CN102056795A - 缝翼组件 - Google Patents

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Abstract

一种操作飞行器机翼组件的方法，该组件包括：具有前缘(2)的主翼元件(1)；安装在所述主翼元件的所述前缘上的缝翼(3)；以及密封件(4)。该组件在起飞期间处于第一构造，在该第一构造中所述缝翼处于在所述缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于密封该狭缝(23)的展开位置。在航行期间，所述缝翼与所述密封件均收缩。在着陆期间，所述缝翼完全展开，在所述缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝(25)，而所述密封件保持处于其收缩位置，从而使该狭缝保持打开。

Description

缝翼组件
技术领域
本发明涉及一种包括缝翼的飞行器机翼组件以及一种操作飞行器机翼组件的方法。
背景技术
缝翼是在机翼前缘的装置，其在起飞与着陆期间展开以增加机翼的升力。在着陆期间对于缝翼来说理想的是完全展开以使升力最大。而且，在着陆期间理想的是打开缝翼与机翼前缘之间的小狭缝，以允许来自下表面的少量高压空气到达上表面，从而有助于延缓失速。然而，在起飞期间，理想的是至少部分地展开缝翼以增加升力，因而优选的是在缝翼与机翼之间不存在狭缝，因为狭缝会增大阻力。
所谓的“密封缝翼”在处于其收缩(航行)构造时抵靠前缘密封。缝翼承载在这样的轨道上，该轨道形成为以使得缝翼在运动到其起飞位置时沿着前缘的曲线，由此保持抵靠前缘密封。这种布置的一个问题是轨道必须具有与前缘曲率相匹配的高曲率。这使轨道与相关联的滚子轴承笨重，并因此很难与浅的前缘相配合。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种飞行器机翼组件，该组件包括：具有前缘的主翼元件；位于所述主翼元件的所述前缘上的缝翼；以及密封件，所述组件可在以下构造之间进行调节：
a.第一构造，在该第一构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于密封该狭缝的展开位置；
b.第二构造，在该第二构造中，所述缝翼与所述密封件都处于收缩位置；以及
c.第三构造，在该第三构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于不密封该狭缝的收缩位置。
本发明的第二方面提供了一种操作飞行器机翼组件的方法，所述组件包括：具有前缘的主翼元件；安装在所述主翼元件的所述前缘上的缝翼；以及密封件，该方法包括：
a.将所述组件调节到第一构造，在该第一构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于密封该狭缝的展开位置；
b.将所述组件调节到第二构造，在该第二构造中，所述缝翼与所述密封件都处于收缩位置；以及
c.将所述组件调节到第三构造，在该第三构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于不密封该狭缝的收缩位置。
优选地，所述密封件安装到所述主翼元件，不过该密封件也能够安装到所述缝翼。
优选地，所述密封件枢转安装到所述主翼元件，从而在其收缩位置与其展开位置之间旋转。可选择地，所述密封件可以在其收缩位置与其展开位置之间平移，或者可以被充气或者以其他方式运动。
优选地，所述密封件在处于其展开位置时密封所述狭缝的上出口，不过该密封件也可密封所述狭缝的下出口或者所述狭缝的中间点。密封上出口是优选的，因为这样最显著地减小了阻力。
所述组件通常包括用于使缝翼在其展开位置与其收缩位置之间运动的缝翼致动机构；以及用于使所述密封件在其展开位置与其收缩位置之间运动的密封件致动机构。这些致动机构可相互独立地驱动，例如所述密封件致动机构可以包括可充气袋、气压或液压千斤顶、或者独立于缝翼致动机构驱动的旋转电机。可选择地，所述密封件致动机构所用的动力可由所述缝翼致动机构提供，从而形成从属运动。
通常，所述组件还包括承载所述缝翼且例如通过一系列滚子轴承可滑动地安装到所述主翼元件的缝翼轨道。在这种情形中，所述缝翼轨道可具有比在第二构造中所述缝翼密封所抵靠的前缘的表面更小的曲率。在设置缝翼轨道的情况下，密封件致动机构(诸如枢转连杆或者杠杆与凸轮的组合)能在所述缝翼轨道与所述密封件之间作用，所述密封件致动机构布置为响应于所述缝翼的滑动动作在所述密封件的展开位置与收缩位置之间驱动所述密封件。
通常，所述组件在飞行器起飞期间处于所述第一构造，在飞行器的航行期间处于所述第二构造，并且在飞行器着陆期间处于所述第三构造。
当所述组件处于所述第一构造和所述第二构造时，所述缝翼可处于相同位置。然而，更优选的是，当所述组件处于第三构造时所述缝翼完全展开，而当所述组件处于第一构造时所述缝翼仅部分展开。
类似地，所述密封件可以在所述组件处于第三构造时部分收缩，并且在所述组件处于第二构造时完全收缩。然而，更优选的是，当所述组件处于所述第二构造和所述第三构造时，所述密封件都完全收缩。
附图说明
现在将参照附图描述本发明的实施方式，在附图中：
图1是在缝翼处于中间(起飞)位置的情况下，飞行器机翼前缘的侧剖视图；
图2是在缝翼处于收缩(航行)位置的情况下，飞行器机翼前缘的侧剖视图；
图3是在缝翼处于完全展开(着陆)位置的情况下，飞行器机翼前缘的侧剖视图；
图4是详细示出密封件的放大侧剖视图；
图5是沿着图4中的线A-A剖取的剖视图；以及
图6是由可充气袋驱动的密封件的侧剖视图。
具体实施方式
图1至图3中示出的飞行器机翼组件包括：具有前缘2的主翼元件1；在主翼元件的前缘上的缝翼3；以及密封件4。
缝翼安装在缝翼轨道5上，为了清楚起见在图1至图3中省略了将缝翼安装到轨道5的结构。一系列辊子16在主翼元件1与缝翼轨道5之间充当轴承。为了说明的目的，在图1至图3中示出了三个辊子16，但注意可以设置数量更多的辊子，并且辊子的位置与示出的辊子位置可以不同。缝翼轨道5容纳由小齿轮18驱动的齿条17(在图1至图3中不可见，但在图5中示出)。齿条与小齿轮致动机构能沿着辊子16在收缩位置(图2中所示)与完全展开位置(图3中所示)之间经由部分展开位置(图1中所示)驱动缝翼轨道5。
连杆9在枢轴点10处枢转安装到密封件4，并且在枢轴点11枢转安装到缝翼轨道5。
在图4中更详细地示出了密封件4，该密封件包括具有厚的前表面6和薄的后端7的楔形件。该密封件在枢轴点8处枢转安装到主翼元件。
图5是穿过连杆9的横截面。所述连杆具有一对臂12、13，这一对臂通过枢轴销14枢转附接到轨道5与齿条17，并通过枢轴销15枢转附接到密封件4。
参见图4，当轨道5平移时，连杆从位置9a、10a、11a运动到中间位置9b、10b、11b，从而围绕枢轴点8将密封件从收缩位置(在图4中以实线示出并标记为4、6)向上推到展开位置(在图4中以虚线示出并标记为4a、6a)。当轨道5进一步展开时，连杆从位置9b、10b、11b运动到位置9c、10c、11c以将密封件向下拉回到其收缩位置4、6。
密封件4在其收缩位置嵌入到主翼元件1的凹槽中，使其上表面21与主翼元件1的上表面22齐平。
在图1至图3中示出了该组件的三种构造。
在第一(起飞)构造中，缝翼3与密封件4运动到图1所示的状态。在该起飞构造中，缝翼3处于部分展开位置，其中在缝翼与主翼元件之间具有小狭缝23，并且密封件4处于展开位置，在该展开位置密封件4通过支靠缝翼的下表面24的后缘而密封狭缝23的上出口。在起飞构造中，密封件4的上表面形成基本平滑且连续的气动表面，该表面桥接并完全密封缝翼与前缘之间的狭缝23。这减小了起飞期间机翼组件的阻力。
在如图2所示的第二(航行)构造中，缝翼与密封件都运动到其收缩位置。在此构造中，狭缝23闭合并且缝翼的下表面24抵靠主翼元件1的前缘密封。
在图3中示出的第三(着陆)构造中，缝翼运动到完全展开位置，在缝翼与主翼元件之间形成大的狭缝25。在着陆构造中，密封件4处于其收缩位置，从而其不会密封狭缝25，并且由此该狭缝保持敞开以允许来自机翼下表面的高压空气到达机翼的上表面。
与传统的密封缝翼相比，密封件4允许更简单的缝翼轨道几何形状。这种传统密封缝翼承载在高度弯曲的轨道上，并且轨道的形状设计成使得缝翼在运动到其起飞位置时沿着前缘的曲线。在这样的密封缝翼机构中，轨道的曲率必须与前缘的曲率相匹配。与此对照，图1至图3中所示的轨道5能够独立于前缘的曲率进行设计。这使轨道5的设计更加自由，例如可使轨道5比前缘弯曲更小，以使其能安装在浅的翼型中。
图6示出了具有充气致动机构的另选密封件。该密封件为薄的弯曲面板(与图2中所示的楔形密封件4相比)。该密封件在其收缩位置以附图标记40a表示，在其展开位置以附图标记40b表示。在其收缩位置40a中，密封件抵靠前缘。可充气袋在密封件下方位于前缘中的凹槽42中。在附图标记41a处以实线示出了处于其泄气位置的袋，并且在附图标记41b处以虚线示出了处于其充气位置的袋。
为了密封狭缝，使袋充气，其抵靠面板并向上旋转到其展开位置40b。与图1至图5的布置(其中驱动密封件4的动力由缝翼轨道5的运动提供，从而形成从属运动)不同，可充气袋能独立于缝翼轨道而被驱动。
尽管上面参照一个或多个优选实施方式描述了本发明，但是应理解在不偏离所附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下可做出多种改变或修改。

Claims (14)

1.一种飞行器机翼组件，该组件包括：主翼元件，该主翼元件具有固定的前缘，该固定的前缘在机翼的上表面与下表面之间形成有大致连续的外表面；位于所述主翼元件的所述固定的前缘上的缝翼；以及安装到所述主翼元件的密封件，该密封件具有在处于收缩位置时与所述固定的前缘的外表面大致齐平的外表面，所述组件能在以下构造之间进行调节：
a.第一构造，在该第一构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于密封该狭缝的展开位置；
b.第二构造，在该第二构造中，所述缝翼与所述密封件都处于收缩位置；以及
c.第三构造，在该第三构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于不密封该狭缝的收缩位置。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述密封件枢转安装到所述主翼元件。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其中，所述密封件在处于其展开位置时密封所述狭缝的上出口。
4.根据上述权利要求中任一项所述的组件，其中，当所述组件处于所述第二构造时，所述缝翼抵靠所述主翼元件密封。
5.根据上述权利要求中任一项所述的组件，该组件还包括能够被充气以使所述密封件展开的可充气袋。
6.根据上述权利要求中任一项所述的组件，该组件还包括：用于使所述缝翼在其展开位置与其收缩位置之间运动的缝翼致动机构；以及用于使所述密封件在其展开位置与其收缩位置之间运动的密封件致动机构。
7.根据权利要求6所述的组件，其中，所述密封件致动机构所用的动力由所述缝翼致动机构提供。
8.根据上述权利要求中任一项所述的组件，该组件还包括承载所述缝翼且以可滑动的方式安装到所述主翼元件的缝翼轨道。
9.根据权利要求8所述的组件，该组件还包括在所述缝翼轨道与所述密封件之间作用的密封件致动机构，所述密封件致动机构布置为响应于所述缝翼的滑动动作而在所述密封件的展开位置与收缩位置之间驱动所述密封件。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述密封件致动机构包括枢转附接到所述缝翼轨道并枢转附接到所述密封件的连杆。
11.一种操作飞行器机翼组件的方法，所述组件包括：主翼元件，该主翼元件具有固定的前缘，该固定的前缘在机翼的上表面与下表面之间形成有大致连续的外表面；位于所述主翼元件的所述固定的前缘上的缝翼；以及安装到所述主翼元件的可展开的密封件，该密封件具有在处于收缩位置时与所述固定的前缘的外表面大致齐平的外表面，该方法包括：
a.将所述组件调节到第一构造，在该第一构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于密封该狭缝的展开位置；
b.将所述组件调节到第二构造，在该第二构造中，所述缝翼与所述密封件都处于收缩位置；以及
c.将所述组件调节到第三构造，在该第三构造中，所述缝翼处于在该缝翼与所述主翼元件之间具有狭缝的展开位置，并且所述密封件处于不密封该狭缝的收缩位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在飞行器起飞期间所述组件处于所述第一构造。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，在飞行器着陆期间所述组件处于所述第三构造。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，当所述组件处于所述第三构造时，所述缝翼完全展开，但是当所述组件处于所述第一构造时，所述缝翼仅部分展开。
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