向下延伸的翼梢装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有向下延伸的翼梢装置的飞行器，并且涉及配置该翼梢装置的方法。
【背景技术】
[0002]在飞行器上使用翼梢装置比如小翼是众所周知的。这种装置力图改善飞行器的空气动力学性能，通常是减小诱导阻力以及增大升力。可能理想的是具有相对较长的翼梢装置，但是向下延伸(下反角)的翼梢装置的长度往往会受到机场操作规程的限制，该机场操作规程管理在机场周围机动时所需的各种净空(比如，用于登机口入口和滑行道安全使用所需要的翼展和/或离地净空)。因此，倾向于集中在使用更长的向上延伸(上反角)的翼梢装置上，而不是向下延伸的装置。
【发明内容】
[0003]根据本发明的第一方面，提供了航空器，该航空器包括机翼，该机翼的端部具有翼梢装置，该翼梢装置能够在下述两个构型之间配置:
[0004](i)高海拔巡航构型，在该高海拔巡航构型中，翼梢装置在机翼下方向下延伸；以及
[0005](ii)地面操作构型，在该地面操作构型中，翼梢装置向后延伸，使得翼梢装置的离地净空增大并且机翼的有效翼展减小。因此，本发明允许在飞行期间使用相对较长的向下延伸的翼梢装置，但之后在地面上操作期间增大离地净空以符合机场净空规程。
[0006]在高海拔巡航构型中，翼梢装置在机翼下方向下延伸。这种向下延伸的翼梢装置还可以被称为下反角/与上反角相反的翼梢装置，或者向下倾斜的翼梢装置。
[0007]在地面操作构型中，翼梢装置优选地在机翼后方而向后延伸，使得翼梢装置的离地净空增大。在地面操作构型中，翼梢装置仍可以向下延伸一定程度，应当理解的是，该向下延伸小于在高海拔巡航构型中的向下延伸。在地面操作构型中，翼梢装置可以设置成沿大致自由流方向延伸。在地面操作构型中，翼梢装置可以设置成沿与地平面大致平行的方向延伸。在地面操作构型中，翼梢装置可以设置成沿与航空器的纵向轴线大致平行的方向延伸。翼梢装置的延伸方向将是显而易见的，但在任何不确定的情况下，延伸方向可以通过穿过向下延伸的翼梢装置的梢部的假想线，并且沿着中间翼弦来测量。
[0008]在本发明的一些实施方式中，翼梢装置可以在采用地面操作构型之后配置成又一构型。在又一构型中，翼梢装置可以设置成沿朝向翼根的方向延伸。在又一构型中，翼梢装置可以设置成大致平行于翼后缘而延伸。这对于确保存在用于服务车辆入口等的足够净空来说可能是有用的。
[0009]在本发明的实施方式中，在地面操作构型中，翼梢装置优选地在机翼后方而向后延伸，使得机翼的有效翼展没有增大(相对于高海拔巡航构型)。机翼的有效翼展优选地至少被保持并且更优选地减小。例如，可以使翼梢装置和/或使翼梢装置旋转所围绕的旋转轴线倾斜或以其它方式定向，使得在翼梢装置的旋转期间，翼梢装置向内移动。
[0010]整个翼梢装置当在高海拔巡航构型与地面操作构型之间改变时并非必须移动。翼梢装置可以包括能够绕旋转轴线旋转的可动区域。旋转轴线可以从翼梢装置的平面延伸出。可动区域可以绕轴线旋转，使得在高海拔巡航构型中可动区域在机翼下方向下延伸，并且在地面操作构型中可动区域在机翼后方向后延伸。轴线可以大致垂直于翼梢装置的平面。翼梢装置可以设置成在其自身平面内旋转。
[0011]应当理解的是，本文中引用的翼梢装置的“区域”通常指的是限定翼梢装置的一部分或在一些实施方式中翼梢装置的全部的3D本体。该区域通常包括翼梢装置的空气动力学表面。
[0012]翼梢装置的平面对本领域的技术人员来说将是显而易见的。在任何有疑问的情况下，该平面优选地通过下述平面来限定，该平面沿翼梢装置与机翼之间的界面包括至少两个点并且还包括翼梢装置的梢部。
[0013]可动区域可以是从机翼上可拆卸的。这种设置能够使可动区域在损坏的情况下而被移除，使得航空器在此部分已经被损坏的情况下仍可以操作。
[0014]根据本发明的第二方面，提供航空器，该航空器包括机翼，该机翼的端部具有翼梢装置，其中，翼梢装置包括可动区域，该可动区域能够绕从翼梢装置的平面延伸出的旋转轴线而在下述两个构型之间旋转:
[0015](i)高海拔巡航构型，在该高海拔巡航构型中，可动区域在机翼下方向下延伸；以及
[0016](ii)地面操作构型，在该地面操作构型中，可动区域向后延伸，使得翼梢装置的离地净空增大。因此，本发明允许在飞行期间在不违反机场离地净空规程的情况下(当翼梢装置被配置成地面操作构型时)，使用相对较长的向下延伸的翼梢装置。
[0017]在本发明的任一方面中，可动区域可以形成整个翼梢装置。更优选地，可动区域仅是翼梢装置的一部分。例如，翼梢装置可以包括从机翼向下延伸的并且相对于翼梢装置固定的固定区域。可动区域可以以可旋转的方式安装在固定区域上。通过提供向下延伸的区域，即使当翼梢装置处于地面操作构型中时，也可以保持翼梢装置的一些空气动力学有益效果。这在翼梢装置在飞行期间(例如，着陆之前不久)被临时配置为地面操作构型的情况下可以是有用的。固定区域可以具有翼型横截面。固定区域可以用作固定小翼。
[0018]原则上，翼梢装置可以是可配置成介于高海拔巡航构型与地面操作构型之间的中间构型。例如，为了起飞，翼梢装置可以是可配置成产生相对较低阻力的中间构型。为了着陆，翼梢装置可以是可配置成产生相对较高阻力的中间构型。在本发明的一些实施方式中，翼梢装置仅能够在高海拔巡航构型与地面操作构型之间配置。
[0019]翼梢装置优选地设置成使得在可动区域在高海拔巡航构型与地面操作构型之间运动期间，固定区域不与可动区域干涉。这种布置例如通过在一个或两个区域中设置切口来实现。然而，更优选地，固定区域和可动区域形成(在高海拔构型中)从固定区域延伸至可动区域的大致平滑的空气动力学表面。在高海拔构型中，可动区域的后缘可以是固定区域的后缘的延续部分。在高海拔构型中，可动区域的前缘可以是固定区域的前缘的延续部分。在这种实施方式中，可动区域和固定区域优选地被剖平面划分。该剖平面优选地垂直于可动区域的旋转轴线而定向。这种设置确保了在可动区域绕所述轴线旋转期间，固定结构不会与可动结构相干涉(并且消除了对于为避免干涉而进行的切除或其它结构修改的需要)。剖平面优选地穿过翼梢装置的前缘和后缘。应当理解的是，剖平面基本是平面的。
[0020]固定区域和可动区域的结构可以重叠以形成从固定区域延伸至可动区域的基本连续的空气动力学表面。例如，可动区域的内侧端套设在固定区域内。
[0021]限定固定区域的结构可以设置成容纳用于实现翼梢装置在高海拔巡航构型与地面操作构型之间运动的致动器。
[0022]在高海拔巡航构型中，翼梢装置的扫掠范围可以与机翼的扫掠范围大致相等。在翼梢装置包括固定区域的实施方式中，固定区域的扫掠范围可以与机翼的扫掠范围大致相等。在本发明的另一实施方式中，翼梢装置(在高海拔巡航构型中)可以具有比机翼更大的扫掠范围。这种设置可以被用于处理压缩性效应。在地面操作构型中，翼梢装置一一或者至少是翼梢装置的可动区域一一的扫掠范围优选地大于机翼的扫掠范围。
[0023]机翼的端部可以包括鼓凸状本体，该鼓凸状本体突出超过机翼的翼型横截面，翼梢装置从鼓凸状本体延伸。鼓凸状部优选地定位在机翼的梢部处。鼓凸状本体可以设置成容纳用于实现翼梢装置在高海拔巡航构型与地面操作构型之间运动的致动器。鼓凸状本体优选地具有非翼型横截面。鼓凸状本体可以是回转体。鼓凸状本体优选地形成非升力面。
[0024]机翼的端部可以包括第二翼梢装置。第二翼梢装置可以在机翼上方向上延伸。第一翼梢装置(当处于高海拔巡航构型中)优选地设置成抵消来自向上延伸的第二翼梢装置的漩涡。因此，本发明的机翼既具有向下延伸的翼梢装置又具有向上延伸的翼梢装置的实施方式可以具有相对较低的诱导阻力(在不会因向下延伸的装置的存在而受机场净空规程不当限制的情况下)。
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