具有双臂曲柄机构的后缘装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及飞行器飞行控制结构，并且更具体地涉及配置为将类似扰流板的控制装置诸如铰链面板的移动从动于后缘控制装置的移动的设备。
【背景技术】
[0002]在飞行的各个阶段中，各种控制装置被用于有效且高效地操纵飞行器。一些控制装置被直接附连到飞行器的机翼，诸如适于控制“横滚”(即，飞行器围绕其纵轴线的转体运动)的副翼。扰流板也可以被直接附连到飞行器机翼，以当需要时特别是在飞行的各种下降阶段中迅速减小机翼的升力。襟翼通常也被直接附连到机翼，以在较慢速度诸如在飞行的起飞和降落阶段中改变机翼的空气动力形状，以便保证稳定的飞行控制。
[0003]图1是机翼10的不完整的示意图，机翼10被附连到机身12，机翼和机身共同描绘了根据所述相关领域配置的飞行器14的一部分。机翼1具有前向缘或前缘15，前向缘或前缘15可以包括可展开的缝翼16，作为另一机翼控制装置。机翼也具有后缘17，后缘17包括外侧副翼18和外侧襟翼20。后缘17还可以包括内侧副翼22和内侧襟翼24。如之前所述，副翼被用于飞行器14的横滚控制，而襟翼被用于在较低速度下增强升力控制，例如用于起飞和降落。
[0004]在一些实例中，襟翼的有效展开除了要求它们从收起位置正常的向下角运动之外还可能要求平移运动，以便产生为了空气动力效率的目的需要被控制的空间和/或间隙。因此，箭头26和28分别指示外侧襟翼20和内侧襟翼24在被展开时向后平移运动的方向。通常，包括内侧副翼22的副翼不要求平移运动，如专用的襟翼20、24—样。
[0005]如果相应的襟翼正好彼此紧邻，则图1的飞行器机翼10的收敛机翼设计的外侧襟翼20和内侧襟翼24的平移运动或延伸将造成角度干涉的问题。然而，通过将包括内侧副翼22的机翼10的一部分定位在襟翼20、24之间且不涉及平移展开，避免了这种干涉。
[0006]在大型涡轮风扇喷气式飞行器中，襟翼和至少内侧副翼的功能可以通常被组合为单个或整体的控制装置，该装置被称为襟副翼(flaperon)。由于襟翼和副翼两者常常被附连到飞行器机翼的后缘，所以襟副翼也同样地被附连。因此，现在参考图2，飞行器14的内侧副翼22被示出在内侧副翼22的前缘34的接口 30处被附连到机翼10的后缘32。应当注意到，内侧副翼22可以围绕铰链轴线38旋转到刚性向下位置22”(以虚像示出)；即，即使在没有间隙的情况下，该内侧副翼22也从所示的收起位置展开到沿角度B的向下弧线的固定角度，以仅起到襟翼的作用，因为在相对较慢的速度下(即，在起飞和降落期间)，可以只依靠外侧副翼以有效地控制飞行器14的横滚。
[0007]由于内侧副翼22同样发挥襟翼的作用，所以在航空用语中，这种控制装置也被称为“襟副翼”，根据飞行情况和/或阶段，在某种程度上其可以被要求以选择性地执行副翼功能或襟翼功能。
[0008]当发挥副翼功能时，所谓的襟副翼22从如图所示的其收起位置沿弧线A向上旋转，直到并且包括极限位置22’(以虚像示出)，在某种程度上，功能性副翼必须能自由地向上和向下移动。相反地，襟副翼22可以从其收起位置沿弧线B向下旋转，向下到达并且包括极限位置22” (也以虚像示出)。最后，机翼1的后缘32在后向凹口 36中并入一体积或空间，在该体积或空间中，襟副翼的前缘34可以在图2中所示的接口 30处紧密相邻地旋转。
[0009]现在参考图3，襟翼24还能够作为副翼，并且因此作为襟副翼。因此，襟翼24还可以被不同地称为襟副翼24。然而，因为襟副翼24的展开可以涉及平移延伸，所以涉及其展开的物理结构除了需要枢转运动之外还必须适应平移运动。在示出的相关领域的结构中，襟副翼24的展开利用凸轮轨道机构42，该凸轮轨道机构42被固定在机翼10的后缘32内以提供功能性连接，该功能性连接支撑襟副翼24相对于机翼10的角运动和平移运动两者。被配置为管理在襟副翼24的展开的延伸方面期间产生的空气动力气隙的铰链板40也被耦接到凸轮轨道机构的结构，以确保期望的角度位置。
[0010]适于令人满意地适应角运动和平移运动两者的这种结构提出了许多挑战，这些挑战包括对在偶然极端载荷下诸如与湍流现象和在飞行中日常遇到的其他现象有关的载荷下，需要保证必要的自动防故障装置(fail-safe)强度和鲁棒性。因此，凸轮轨道机构42包括相对重的凸轮轨道44，该凸轮轨道44限定用于凸轮轨道辊48的路径，凸轮轨道辊48被直接固定到辊连杆46。凸轮轨道机构42的使用还有必要使用被称为“熔融”的技术，以便确保在任一轨道辊38的“卡住”事件中的安全。由于卡住是不惜一切代价需要避免的问题，所以在凸轮轨道类型的机构42中(图3)，至少两个辊连杆通常被铆接在一起，以用于适当的安全冗余。此类连杆被设计以可预见的方式失效，必然会带来额外的重量，这最好是应避免的。
[0011]因此，面对日益严格的飞行器设计需求，期望提供新颖的结构以适应襟副翼的角运动和平移运动两者，但是其中这种结构可以保持鲁棒性且重量更轻。
【发明内容】
[0012]根据本公开的一个方面，飞行器机翼被配置为安装到飞行器机身并且从飞行器机身延伸，机翼具有前缘和后缘。后缘包括附连的空气动力控制装置，空气动力控制装置的运动受制于输入控制器。可移动的空气动力铰链板靠近空气动力控制装置，铰链板被分离地附连到后缘，并且双臂曲柄机构被配置为将铰链板的运动直接链接到控制装置的运动。
[0013]根据本公开的另一方面，双臂曲柄机构被固定到飞行器机翼，机翼具有前缘和后缘。空气动力控制装置被附连到后缘，并且分离地附连到后缘的可移动的空气动力铰链板靠近空气动力控制装置定位。
[0014]根据本公开的另一方面，双臂曲柄机构包括多个连杆，多个连杆连续地耦接在一起，每个连杆在每个端部均具有枢转联轴器，所述每个端部被配置为经由枢转联轴器中的一个将每个连杆接合到邻近的连杆，但是不使用任何凸轮轨道或辊。因此，双臂曲柄机构被配置为将空气动力控制装置的运动链接到铰链板的运动，以便将铰链板的移动从动于后缘装置的移动。
[0015]根据本公开的另一方面，将铰链板的移动从动于后缘装置的移动的方法包括如下步骤:提供具有中心连杆的双臂曲柄机构，所述中心连杆包括中心枢转联轴器;将所述中心枢转联轴器枢转地固定到飞行器机翼后缘结构构件;提供襟翼连杆，并且安装所述襟翼连杆以从所述后缘装置延伸到所述双臂曲轴机构的中心连杆的第一端。该方法还包括提供铰链板连杆，并且连接铰链板连杆以从铰链板延伸到所述中心连杆的第二端，以及提供致动器，以枢转地移动所述双臂曲柄机构的所述连杆，并且由此控制所述铰链板的运动。
[0016]本发明可以涉及飞行器机翼，其配置为安装到飞行器机身，并且从飞行器机身延伸，该机翼可以具有前缘和后缘;附连到后缘的空气动力控制装置，以及输入控制器，其中控制装置的运动可以受制于输入控制器;靠近空气动力控制装置的可移动的空气动力铰链板，该铰链板分离地附连到后缘;双臂曲柄机构，其被配置为将铰链板的运动直接链接到控制装置的运动。双臂曲柄机构提供空气动力控制装置的直接控制和铰链板的间接控制。双臂曲柄机构可以包括中心连杆，中心连杆可枢转地连接到而不是可平移地安装到后缘，以便仅支持中心连杆相对于后缘的枢转运动。中心连杆可以具有三个连接接头，包括中心枢转联轴器，该中心枢转联轴器被中间定位在中心连杆的相对两端之间，中心枢转联轴器被安装到后缘以允许中心连杆相对于后缘的枢转运动。双臂曲柄机构还可以包括襟翼连杆和铰链板连杆，并且其中中心连杆的相对两端中的每个分别经由分离的枢转联轴器枢转地耦接到襟翼连杆和铰链板连杆的一端。空气动力控制装置可以是襟副翼。输入控制器通过致动器引起双臂曲柄机构的移动。飞行器还可以包括至少两个双臂曲柄机构。
[0017]本发明可以涉及双臂曲柄机构，其被固定到飞行器机翼，所述机翼可以具有前缘和后缘，并且可以具有附连到后缘的空气动力控制装置，和靠近空气动力控制装置的可移动空气动力铰链板，铰链板被分离地附连到后缘，其中双臂曲柄机构可以包括连续地耦接在一起的多个连杆，每个连杆在每个端部均可以具有枢转联轴器，每个端部配置为经由一个枢转联轴器将每个连杆接合到相邻连杆;其中双臂曲柄机构可以被配置为将空气动力控制装置的运动链接到铰链板的运动，以便将铰链板的移动从动于后缘装置的移动。双臂曲柄机构也可以提供空气动力控制装置的直接控制和铰链板的间接控制。双臂曲柄还可以包括中心连杆，所述中心连杆可枢转地连接到而不是可平移地安装到后缘，用于仅支持中心连杆相对于后缘的枢转运动。中心连杆可以具有三个连接接头，该三个连接接头包括中心枢转联轴器，该中心枢转联轴器被中间定位在中心连杆的相对两端之间，中心枢转联轴器被安装到后缘，以允许中心连杆相对于后缘的枢转运动。权利要求12所述的双臂曲柄机构还包括襟翼连杆和铰链板连杆，并且其中中心连杆的相对两端中的每个分别经由分离的枢转联轴器枢转耦接到襟翼连杆和铰链板连杆的一端。双臂曲柄机构还可以包括致动器，该致动器配置为将运动给予它的连杆。致动器可以被飞行器输入控制器直接控制。双臂曲柄机构还可以包括第二铰链板连杆。第二铰链板连杆可以被直接耦接到铰链板。第一铰链板连杆可以具有相对的两端，相对的两端分别耦接到中心连杆和第二铰链板连杆。
[0018]本发明可以涉及将铰链板的移动从动于后缘装置的移动的方法，该方法可以包括如下步骤:提供双臂曲轴机构，该双臂曲柄机构可以具有可包括中心枢转联轴器的中心连杆;枢转地固定中心枢转联轴器到飞行器机翼后缘;提供襟翼连杆，并且安装襟翼连杆以从后缘装置延伸到双臂曲柄机构的中心连杆的第一端;提供铰链板连杆，并且连接铰链板连杆以从铰链板延伸到中心连杆的第二端，并且提供致动器以枢转移动双臂曲柄机构的连杆，并且由此控制铰链板的运动。双臂曲柄机构可以包括第一铰链板连杆和第二铰链板连杆两者。
[0019]本文公开的特征、功能和优势可以在各种实施例中单独