用于阻止飞行操纵面的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及飞行器飞行操纵面，更具体地涉及用于阻止/制动(arrest)飞行操纵面(flight control surface)的自由移动的装置和方法。
【背景技术】
[0002]现代飞行器包括各种飞行操纵面，其允许飞行员调整和控制飞行器的飞行姿态。操纵面被可移动地连接到飞行器(例如，连接到机翼)。飞行操纵面的移动(例如，上/下移动或左/右移动)可以控制例如飞行器的速度、上升、转动、俯仰和/或偏航。飞行操纵面的移动(例如，上/下移动或左/右移动)可以例如通过针对最佳阻力系数调整机翼来控制飞行器燃料的消耗。
[0003]通常，致动机构(例如，机电的或液压的致动器)被可操作地耦连到操纵面，以控制操纵面的移动。然而，主致动机构的失效会导致飞行器的操纵面的自由移动。操纵面的自由移动会产生不可控的飞行状况，这会导致潜在的灾难事件。
[0004]—种防止导致自由移动操纵面的潜在的致动机构失效的解决方法可以包括，提供一个或多个额外的(例如，两个)耦连到操纵面的致动器。然而，增加附加的致动器会增加飞行器的重量和操纵面系统的复杂度。另一个解决方法可以包括，向致动机构提供额外的刚度(例如，连接杆)。然而，对致动机构进行加固会增加载荷需求，从而使致动器的尺寸和系统功率需求增加。而且，有限的可用空间会对任一个解决方法的实施带来问题。
[0005]因此，本领域技术人员在飞行操纵面的领域中继续努力研究和开发，更具体的是，阻止自由移动的飞行操纵面。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，公开的用于阻止操纵面的移动的副致动机构可以包括副致动器、耦连到副致动器的传动杆、以及耦连在传动杆和操纵面之间的副连接杆，其中响应于副致动器的致动，操纵面可移动到缺省位置，并且副致动器将操纵面保持在缺省位置。
[0007]在另一个实施例中，公开的飞行器可以包括至少一个操纵面、耦连到操纵面的主致动机构、以及耦连到操纵面的副致动机构，其中响应于主致动机构的致动，操纵面可在第一位置和第二位置之间移动，响应于副致动机构的致动，操纵面可移动到缺省位置，副致动机构响应于主致动机构的失效而致动，并且副致动器将操纵面保持在缺省位置。
[0008]在又一个实施例中，公开的用于阻止操纵面的移动的方法可以包括以下步骤:(1)将副致动机构耦连到操纵面，(2)响应于主致动机构的失效，致动副致动机构，该主致动机构控制操纵面的移动，(3)响应于副致动机构的致动，通过副致动机构使操纵面移动到缺省位置，和(4)通过副致动机构阻止操纵面的移动。
[0009]根据下面的【具体实施方式】、附图和权利要求，公开的飞行器、副致动机构以及方法的其他实施例将变得明显。
【附图说明】
[0010]图1是公开的飞行器的一个实施例的方框图；
[0011]图2是图1的飞行器的一个实施例的示意透视图；
[0012]图3是图1的机翼的一个实施例的部分示意透视图；
[0013]图4是图1的副翼的一个实施例的部分示意透视图；
[0014]图5是用于控制图1的操纵面的主致动机构和用于阻止图1的操纵面的移动的副致动机构的一个实施例的示意俯视图；
[0015]图6是图5的主致动机构和副致动机构的示意透视图；
[0016]图7是图5的副致动机构的不意俯视图；
[0017]图8是图7的副致动机构的示意俯视图，其描绘了副连接杆处于第三(例如，最向后)位置；
[0018]图9是图7的副致动机构的示意俯视图，其描绘了副连接杆处于第四(例如，最向前)位置；
[0019]图10是图7的副致动机构的示意俯视图，其描绘了致动元件处于第二(例如，终止)位置并且副连接杆处于第二(例如，终止)位置；
[0020]图11是公开的用于阻止操纵面的移动的方法的一个实施例的流程图；
[0021]图12是飞行器生产和维护方法的流程图；
[0022]图13是图1的飞行器的一个实施例的方框图。
【具体实施方式】
[0023]以下【具体实施方式】提到附图，这些附图示出了本公开的具体实施例。具有不同结构和操作的其他实施例不背离本公开的范围。相同的引用数字在不同的附图中可以指代相同的元件或部件。
[0024]参考图1和图2，公开的飞行器的一个实施例(总体标为10)可以包括多个操纵面20。多个操纵面20的每个操纵面22(图1)可以是可调整(例如，可移动)以控制飞行器10的一个或多个飞行特性(例如，姿态、燃料消耗、阻力等)的任何飞行操纵面。作为一个示例，飞行器10可以是固定机翼的飞行器，并且可以包括机身12和一对机翼14。每个机翼14可以从机身12向外延伸。飞行器10还可以包括垂直安定面16和从机身12向外延伸的一对水平安定面18。
[0025]参考图1，在一个实施例中，飞行器10可以包括耦连到操纵面22的至少一个主致动机构36。操纵面22可以是可移动地(例如，铰接地)连接到飞行器10。主致动机构36可以控制操纵面22的运动。作为一个示例，主致动机构36可以包括主致动器38和主连接杆40。主连接杆40可以被耦连在主致动器38和操纵面22之间。
[0026]参考图1和图2，在一个实施例中，每个机翼14可以包括多个操纵面20中的一个或多个操纵面22。每个操纵面22可以相对于机翼14移动。主致动机构36可以控制操纵面22的相对于机翼14的移动和/或位置。作为一个示例，操纵面22可以包括襟翼24。襟翼24可以枢转地(例如，铰接地)连接到机翼14并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动(图1)。作为一个示例，操纵面22可以包括副翼26。副翼26可以枢转地(例如，铰接地)连接到机翼14并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动。作为一个示例，操纵面22可以包括襟副翼32(图1)。襟副翼32 (例如，襟翼24和副翼26的结合)可以枢转地(例如，铰接地)连接到机翼14并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动。
[0027]在一个实施例中，垂直安定面16可以包括多个操纵面20中的一个或多个操纵面22。每个操纵面22可以相对于垂直安定面16移动。主致动机构36可以控制操纵面22的相对于垂直安定面16的移动和/或位置。作为一个示例，操纵面22可以包括方向舵28。方向舵28可以被枢转地(例如，铰接地)连接到垂直安定面16并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动。
[0028]在一个实施例中，每个水平安定面18可以包括多个操纵面20中的一个或多个操纵面22。每个操纵面22可以相对于水平安定面18移动。主致动机构36可以控制操纵面22的相对于水平安定面18的移动和/或位置。作为一个示例，操纵面22可以包括升降舵30。升降舵30可以被枢转地(例如，铰接地)连接到水平安定面18并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动。
[0029]参考图1和图3，在一个实施例中，副翼26可以包括一个或多个操纵面22。每个操纵面22可以相对于副翼26移动。主致动机构36可以控制操纵面22的相对于副翼26的移动和/或位置。作为一个示例，操纵面22可以包括副翼26的可调整表面34。可调整表面34可以被枢转地(例如，铰接地)连接到副翼26并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动。
[0030]本领域技术人员应理解，其他操纵面22 (例如，襟翼24和/或襟副翼32)也可以包括一个或多个可调整表面34。作为一个示例，可调整表面34可以被枢转地(例如，铰接地)连接到襟翼24和/或襟副翼32，并且可以包括由主致动机构36控制的上下运动。
[0031]参考图1，在一个实施例中，飞行器10可以包括公开的副致动机构(总体标为50)，用于阻止操纵面的移动。副致动机构50可以被耦连到操纵面22，以在飞行器10失效之后，例如在主致动机构34或其他控制系统失效之后，阻止(例如，使停止)操纵面22的自由移动。作为一个示例，副致动机构50可以包括副致动器52、副连接杆54和传动杆56。传动杆56可以被耦连到副致动器52。副连接杆54可以被耦连在传动杆56和操纵面22之间。
[0032]为了简化对在此描述的公开的副致动机构50的理解，描述可以被限制于单个操纵面22，具体是副翼26的可调整表面34。本领域技术人员将理解，副致动机构50可以适用于飞行器10的其他部分(例如，机翼14、垂直安定面16和/或水平安定面18)上，并且可以被修改用于那些其他部分以及具有不同类型的操纵面22 (例如，襟翼24、方向舵28和/或升降舵30)，同时保持在本公开的范围内。而且，虽然公开的副致动机构50可能是参考被提供在固定机翼的飞行器上的操纵面22进行描述的，但是本领域技术人员将理解，公开的副致动机构50可以与其他类型的飞行器使用，以及与陆地和/或水上交通工具使用。
[0033]参考图4，在一个实施例中，副翼26可以包括前缘42、后缘44、以及在前缘42和后缘44之间延伸的外表面48。在图4中，副翼26的外表面48和可调整表面34为了清晰而被表示为透明的(副翼26和可调整表面34由虚线描绘)。作为一个示例，可调整表面34 (例如，操纵面22)可以限定副翼26的至少一部分的外表面48。
[0034]在一个实施例中，副翼26可以包括限定副翼26和/或可调整表面34的内部支撑结构的多个翼梁46。作为一个示例，副翼26可以至少包括被定位靠近前缘42 (例如，在其处或附近)的前翼梁46a以及被定位靠近后缘44配置的后翼梁46b。
[0035]在一个实施例中，可调整表面34(例如，操纵面22)可以可移动地(例如，枢转地)连接到副翼26，靠近副翼26的后缘44 (例如，在其处或附近)。作为一个示例，副翼34可以铰接地连接到后翼梁46b。作为一个示例，可调整表面34可以包括限定可调整表面34的内部支撑结构的可调整翼梁46c。作为一个示例，副翼26的可