱动机构的一部分的第一支承杆12借助于第一旋转装置14与第一支承部件8联接，该第一旋转装置14提供延伸穿过第一支承部件8的第一铰接点16。例如，第一支承部件8包括通孔，而第一支承杆12包括两个平行的腹板18，腹板18彼此相距一定距离以用于包围第一支承部件8。螺栓20或类似部件延伸穿过两个腹板18和第一支承部件8以提供第一旋转装置14。由于第一支承杆12与第一支承部件8之间的直接联接，防止了第一支承部件8与第一支承杆12之间的横向移位。因此，第一机械接合部4因此可以被认为是主接合部。
34.为了在第一支承杆12与第一支承部件8之间围绕第一铰接点16保持期望的旋转对准，设置有第一连杆22。第一连杆22与第一支承部件8和第一支承杆12两者联接。第一连杆22布置在距第一旋转装置14一定距离处并且在第一连杆接头24与第二连杆接头26之间延伸。在第二连杆接头26处，可以完成径向调节。为此，第二连杆接头26是偏心的。设置有锁定件28用于将径向调节锁定。因此，通过调节第二连杆接头26，可以调节第一连杆22的有效长度，这又调节了流动型体2相对于第一支承杆12的对准。因此，流动型体2被局部地装配在第一机械接合部4上。
35.在图1b中，示出了呈从接合部形式的第二机械接合部30。在此，设置有：第二支承部件32，该第二支承部件32在第一连杆接头24处与第二连杆34联接；以及连接板36，该连接板36柔性地附接至第二支承杆38并且在第二支承部件32处与第二旋转装置40以可旋转的方式且柔性地联接。第二旋转装置40确定第二铰接点。
36.连接板36包括附接端部42和支承端部44。当附接端部42比如通过使用球面轴承柔性地附接至第二支承杆38时，支承端部44承载第二旋转装置40。在此，支承端部44还可以包括用于允许运动灵活性的球面轴承。
37.用于将连接板36与第二支承部件32和第二支承杆38连接的球面轴承允许第二支承部件32与第二支承杆38之间的横向移位。因此，在热膨胀或其他影响的情况下，第一机械接合部4沿横向方向保持第一支承杆12与第一支承部件8之间的横向位置，而第二机械接合部30能够沿横向方向在第二支承部件32与第二支承杆38之间进行补偿运动。
38.另外，第二连杆34与第二支承杆38以可旋转的方式联接，同时该第二连杆34可以通过第二连杆接头26沿径向方向调节。因此，流动型体2的对准也可以相对于第二支承杆38装配。
39.作为示例，第二机械接合部30设置在第二位置46处，该第二位置46优选地更靠内侧或者位于具有流动型体2的最大宽度的位置处。应当理解，流动型体2沿翼展方向渐缩，使得外侧宽度明显小于内侧宽度。
40.图2a和图2b示出了顶视图中的流动型体2与机械接合部的非常示意性的图示。第一机械接合部4布置在流动型体2的沿着翼展方向48的中央区域中。在此，很明显的是，宽度w从内侧宽度wi减小至外侧宽度wo。在内侧位置处，设置有第二机械接合部30。在此，第二旋转装置40布置在绘图平面中的上部部分中。连接板36的附接端部42设置在绘图平面中的底
部区域中。第一旋转装置14和第二旋转装置40与铰接线50相交，该铰接线50与用于调节流动型体2的对准、即用于装配流动型体2的铰接部对应。
41.在被认为是第三位置52的另一外侧位置52中，设置有与第二机械接合部30相同的理论上的第三机械接合部53a。很明显的是，连接板36的附接端部42不会配装到流动型体2中。
42.如图2b中所示，可以替代地使用修改的第三机械接合部53b。在此，设置有倒置的连接板54，该连接板54具有与第二机械接合部30的连接板36相比而反向布置的附接端部56和支承端部58。因此，连接板54与绘图平面中的上部端部附接，并且第三旋转装置60布置在底部区域处。第三旋转装置60确定第三铰接点61。因此，铰接线50也能够通过设置有倒置的连接板54而与第三旋转装置60相交。这样允许更纤细的、更长的和/或更弯曲的流动型体2。因此，铰接线50可以包括相对于翼展方向48略微改变的角度。
43.为了更好地理解，图2c展示了第三机械接合部53b的另一视图。在此，示出了第三支承部件55、第三连杆57和第三支承杆59。这几者如在第二机械接合部30中那样彼此联接。然而，与第二机械接合部30相比，第三机械接合部53b的连接板54相对于第三支承部件55倒置。因此，与第二支承杆38和第三支承杆59联接的连接板36和54包括相对于相应的支承部件32和55的不同取向，以使第三铰接点61相对于相应的支承杆59横向于主延伸轴线移位。
44.最后，图3示出了具有机翼64的飞行器62，该机翼64具有前缘装置66和后缘装置68。示例性地，前缘装置66和后缘装置68中的一者包括根据以上描述的流动型体2。
45.另外，需要指出的是，“包括”不排除其他要素或步骤，“一种”或“一”不排除复数。此外，应当指出的是，已参照上述示例性实施方式中的一个示例性实施方式描述的特征或步骤还可以与上述其他示例性实施方式的其他特征或步骤结合使用。权利要求书中的附图标记不被解释为限制性的。
46.附图标记
[0047]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
流动型体
[0048]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一机械接合部
[0049]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一位置
[0050]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一支承部件
[0051]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀ
蒙皮
[0052]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一支承杆
[0053]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一旋转装置
[0054]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一铰接点
[0055]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀ
腹板
[0056]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
螺栓
[0057]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一连杆
[0058]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一连杆接头
[0059]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二连杆接头
[0060]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀ
锁定件
[0061]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二机械接合部
[0062]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二支承部件
[0063]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二连杆
[0064]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀ
连接板
[0065]
38
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二支承杆
[0066]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二旋转装置
[0067]
41
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二铰接点
[0068]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀ
附接端部
[0069]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀ
支承端部
[0070]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二位置
[0071]
48
ꢀꢀꢀꢀꢀ
翼展方向
[0072]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀ
铰接线
[0073]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三位置/外侧位置
[0074]
53a
ꢀꢀꢀꢀ
(理论上)第三机械接合部
[0075]
53b
ꢀꢀꢀꢀ
第三机械接合部
[0076]
54
ꢀꢀꢀꢀꢀ
连接板
[0077]
55
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三支承部件
[0078]
56
ꢀꢀꢀꢀꢀ
附接端部
[0079]
57
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三连杆
[0080]
58
ꢀꢀꢀꢀꢀ
支承端部
[0081]
59
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三支承杆
[0082]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三旋转装置
[0083]
61
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三铰接点
[0084]
62
ꢀꢀꢀꢀꢀ
飞行器
[0085]
64
ꢀꢀꢀꢀꢀ
机翼
[0086]
66
ꢀꢀꢀꢀꢀ
前缘装置
[0087]
68
ꢀꢀꢀꢀꢀ
后缘装置
[0088]wꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
宽度
[0089]
wiꢀꢀꢀꢀꢀ
内侧宽度
[0090]
woꢀꢀꢀꢀꢀ
外侧宽度