CN106143872A - 具有可旋转锁的折叠的机翼末梢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有可旋转锁的折叠的机翼末梢装置。在一个方面中，提供一种用于折叠的机翼末梢的锁定机构。该锁定机构具有锁定构型和解锁构型，在锁定构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件不可以沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件退出，在解锁构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件可以沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件退出，其中，锁定机构通过第一部件和第二部件中的至少一者绕锁定机构的纵向轴线的旋转而在锁定构型与解锁构型之间移动。
Description
技术领域
本发明特别地涉及飞行器机翼中的具有可旋转锁的折叠的机翼末梢装置。
背景技术
目前的趋势是载客飞行器越来越大，为此需要具有相应的大的机翼跨距。然而，最大飞行器跨距被机场操作规则有效地限制，所述机场操作规则管理当在机场附近操纵时各种所需间隙(比如用于登机口和安全滑行道的使用的所需跨距和/或离地间隙)。
因此，折叠机翼末梢装置已经被引入载客飞行器，其中机翼末梢装置可以在飞行期间使用的飞行构型与基于地面的操作期间使用的地面构型之间移动。在地面构型中，机翼末梢装置移动离开飞行构型，使得飞行器机翼的跨距减小，从而允许使用现有的门和安全滑行道的使用。
为了将折叠机翼末梢装置牢固地紧固于飞行构型，必须使用一个或更多个锁定机构。然而，常规的锁定机构可能不能提供折叠机翼末梢所需的牢固的紧固。特别地，锁定机构中的磨损可能导致当处于飞行构型时飞行器的机翼末梢装置与固定机翼之间的间隙(游隙)。间隙会增加机翼末梢装置与固定机翼之间的连接中的磨损。替代性地或附加地，机翼末梢装置中的间隙可导致振动，该振动沿着固定机翼传递至飞行器机身。还会期望的是能够在机翼末梢装置与固定机翼之间沿各个不同的方向传递载荷。常规的锁定机构——例如凸耳和销或钩——无法提供期望的承载能力。
本发明力图缓解上述问题。替代性地或附加地，本发明力图提供改进的机翼末梢装置和锁定机构。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种包括飞行器机翼的飞行器，飞行器机翼包括固定机翼和位于固定机翼的末梢处的机翼末梢装置，其中，机翼末梢装置能够在下述构型之间设置：(i)用于在飞行期间使用的锁定的飞行构型，以及(ii)用于在基于地面的操作期间使用的地面构型，在地面构型中，使机翼末梢装置移动离开锁定的飞行构型使得飞行器机翼的跨距减小，飞行器机翼还包括用于将折叠的机翼末梢装置锁定于锁定的飞行构型的锁定机构，锁定机构具有纵向轴线并且包括与固定机翼和机翼末梢装置中的一者相关联的第一部件以及与固定机翼和机翼末梢装置中的另一者相关联的第二部件，锁定机构具有锁定构型和解锁构型，在锁定构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件被阻止沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件退出，在解锁构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件自由地退出，其中，锁定机构通过第一部件和第二部件中的至少一者绕锁定机构的纵向轴线的旋转而在锁定构型与解锁构型之间移动。
当锁定机构处于锁定构型时，第一部件和第二部件构造成使得第一部件的元件阻挡第二部件的元件沿纵向方向的运动，从而意味着第一部件不可以从第二部件退出。如上，本发明可以提供锁定机构，该锁定机构在处于锁定构型时能够承载各个不同方向上的载荷，例如，剪切载荷以及用于试图沿锁定机构的纵向轴线的方向牵拉锁定机构的所施加的端部载荷。
本领域技术人员将理解的是，锁定机构的纵向轴线是第一部件和第二部件移动成以使锁定机构结合以及分开的方向。本领域技术人员将理解的是，锁定机构的纵向轴线并不一定沿着与锁定机构的最长部分相同的方向。例如，当处于锁定构型时，锁定机构的与锁定机构的纵向轴线垂直的宽度可以大于锁定机构的在与纵向轴线相同的方向上的长度。
第一部件可以是阳锁定销，阳锁定销的纵向轴线与锁定机构的共用，阳锁定销具有沿与锁定销的纵向轴线垂直的方向延伸的一个或更多个凸缘。第二部件可以是阴接纳部，阴接纳部具有定形状成在锁定机构处于解锁构型时允许阳锁定销沿纵向方向穿过的开口孔口。阴接纳部可以包括至少一个内部接纳室，该接纳室设置成在锁定机构处于锁定构型时接纳阳锁定销的凸缘并阻止阳锁定销的纵向运动。阳锁定销的凸缘可以通过阳锁定销和阴接纳构件中的至少一者绕锁定机构的纵向轴线的旋转运动而移入及移出内部接纳室。
内部接纳室的尺寸可以沿阳锁定销在移动成锁定构型时的旋转方向减小。这种尺寸减小可以导致阳锁定销的凸缘在锁定机构处于锁定构型时约束于限定内部接纳室的一个或更多个表面。这种布置可以提供下述锁定机构，该锁定机构可靠地紧固于锁定构型而在处于锁定构型时很少或不能够沿着纵向方向移动。
阳锁定销可以包括沿与锁定销的纵向轴线垂直的方向延伸的两个、三个、四个或五个凸缘。阴接纳部可以包括对应数目的内部接纳室，每个室均设置成在锁定机构处于锁定构型时接纳凸缘中的一个凸缘。阴接纳部可以包括开口孔口，该开口孔口具有定形状成与从阳锁定销延伸的凸缘对应并允许所述凸缘穿过的两个、三个、四个或五个部段。
阴接纳部可以包括具有至少部分螺纹(呈至少部分螺旋状)的一个或更多个内部接纳室。该螺纹可以对从阳锁定销延伸的对应的一个凸缘或多个凸缘进行作用以使得阳锁定销或阴接纳部达到锁定构型的旋转将阳锁定销和阴接纳部沿纵向方向拉到彼此中，由此收紧锁定机构并且在处于锁定构型时对锁定机构预加载。这种布置可以补偿第一部件和/或第二部件中的磨损。
第一部件和/或第二部件可以包括适合于通过类似地带齿的驱动单元来驱动的带齿表面。这种布置可以用于使第一部件和/或第二部件旋转，并且可以用于使锁定机构在锁定构型与解锁构型之间移动。锁定机构在锁定构型与解锁构型之间的运动可以由控制单元控制。
第一部件可以包括阳锁定销，该阳锁定销包括一个或更多个锁定通道。第二部件可以包括设置成与对应的锁定通道接合的一个或更多个内部销。所述一个或更多个锁定通道可以最初沿纵向方向延伸然后沿与纵向方向垂直的方向延伸。为了将锁定机构锁定在锁定构型中，阳锁定销可以移动到第二部件中以使得锁定销沿着锁定通道滑动。一旦锁定销到达锁定通道的纵向部段的端部，阳锁定销或第二部件就可以旋转成使得锁定销沿着锁定通道以垂直于通道的纵向部段的方式移动。当阳锁定销或第二部件以这种方式旋转时，与销接合的锁定通道垂直于纵向轴线延伸的事实意味着阳锁定销不可以从第二部件沿纵向方向退出。为了使锁定机构从锁定构型移动至解锁构型，阳锁定销和/或第二部件沿与锁定旋转相反的方向旋转，从而使锁定销从锁定通道的垂直部分移动至锁定通道的纵向部分。阳锁定销然后可以通过使阳锁定销沿纵向方向退出而从第二部件退出。
机翼末梢装置可以是机翼末梢延伸部；例如，机翼末梢装置可以是平面状末梢延伸部。在其他实施方式中，机翼末梢装置可以包括例如小翼之类的非平面状装置或者由例如小翼之类的非平面状装置构成。在飞行构型中，机翼末梢装置的后缘优选地是固定机翼的后缘的延续部分。机翼末梢装置的前缘优选地是固定机翼的前缘的延续部分。从固定机翼至机翼末梢装置优选地存在平顺的过渡部。应当理解的是，即使在固定机翼与机翼末梢装置之间的接合部处存在扭曲或扫掠变化的情况下仍可存在平顺的过渡部。然而，在固定机翼与机翼末梢装置之间的接合部处优选地不存在间断点。机翼末梢装置的上表面和下表面可以是固定机翼的上表面和下表面的延续部分。
当机翼末梢装置处于地面构型时，飞行器可能不适于飞行。例如，处于地面构型的机翼末梢装置可能在空气动力学上和/或在结构上不适于飞行。飞行器优选地构造成使得机翼末梢装置在飞行期间不能够移动至地面构型。飞行器可以包括用于感测飞行器何时处于飞行状态的传感器。当传感器感测到飞行器处于飞行状态时，控制系统优选地布置成使机翼末梢装置移动至地面构型的可行性丧失。
飞行器优选地为载客飞行器。载客飞行器优选地包括客舱，该客舱包括用于容置多名乘客的多行和多列座椅单元。飞行器的容纳量可以为至少20名、更优选地为至少50名乘客，并且更优选地为多于50名的乘客。飞行器优选地为动力飞行器。飞行器优选地包括用于推进飞行器的发动机。飞行器可以包括装于机翼的并且优选地装在机翼下的发动机。
根据本发明的第二方面，还提供了一种飞行器机翼，该飞行器机翼包括固定机翼和位于固定机翼的末梢处的机翼末梢装置，其中，机翼末梢装置能够在下述构型之间设置：(i)用于在飞行期间使用的锁定的飞行构型，以及(ii)用于在基于地面的操作期间使用的地面构型，在地面构型中，使机翼末梢装置移动离开锁定的飞行构型使得飞行器机翼的跨距减小，飞行器机翼还包括用于将折叠的机翼末梢装置锁定于锁定的飞行构型的锁定机构，锁定机构具有纵向轴线并且包括与固定机翼和机翼末梢装置中的一者相关联的第一部件以及与固定机翼和机翼末梢装置中的另一者相关联的第二部件，锁定机构具有锁定构型和解锁构型，在锁定构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件被阻止沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件退出，在解锁构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件自由地退出，其中，锁定机构通过第一部件和第二部件中的至少一者绕锁定机构的纵向轴线的旋转而在锁定构型与解锁构型之间移动。
根据第三方面，本发明提供了一种锁定根据本发明的第一方面的飞行器上的机翼末梢装置的方法，该方法包括下述步骤：使机翼末梢装置移动成飞行构型，使得第一部件接纳在锁定机构的第二部件内；以及使第一部件和/或第二部件相对于锁定机构的纵向轴线旋转，使得第一部件和第二部件的对应元件彼此阻挡，由此阻止第一部件和第二部件沿纵向方向的相对运动。
根据第四方面，本发明提供了一种解锁根据本发明的第一方面的飞行器上的机翼末梢装置的方法，该方法包括下述步骤：使第一部件和/或第二部件相对于锁定机构的纵向轴线旋转，使得第一部件和第二部件的对应元件不彼此阻挡，由此允许第一部件和第二部件沿纵向方向的相对运动。
根据本发明的第五实施方式，提供了一种锁定机构，该锁定机构包括第一部件和第二部件，该锁定机构具有锁定构型和解锁构型，在锁定构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件被阻止沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件退出，在解锁构型中，第一部件接纳在第二部件中使得第一部件沿着锁定机构的纵向轴线从第二部件自由地退出，其中，锁定机构通过第一部件和第二部件中的至少一者绕锁定机构的纵向轴线的旋转而在锁定构型与解锁构型之间移动。
当然，应理解的是，参照本发明的一个方面所描述的特征可以并入到本发明的其他方面中。例如，本发明的方法可以结合参照本发明的设备所描述的任何特征，并且本发明的设备可以结合参照本发明的方法所描述的任何特征。
附图说明
现在将参照示意性附图仅出于示例目的对本发明的实施方式进行描述，在附图中：
图1A示出了根据本发明的第一实施方式的机翼的示意图；
图1B示出了包括如图1A中所示的机翼的飞行器的示意图；
图2示出了根据本发明的第一实施方式的锁定机构的第一部件的示意图；
图3示出了根据本发明的第一实施方式的锁定机构的第二部件的示意图；以及
图4示出了根据本发明的第一实施方式的锁定机构处于锁定构型的截面图；
图5示出了根据本发明的第一实施方式的锁定机构处于解锁构型的截面图；
图6示出了根据本发明的第一实施方式的锁定机构处于锁定构型的截面图；
图7示出了本发明的具有带螺纹的阴接纳部的第二实施方式；
图8示出了根据本发明的第三实施方式的阳锁定销；以及
图9示出了根据本发明的第三实施方式的阴接纳部。
具体实施方式
图1A示出了包括机翼末梢装置12和固定机翼14的机翼10。图1B示出了包括机翼10的飞行器100。机翼末梢装置12能够在下述构型之间设置：(i)用于在飞行期间使用的锁定的飞行构型和(ii)用于在基于地面的操作期间使用的地面构型，在地面构型中，机翼末梢装置12移动离开飞行构型以使得飞行器机翼10的跨距减小。图1A示出了处于地面构型的机翼末梢装置12并且图1B示出了处于锁定的飞行构型的机翼末梢装置。
图2示出了锁定机构的第一部件20，该锁定机构设置于如图1中所示的机翼10上。第一部件包括具有三个凸缘24、26和28的阳锁定销22，所述三个凸缘24、26和28从阳锁定销22的外表面沿与由字母L-L表示的纵向轴线垂直的方向延伸。图3示出了锁定机构的第二部件30。第二部件30包括具有中心孔口32的开口，中心孔口32定形状成允许阳锁定销22沿纵向方向穿过。开口还包括外孔口34、36和38，外孔口34、36和38的尺寸和相对于中心孔口32的位置与凸缘24、26和28的尺寸和相对于锁定销22的位置大致对应。第二部件30包括三个内部室40、42和44，如图4、图5和图6中所示。
第一部件20与机翼末梢装置12相关联，并且第二部件30与固定机翼14相关联。当机翼末梢装置12从地面构型移动至飞行构型时，第一部件20从远离第二部件30的位置移动至第一部件20插入到第二部件30中的位置，使得包括凸缘24、26和28的阳锁定销22沿纵向方向穿过中心孔口32和外孔口34、36和38。在该位置中，锁定机构的第一部件和第二部件接合，但锁定机构处于解锁构型，如图5中所示。在该位置中，第一部件20仍然可以通过使所述两个部件沿纵向方向移动离开彼此而从第二部件30移除。为了使锁定机构移动成锁定构型，第一部件20和第二部件30中的至少一者旋转成使得凸缘24、26、28移动到对应的内部室40、42、44中。在图4和图6两者中都示出了锁定构型。一旦锁定机构处于锁定构型，内部室40、42和44就阻挡从第二部件沿纵向方向移除第一部件。因此，机翼末梢装置12于是处于锁定的飞行构型并且适合于飞行。为了使锁定机构移动至解锁构型，使得机翼末梢装置12可以移动至地面构型，第一部件和第二部件中的至少一者旋转成使得凸缘24、26和28不被内部室40、42、44阻挡，并且可以通过沿着外孔口34、36、38的纵向运动而退出。
第一部件和第二部件中的至少一者可以包括带齿的外表面。带齿的外表面可以由带齿的驱动单元来驱动，以使第一部件或第二部件旋转，由此使锁定机构在锁定构型与解锁构型之间移动。
图7示出了本发明的第二实施方式，其中第二部件70包括内部室72、74和第三内部室(未示出)——具有螺纹(螺旋状)定向。第一部件与如关于本发明的第一实施方式所描述的第一部件对应，因此将不被再次单独地描述。室72、74内的螺纹意味着，当第一部件或第二部件旋转以使锁定机构移动成锁定构型时，该螺纹对第一部件进行作用以沿纵向方向向里拉，由此收紧第一部件20与第二部件70之间的连接。这可以提供更牢固的锁定机构。该螺纹还可以在第一部件20和第二部件70收紧在一起时通过对锁定机构预加载来补偿第一部件和第二部件中的任何磨损。
图8示出了具有锁定通道82、84、86的阳锁定销80，锁定通道82、84、86位于阳锁定销的外表面中。图9示出了阴接纳部90的横截面，阴接纳部90包括与对应的锁定通道接合的若干个销92、94、96。
尽管已经参照特定的实施方式描述和图示了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，本发明可以将其本身引向未在本文中具体图示的许多不同变型。现在将仅出于示例目的描述某些可能的变型。
从阳锁定构件延伸的凸缘可以是渐缩的。渐缩的凸缘可以定向成使得：使阳锁定构件旋转成锁定构型收紧了阳锁定构件与阴接纳部之间的接合。
在前面的描述中提到具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体件或元件时，那么这些等同物如同单独列出那样被并入在本文中。应当对权利要求进行参照以确定本发明的真实范围，权利要求应该被理解为包括任何这些等同物。读者也将理解的是，被描述为优选、有利、方便等的本发明的整体件或特征是可选的并且不限制独立权利要求的范围。此外，应当理解的是，这样的可选的整体件或特征虽然在本发明的一些实施方案中可能是有益的，但是在其他实施方式中可能是不期望的，并且因此可以缺省。
Claims (17)
1.一种飞行器，所述飞行器包括飞行器机翼，所述飞行器机翼包括固定机翼和位于所述固定机翼的末梢处的机翼末梢装置，其中，所述机翼末梢装置能够在下述构型之间设置：(i)用于在飞行期间使用的锁定的飞行构型，以及(ii)用于在基于地面的操作期间使用的地面构型，在所述地面构型中，所述机翼末梢装置移动离开所述锁定的飞行构型使得所述飞行器机翼的跨距减小，所述飞行器机翼还包括用于将折叠的机翼末梢装置锁定于所述锁定的飞行构型的锁定机构，所述锁定机构具有纵向轴线并且包括与所述固定机翼和所述机翼末梢装置中的一者相联的第一部件以及与所述固定机翼和所述机翼末梢装置中的另一者相联的第二部件，所述锁定机构具有锁定构型和解锁构型，在所述锁定构型中，所述第一部件接纳在所述第二部件中使得所述第一部件被阻止沿着所述锁定机构的纵向轴线从所述第二部件退出，在所述解锁构型中，所述第一部件接纳在所述第二部件中使得所述第一部件沿着所述锁定机构的纵向轴线从所述第二部件自由地退出，其中，所述锁定机构通过所述第一部件和所述第二部件中的至少一者绕所述锁定机构的纵向轴线的旋转而在所述锁定构型与所述解锁构型之间移动。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述第一部件是阳锁定销，所述阳锁定销具有与所述锁定机构共用的纵向轴线，所述阳锁定销具有沿与所述锁定销的纵向轴线垂直的方向延伸的一个或更多个凸缘。
3.根据权利要求2所述的飞行器，其中，所述第二部件是阴接纳部，所述阴接纳部具有定形状成在所述锁定机构处于所述解锁构型时允许所述阳锁定销沿纵向方向穿过的开口孔口。
4.根据权利要求3所述的飞行器，其中，所述阴接纳部包括至少一个内部接纳室，所述接纳室设置成在所述锁定机构处于所述锁定构型时接纳所述阳锁定销的凸缘并且阻止所述阳锁定销的纵向运动。
5.根据权利要求4所述的飞行器，其中，所述阳锁定销的凸缘构造成通过所述阳锁定销和所述阴接纳构件中的至少一者绕所述锁定机构的纵向轴线的旋转运动而移入及移出所述内部接纳室。
6.根据权利要求4或5所述的飞行器，其中，所述内部接纳室的尺寸沿所述阳锁定销移动成所述锁定构型时的旋转方向减小。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的飞行器，其中，所述阳锁定销包括沿与所述锁定销的纵向轴线垂直的方向延伸的两个、三个、四个或五个凸缘。
8.根据权利要求7所述的飞行器，还包括具有对应数目的内部接纳室的阴接纳部，每个室设置成在所述锁定机构处于所述锁定构型时接纳所述凸缘中的一个凸缘。
9.根据权利要求8所述的飞行器，其中，所述阴接纳部包括具有两个、三个、四个或五个部段的开口孔口，所述两个、三个、四个或五个部段定形状成与从所述阳锁定销延伸的所述凸缘对应并且允许所述凸缘穿过。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的飞行器，其中，所述阴接纳部包括具有至少部分螺纹的一个或更多个内部接纳室。
11.根据任一前述权利要求所述的飞行器，其中，所述第一部件和/或所述第二部件包括适于由类似地带齿的驱动单元驱动的带齿表面。
12.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述第一部件包括阳锁定销，所述阳锁定销包括一个或更多个锁定通道。
13.根据权利要求13所述的飞行器，其中，所述第二部件包括设置成与对应的锁定通道接合的一个或更多个内部销。
14.根据权利要求12或13所述的飞行器，其中，所述一个或更多个锁定通道起初沿纵向方向延伸然后沿与所述纵向方向垂直的方向延伸。
15.一种飞行器机翼，所述飞行器机翼包括固定机翼和位于所述固定机翼的末梢处的机翼末梢装置，其中，所述机翼末梢装置能够在下述构型之间设置：(i)用于在飞行期间使用的锁定的飞行构型，以及(ii)用于在基于地面的操作期间使用的地面构型，在所述地面构型中，所述机翼末梢装置移动离开所述锁定的飞行构型使得所述飞行器机翼的跨距减小，所述飞行器机翼还包括用于将折叠的机翼末梢装置锁定于所述锁定的飞行构型的锁定机构，所述锁定机构具有纵向轴线并且包括与所述固定机翼和所述机翼末梢装置中的一者相联的第一部件以及与所述固定机翼和所述机翼末梢装置中的另一者相联的第二部件，所述锁定机构具有锁定构型和解锁构型，在所述锁定构型中，所述第一部件接纳在所述第二部件中使得所述第一部件被阻止沿着所述锁定机构的纵向轴线从所述第二部件退出，在所述解锁构型中，所述第一部件接纳在所述第二部件中使得所述第一部件沿着所述锁定机构的纵向轴线从所述第二部件自由地退出，其中，所述锁定机构通过所述第一部件和所述第二部件中的至少一者绕所述锁定机构的纵向轴线的旋转而在所述锁定构型与所述解锁构型之间移动。
16.一种锁定根据权利要求1所述的飞行器上的机翼末梢装置的方法，所述方法包括下述步骤：使所述机翼末梢装置移动成所述飞行构型，使得所述第一部件接纳在所述锁定机构的所述第二部件内，并且使所述第一部件和/或所述第二部件关于所述锁定机构的纵向轴线旋转，使得所述第一部件和所述第二部件的对应元件彼此阻挡，由此阻止所述第一部件和所述第二部件沿纵向方向的相对运动。
17.一种解锁根据权利要求1所述的飞行器上的机翼末梢装置的方法，所述方法包括下述步骤：使所述第一部件和/或所述第二部件关于所述锁定机构的纵向轴线旋转，使得所述第一部件和所述第二部件的对应元件不彼此阻挡，由此允许所述第一部件和所述第二部件沿纵向方向的相对运动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161123 |