CN101646599A - 机翼的前缘结构 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种飞行器机翼的前缘结构，其中，下垂鼻由双重的铰链铰接，具体地，所述前缘结构包括：固定前缘结构(201)；包括后缘的可移动前缘结构(202)，所述可移动前缘结构由第一和第二组铰接臂(204，205)固定到所述固定前缘结构上；致动器(210)，所述致动器被设置为作用于所述可移动前缘结构，以便相对于所述固定前缘结构在展开位置和收起位置之间移动所述可移动前缘结构，其中，所收起的可移动部件设置有机翼的前缘表面，并且所述第一和第二组铰接臂被设置为将与所述固定前缘结构的所述机翼表面相邻的所述可移动前缘结构的所述后缘保持在展开和收起位置，并且对于所述可移动前缘结构在所述展开和收起位置之间的所述运动的实际部件，将所述后缘保持远离机翼表面。

Description

机翼的前缘结构

技术领域

本发明涉及一种用于机翼的前缘结构，具体地，但不是唯一地，本发明涉及飞行器机翼的下垂鼻(droop nose)。

背景技术

机翼(诸如那些在飞行器中所使用的)通常包括前缘或后缘结构。这些结构被设置为变更机翼的形状以便能够改变机翼的空气动力升力。主要地，改变升力以便降低在飞行器在起飞或降落期间的机翼的失速。

前缘结构通常包括：固定部，固定至机翼盒(wing box)；以及可移动部，铰接在固定部上。致动器被设置为在收起位置(其中机翼的升力适于飞行器以航速飞行)和展开位置(其中，在飞机起飞或降落的低速下增加机翼升力)之间移动可移动部。

在一些前缘结构中，诸如下垂鼻，收起的可移动部设置有机翼的前缘表面。收起的可移动部位于固定部的前端，所述固定部本身具有至少部分地由收起的可移动部所覆盖的前缘表面。在可移动部的展开位置中，可移动部向下铰接并暴露固定部的前缘表面的被覆盖部分。

可移动前缘结构本身具有后缘，所述后缘与固定部的前缘表面相连。对于前缘结构的这个区域，存在多个问题。例如当展开可移动部时，由于机翼上的空气动力学压差，可移动部的后缘可以升起。这种升起可以造成空气加压在前缘结构的可移动部和固定部之间。从而由于增加了阻力而降低了机翼的效率。为了消除这个问题，后缘偏靠在固定部的可暴露的前缘。然而，这种偏置可以造成固定部的可移动部后缘和可暴露前缘表面之间的严重破损。这种结构的另一个缺点是必须对固定部的可暴露的前缘表面的形状进行定形以适应当可移动部在展开位置和收起位置之间移动时的可移动部的前缘的位置。从而可暴露的前缘表面的形状可以不是最佳的。此外，展开的可移动部的后缘和固定部的所暴露的前缘表面之间的过渡可以不是气动最佳的。

发明内容

本发明的实施例提供了机翼的前缘结构，前缘结构包括：

固定前缘结构，用于连接机翼盒的，该固定前缘结构具有机翼表面；

可移动的前缘结构，包括后缘，可移动前缘结构通过第一和第二组铰接臂与固定的前缘结构相连，每个铰接臂与固定前缘结构和可移动的前缘结构可枢转地接合，并且被设置为限定可移动前缘结构相对于固定前缘结构的运动；

致动器，被设置为作用于可移动前缘结构，以便使可移动前缘结构在展开位置和收起位置之间相对于固定前缘结构移动，

其中，第一和第二铰接臂被设置为使与固定的前缘结构的机翼表面相邻的可移动前缘结构的后缘保持在展开和收起位置，并且对于所述可移动前缘结构在所述展开和收起位置之间的所述运动的实际部件，将所述后缘保持远离机翼表面。

机翼表面可以包括可暴露的前缘，所述可暴露前缘由处于收起位置的可移动前缘结构所覆盖，并且当可移动前缘结构处于展开位置时，所述可暴露前缘由所述可移动前缘结构暴露，后缘可以在运动期间以弧形移动，该弧形在后缘处于展开和收起位置的大体位置处与机翼表面相交，并且该弧形具有比可暴露前缘大的弯曲度。该弧形可以包括当铰接臂绕其在固定前缘结构的连接点转动时铰接臂端部的结合轨迹，

后缘可以包括密封组件，该密封组件被设置为当可移动前缘结构在其展开和收起位置时该密封组件安置在可移动前缘结构和可暴露的前缘之间。当可移动前缘结构处于展开和收起位置中时，后缘可以紧靠着可暴露的前缘。在展开位置中，后缘的机翼表面和可暴露的前缘可以被设置为它们一起提供基本连续的表面，所述表面在可移动前缘结构和固定前缘结构之间的过渡中具有基本连续的弯曲度。前缘结构可以被设置用作机翼的下垂鼻。

附图说明

将参照附图仅以示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是飞行器的平面图；

图2是在图1中的前缘结构沿线A-A的截面图；和

图3、图4和5是一组简化截面图，示出了图2中的前缘结构在收起和展开位置之间的运动。

具体实施方式

参考图1，飞行器101包括机身102，该机身具有固定在其上的尾部103和一对机翼104。机翼104通过一组整流罩105减阻地插入到机身102中。每个机翼104包括设置有机翼的主要结构性元件的机翼盒106。除了发动机的固定点和诸如纵倾襟翼和空气制动器等控制表面之外，该机翼盒还设置有机翼的上部机翼表面和下部机翼表面的中心部分。机翼盒106还设置有以襟翼、扰流器和副翼形式存在的一组后缘结构107的支撑结构，以及以下垂鼻和活动辅助翼形式存在的前缘结构108。

图2示出了图1中的其中一个前缘结构沿线A-A的横截面图。前缘结构108包括以固定前缘结构201和形成下垂鼻的可移动前缘机构202的形式存在的两个主要元件。固定前缘结构201被设置为沿一侧203固定至机翼盒106。下垂鼻202通过第一和第二组铰接臂204、205连接至固定前缘结构，这些铰接臂分别在第一和第二组枢转点206、207处固定至固定前缘结构201。第一和第二组铰接臂204、205还分别在第三和第四组枢转点208、209处固定至下垂鼻202。致动器210连接至固定前缘结构201，并且该致动器包括通过枢转点212连接至连杆臂213的一端的驱动臂211。连杆臂213的另一端通过另一个枢转点214连接至第二组铰接臂205中的一个。

前缘结构108顺翼展方向地沿机翼104的前侧或前缘延伸，并且从而所述铰接臂组204、205中的每个组件以及相应的枢转点206、207、208、209均顺翼展方向地分布在前缘结构内。同时设置有多个致动器210，且并不是第二组铰接臂205中的每一个都直接连接至致动器。沿相应的通常为顺翼展方向的轴来设置每组枢转点206、207、208、209。下垂鼻202设置有机翼的前缘机翼表面215，该前缘机翼表面在下垂鼻202的整个暴露的前侧表面上延伸。图2示出了处于收起位置的下垂鼻202，该收起位置为飞行器101以巡行航速正常飞行时的下垂鼻的位置。在收起位置中，下垂鼻202的上后缘216与由固定前缘结构201提供的前缘机翼表面218上的第一位置217紧挨着。

布置致动器210以将下垂鼻202移动到如在下文详细描述的展开位置中。当起动致动器210时，致动器210运行，通过驱动臂211和连杆臂213使得第一和第二铰接臂204、205围绕它们相应的第一和第二枢转点206、207转动，并且从而大体上向下和向前将下垂鼻202移动到展开位置中。在展开位置中，下垂鼻202的后缘216与固定前缘结构201的前缘机翼表面218上的第二位置219相邻地定位。下垂鼻202从收起位置到展开位置的运动暴露了前缘机翼表面218的一部分220(本文中称作可暴露前缘220)。

图2中，由第一和第二位置217、219之间的虚线所示的弧形221示出了下垂鼻202在收起位置和展开位置之间运动期间的后缘216的轨迹。弧形221是第三和第四组枢转点208、209的轨迹的组合，这些枢转点208、209由第一和第二铰接臂204、205以及相应的第一和第二组枢转点206、207限定。弧形212示出了后缘216分别在收起和展开位置217、219与可暴露前缘220相邻地定位。然而，后缘216在收起和展开位置之间运动期间与可暴露前缘220保持间隔。

现在将参照图3、图4和图5进一步描述下垂鼻202在收起和展开位置之间的运动。在这些图中，每个铰接臂204，205由表示它们的相应纵轴的直线来表示。第一和第二组枢转点206、207由表示它们的旋转轴的点示出，并且为清晰起见而忽略了第三和第四组枢转点208、209。图3示出了在收起位置中的下垂鼻202，其中后缘216在在第一位置217处与可暴露前缘220相邻。第一组铰接臂204的轴线定位在第二组枢转点207之上。致动器210在顺时针方向的运行通过铰接臂204、205使得下垂鼻保持在这样的收起位置。

参照图4，当下垂鼻202展开时，致动器210以逆时针方向运动，以便使铰接臂204、205向下转动。铰接臂的几何形状和它们相应的枢转点用于使下垂鼻向前和向下运动。此外，双重铰链机构促使下垂机构在展开运动期间围绕其顺翼展方向的轴以逆时针方向转动或枢转，以便保持后缘216远离可暴露前缘220。后缘216沿弧形221运动。

参照图5，当致动器210已经使下垂鼻运动到完全展开位置时，后缘216与已朝可暴露前缘220沿弧形221向后运动的可暴露前缘220上的第二位置219相邻。如图5所示，在展开位置，由后缘216所提供的前缘机翼表面215的区域被设置为形成基本连续的机翼表面，该表面在下垂鼻和固定前缘结构201之间的过渡中具有连续弯曲度。

在另一个实施例中，后缘可以在展开或收起位置附近紧挨着可暴露前缘。在另一实施例中，后缘或可暴露前缘可以设置有挠性密封装置，该挠性密封装置安置在展开或收起位置处的后缘和可暴露前缘之间。在另一个实施例中，致动器连接至另一个铰接臂。在另一个实施例中，致动器连接至下垂鼻的另一部分。

如应当由本领域技术人员所理解的。铰接臂是可以调节的以便使下垂鼻被适当地装配。例如，通过可调节长度支柱或偏心枢转点通常有助于装配。

在展开和收起位置，铰接上文所述的下垂鼻使得下垂鼻后缘和可暴露前缘之间间隙被减小。间隙减小有助于减少穿过前缘结构的固定和移动部件之间的气流，从而降低了摩擦力。此外，使下垂鼻的后缘移动以在展开和收起位置的过渡期间远离可暴露前缘降低了在可暴露前缘上的磨损。还可以给出可暴露前缘表面的轮廓，以便当下垂鼻展开时，机翼的前缘仍保持气动效率。也就是，使后缘机翼表面和可暴露前缘表面之间在弯曲度上的差值最小化。当与单个铰链机构对比时，设置用于机头的双重铰链机构还使机头能够具有更大的前向运动。也就是，其中一个铰接臂提供下垂鼻的铰链机构，同时，另一个铰接臂控制下垂鼻的倾斜度。

同时，本发明已经通过本文实施例的描述被阐明，与此同时，也已经相当详细地描述了这些实施例，申请人的目的不是将所附权利要求的范围约束或以任何方式限制在这些详细描述中。对于本领域技术人员，本发明的另外的优点和修改将容易地显现出来。因此，本发明的概括性观点没有限制在说明装置和方法的具体细节以及所示出和描述的说明性实例中。因此，在没有背离申请人的总体发明构思的精神或范围的情况下，可以背离这种细节。

Claims (9)

1.一种机翼的前缘结构，所述前缘结构包括：

固定前缘结构，用于连接至机翼盒，所述固定前缘结构具有机翼表面；

可移动前缘结构，包括后缘，所述可移动前缘结构通过第一和第二组铰接臂连接至所述固定前缘结构，每个所述铰接臂与所述固定前缘结构和所述可移动前缘结构可枢转地接合，并且被设置为限定所述可移动前缘结构相对于所述固定前缘结构的运动；

致动器，被设置为作用于所述可移动前缘结构，以便使所述可移动前缘结构在展开位置和收起位置之间相对于所述固定前缘结构移动，其中

所收起的可移动部件提供机翼的前缘表面，并且所述第一和第二铰接臂被设置为使与所述固定前缘结构的所述机翼表面相邻的所述可移动前缘结构的所述后缘保持在所述展开位置和收起位置，并且对于所述可移动前缘结构在所述展开和收起位置之间的所述运动的实际部件，将所述后缘保持远离机翼表面。

2.根据权利要求1所述的前缘结构，其中，所述机翼表面包括可暴露前缘，所述可暴露前缘由处于所述收起位置的所述可移动前缘结构所覆盖，并且当所述可移动前缘结构处于展开位置时，所述可暴露前缘由所述可移动前缘结构暴露，所述后缘在所述运动期间以弧形运动，所述弧形在所述后缘处于所述展开和收起位置的大体位置处与所述机翼表面相交，并且所述弧形具有比所述可暴露前缘大的弯曲度。

3.根据上述权利要求中任一项所述的前缘结构，其中，所述弧形包括当所述铰接臂绕其在所述固定前缘结构的连接点转动时所述铰接臂端部的组合轨迹。

4.根据上述权利要求中任一项所述的前缘结构，其中，所述后缘包括密封组件，所述密封组件被设置为当所述可移动前缘结构在其展开和收起位置时所述密封组件安置在所述可移动前缘结构和所述可暴露前缘结构之间。

5.根据上述权利要求中任一项所述的前缘结构，其中，当所述可移动前缘结构在其展开和收起位置时，所述后缘紧靠着所述可暴露前缘。

6.根据上述权利要求中任一项所述的前缘结构，其中，在所述展开位置中，所述后缘的机翼表面和所述可暴露前缘被设置为它们可以一起提供基本连续的表面，所述表面在所述可移动前缘结构和所述固定前缘结构之间的过渡中具有基本连续的弯曲度。

7.根据上述权利要求中任一项所述的前缘结构，其中，所收起的可移动部件位于所述固定前缘结构的前部，并且至少部分地覆盖所述固定前缘结构机翼表面的前缘表面。

8.根据权利要求7所述的前缘结构，其中，在所述展开位置中，可移动部件向下铰接并且暴露出固定部件的前缘表面的被覆盖部分。

9.根据上述权利要求中任一项所述的前缘结构，所述前缘结构被设置用作飞行器机翼的下垂鼻。

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