CN108216578A - 飞行器的机翼 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞行器的机翼，包括主翼、缝翼和用于将缝翼以可移动的方式连接至主翼的连接组件，使得缝翼可以在收缩位置与至少一个延伸位置之间移动，其中，连接组件包括以可沿轨道纵向轴线移动的方式安装至主翼并且连接至缝翼的长形的缝翼轨道。本发明的目的是提供一种包括不需要前翼梁被穿透的更紧凑的连接组件的飞行器的机翼，其实现为缝翼轨道通过第一铰链以可旋转的方式连接至缝翼，连接组件还包括通过第二铰链以可旋转的方式连接至缝翼并且通过与第二铰链间隔开的第三铰链以可旋转的方式安装至主翼的连杆元件，并且第一铰链的第一旋转轴线与第二铰链的第二旋转轴线间隔开。

Description

飞行器的机翼
技术领域
本发明涉及一种飞行器的机翼，该机翼包括主翼、缝翼以及用于将缝翼以可移动的方式连接至主翼的连接组件，使得缝翼可以相对于主翼在用于巡航飞行的收缩位置与至少一个延伸位置之间移动，至少一个延伸位置优选为两个或更多个用于起飞和着陆的延伸位置。
背景技术
连接组件包括以弯曲或直线的方式沿轨道纵向轴线延伸的长形的缝翼轨道。缝翼轨道以可沿预定路线在轨道纵向轴线的方向上移动的方式安装至主翼。预定路线通常由在相反侧安装至主翼以及接合缝翼轨道的表面的辊子限定，使得缝翼轨道由辊子导引。该路线作为缝翼轨道的延伸部沿轨道纵向轴线延伸。此外，缝翼轨道优选地在第一轨道端部处连接至缝翼，其中，可以直接连接或者通过其他零件间接连接。
现有技术中已知这种使用缝翼轨道将缝翼以可移动的方式安装至主翼的机翼。缝翼通常固定地连接至缝翼轨道的第一轨道端部，使得缝翼的运动由缝翼轨道沿预定路线的运动来单独限定。当缝翼沿主翼的前缘在收缩位置与延伸位置之间移动时，为了实现缝翼的弯曲运动路线，需要缝翼轨道具有弯曲的形状，从而当在横跨翼展方向的横截面中观察时沿弯曲的路线移动。这样的弯曲的缝翼轨道和缝翼轨道的运动路线在主翼的前缘部分中需要相当大的空间，使得当缝翼轨道处于收缩位置时，主翼的前翼梁通常必须被缝翼轨道穿透。为了允许缝翼轨道穿透前翼梁，必须在前翼梁中设置轨道舱(track can)，其形成为在收缩位置接收缝翼轨道以从安装有缝翼轨道的主翼的前缘部分起密封通常用作油箱的前翼梁后面的区域。这种具有穿透的前翼梁和轨道舱的机翼的构造通常是复杂的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包括不需要前翼梁被穿透的更紧凑的连接组件的飞行器的机翼。
该目的实现为，缝翼轨道优选地在第一轨道端部处通过第一铰链以可旋转的，特别是可枢转的方式连接至缝翼。此外，连接组件包括优选地在其第一连杆端部处通过第二铰链以可旋转的，特别是可枢转的方式连接至缝翼的连杆元件。连杆元件优选形成为旋转臂，并且可以直接连接至缝翼或通过其他零件间接连接至缝翼。连杆元件还优选地在其与第一连杆端部相反的第二连杆端部处通过与第二铰链隔开的第三铰链以可旋转的，特别是可枢转的方式安装至主翼。当在横跨机翼的翼展方向的横截面中观察时，第一铰链的第一旋转轴线与第二铰链的第二旋转轴线间隔开。优选地，缝翼轨道和连杆元件在翼展方向上间隔开一定的距离布置。但是，它们也可以布置在相同的翼展层中。第一铰链、第二铰链和/或第三铰链可以形成为仅允许绕单个轴线的枢转运动。然而，它们也可以形成为万向接头或球形接头，从而允许绕多于单个轴线，特别是绕两个垂直轴线的枢转运动，以便减小固有应力。此外，第一铰链、第二铰链和第三铰链中的每一个可以由在翼展方向上隔开的两个万向接头或球形接头形成，从而允许绕由两个万向接头或球形接头之间的直连接线形成的轴线的枢转运动。
通过这种方式，整个连接组件可以布置在主翼的前翼梁的前面，使得前翼梁不需要被缝翼轨道穿透，并且不需要轨道舱。这又节省了建造和维护工作，从而节省了成本。
根据优选实施方式，第一旋转轴线平行于第二旋转轴线，并且优选地也平行于第三铰链的第三旋转轴线。优选地，第一旋转轴线和第二旋转轴线在翼展方向上延伸。更优选地，第三旋转轴线也在翼展方向上延伸。通过这种方式，提供了连接组件的节省空间的布置。
根据另一优选实施方式，缝翼轨道至少在缝翼轨道在主翼处被导引的区域中沿其纵向延伸部，即沿轨道纵向轴线具有直线形式，使得当缝翼轨道相对于主翼在收缩位置与延伸位置之间移动时，第一铰链沿直线移动。通过缝翼轨道的这种直线形式以及因此缝翼轨道沿其移动的路线的直线形式，连接组件的节省空间的设计是可能的，从而允许将连接组件完全布置在前翼梁的前面，使得前翼梁不需要被穿透，并且不需要轨道舱。然而，缝翼轨道也能够沿轨道纵向轴线具有曲线或弯曲的形式，使得当缝翼轨道相对于主翼在收缩位置与延伸位置之间移动时，第一铰链沿曲线移动。
根据又一优选实施方式，第一铰链和/或第二铰链直接安装至缝翼。通过这种方式，第一旋转轴线和/或第二旋转轴线靠近缝翼的表面延伸，并且紧凑的构造是可能的。
根据优选的替代实施方式，第一铰链通过固定地，即刚性地安装至缝翼的第一连接元件连接至缝翼。替代地或附加地，优选的是，第二铰链通过固定地，即刚性地安装至缝翼的第二连接元件连接至缝翼。通过这样的第一连接元件和第二连接元件，特别是通过其长度和在缝翼处的位置，缝翼在收缩位置与延伸位置之间移动的路线可以根据需要被限定。
特别地，优选的是，第一连接元件形成为第一杆并且/或者第二连接元件形成为第二杆。第一杆和第二杆表示用于将第一铰链和第二铰链以间隔的方式连接至缝翼的简单且轻质的连接元件，从而可以限定确定的缝翼运动路线。
在本发明的优选实施方式中，连接组件布置成使得在缝翼的收缩位置，第二铰链相对于地面上的飞行器的机翼的正常位置位于第三铰链的上方。通过这种方式，当缝翼向延伸位置移动时，第二铰链向下移动。替代地，优选的是，连接组件以以下方式布置：在缝翼的收缩位置，第二铰链相对于地面上的飞行器的机翼的正常位置位于第三铰链的下方。通过这种方式，当缝翼向延伸位置移动时，第二铰链向上移动。两个前述连接组件的布置方式中的哪一个被选择，取决于如何限定缝翼在收缩位置与延伸位置之间的所需的运动路线的形式。
在又一优选实施方式中，连接组件还包括用于启动缝翼相对于主翼在收缩位置与延伸位置之间的运动的驱动单元。
特别地，优选的是，驱动单元包括与缝翼轨道接合的驱动小齿轮，以便沿其导引路线，即沿辊子驱动缝翼轨道。缝翼轨道优选地在其与驱动小齿轮接合的一个侧表面处包括齿条。通过这种与缝翼轨道接合的驱动小齿轮，提供了不需要大量空间的驱动装置。
替代地或附加地，优选的是，驱动单元包括绕第三铰链的第三旋转轴线驱动连杆元件的旋转致动器。通过这种方式，连杆元件形成为旋转驱动臂，其代表简单、有效且节省空间的驱动概念。
替代地或附加地，优选的是，驱动单元包括在翼展方向上在与缝翼轨道和/或连杆元件间隔开的位置将缝翼联接至主翼的从动联接杆。优选地，联接杆在其第一端部处以可旋转的方式联接至缝翼，并且连接至安装至主翼的线性致动器或与安装至主翼的线性致动器接合，线性致动器优选以可旋转的方式安装至主翼。线性致动器可以是例如驱动小齿轮、液压缸或电磁线性马达的形式。替代地，联接杆在其第一端部处以可旋转的方式联接至缝翼，并且在其相反的第二端部处以可旋转的方式连接至旋转驱动臂，其中，驱动臂以旋转地驱动的方式安装至主翼。通过这种方式，驱动单元不需要布置在与缝翼轨道和/或连杆元件相同的翼展层中，从而允许缝翼轨道和连杆元件的更紧凑且节省空间的设计。
根据又一优选实施方式，主翼包括面向主翼的前缘部的前翼梁，用于一体地支撑主翼。优选地，缝翼轨道甚至在收缩位置也完全布置在前翼梁的前面，即布置在前翼梁面向缝翼的那一侧，而不穿透前翼梁。通过这种方式，不需要轨道舱，并且实现了机翼的更简单的设计。
根据本发明的另一优选实施方式，连接组件是第一连接组件。此外，在翼展方向上在与第一连接组件隔开的位置设置有将缝翼连接至主翼的第二连接组件。优选地，第二连接组件如第一连接组件那样形成，即包括与第一连接组件相同的特征，特别是如之前结合前述实施方式中的任一个所述，缝翼轨道和连杆元件连接至缝翼和主翼。通过这种方式，缝翼通过至少两个彼此间隔开并且以相同的方式形成的连接组件保持至主翼，从而允许更紧凑的设计并且在两个连接组件上省略轨道舱。替代地，优选的也可以是，第二连接组件与第一连接组件不同地形成，例如，当其旨在仅在两个位置中的一个避免轨道舱时。
本发明的另一方面涉及一种用于将缝翼以可移动的方式连接至飞行器的主翼的连接组件，如之前结合飞行器的机翼所述。连接组件包括长形的缝翼轨道和连杆元件。缝翼轨道构造成以可沿轨道纵向轴线移动的方式安装至主翼，并且构造成通过第一铰链以可旋转的方式连接至缝翼。连杆元件构造成通过第二铰链以可旋转的方式连接至缝翼，并且构造成通过与第二铰链间隔开的第三铰链以可旋转的方式安装至主翼。缝翼轨道和连杆元件构造成以以下方式连接至缝翼：当在横跨翼展方向的横截面中观察时，第一铰链的第一旋转轴线与第二铰链的第二旋转轴线间隔开。
上文结合飞行器的机翼进一步描述的连接组件的特征、效果和优点也适用于现有的连接组件。
附图说明
在下文中，结合附图对本发明的优选实施方式进行更详细的描述。附图示出:
图1为根据本发明的飞行器的机翼的第一实施方式的横跨翼展方向的示意性横截面图；
图2为根据本发明的飞行器的机翼的第二实施方式的示意性横截面图；
图3为根据本发明的飞行器的机翼的第三实施方式的示意性横截面图；
图4为飞行器的机翼的第四实施方式的示意性横截面图，其中，缝翼处于收缩位置；
图5为图4的机翼，其中，缝翼处于部分延伸位置；
图6为图4的机翼，其中，缝翼处于完全延伸位置；
图7为图4至图6的机翼中使用的驱动单元的示意性横截面图，包括液压缸形式的线性致动器；
图8为图4至图6的机翼中使用的替代驱动单元的示意性横截面图，包括驱动小齿轮形式的线性致动器；
图9为图4至图6的机翼中使用的驱动单元的示意性横截面图，包括旋转驱动臂；以及
图10为根据本发明的机翼的实施方式的示意性俯视图，其中，缝翼通过第一连接组件和第二连接组件连接至主翼。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的飞行器的机翼1的第一实施方式。机翼1包括主翼3、缝翼5和用于将缝翼5以可移动的方式连接至主翼3的连接组件7，使得缝翼5可以相对于主翼3在收缩位置9与延伸位置11之间移动。连接组件7包括缝翼轨道13和连杆元件15。缝翼轨道13具有长形形式并且沿轨道纵向轴线17延伸。缝翼轨道13沿着由从相反侧导引缝翼轨道13的辊子19形成的路线在轨道纵向轴线17的方向上以可移动的方式安装至主翼3，如图4至图6所示。此外，缝翼轨道13在第一轨道端部23处通过第一铰链21以可旋转的方式连接至缝翼5。连杆元件15在其第一连杆端部27处通过第二铰链25以可旋转的方式连接至缝翼5。此外，连杆元件15在其与第一连杆端部27相反的第二连杆端部31处通过与第二铰链25间隔开的第三铰链29以可旋转的方式安装至主翼3。当在横跨翼展方向39的横截面37中观察时，第一铰链21的第一旋转轴线33与第二铰链25的第二旋转轴线35间隔开，如图1至图6所示。此外，缝翼轨道13和连杆元件15在翼展方向39上彼此间隔开一定的距离，使得它们可以互不干扰地移动。第一旋转轴线33平行于第二旋转轴线35，并且也平行于第三铰链29的第三旋转轴线41。第一旋转轴线33、第二旋转轴线35和第三旋转轴线41在翼展方向39上延伸。如图1所示，在本发明的第一实施方式中，第一铰链21和第二铰链25直接安装至缝翼5。
在图2中，示出了本发明的第二实施方式，其与图1所示的第一实施方式的不同之处在于：第二铰链25通过固定地安装至缝翼5的第二连接元件51连接至缝翼5。在第二实施方式中，在缝翼5的收缩位置9，第二铰链25相对于地面上的飞行器的机翼1的正常位置位于第三铰链29的上方。这意味着，当缝翼5向延伸位置11移动时，第二铰链25向下移动。此外，第二实施方式的连接组件7包括用于启动缝翼5相对于主翼3在收缩位置9与延伸位置11之间的运动的驱动单元45。驱动单元45包括绕第三铰链29的第三旋转轴线41驱动连杆元件15的旋转致动器47。
图3示出了本发明的第三实施方式，其与第二实施方式的不同之处在于：在缝翼5的收缩位置9，第二铰链25相对于地面上的飞行器的机翼1的正常位置位于第三铰链29的下方。这意味着，当缝翼5向延伸位置11移动时，第二铰链25向上移动。第三实施方式与第二实施方式的不同之处还在于：驱动单元45包括与缝翼轨道13接合的驱动小齿轮49，以驱动缝翼轨道13沿轨道纵向轴线17运动。
在图4至图6中，示出了本发明的第四实施方式，其与第二实施方式的不同之处在于：除了第二铰链25通过固定地安装至缝翼5的第二连接元件51连接至缝翼5，第一铰链21还通过固定地安装至缝翼5的第一连接元件43连接至缝翼5。第一连接元件43形成为第一杆53并且第二连接元件51形成为第二杆55。此外，缝翼轨道13至少在缝翼轨道13在主翼3处被导引的区域中沿轨道纵向轴线17具有直线形式，使得当缝翼轨道13相对于主翼3在收缩位置9(见图4)、部分延伸位置11a(见图5)和完全延伸位置11b(见图6)之间移动时，第一铰链21沿直线移动。缝翼轨道13由缝翼轨道13的相反侧上的辊子19导引，辊子19形成缝翼轨道13的直线运动路线。同时，当缝翼5从收缩位置9移动至部分延伸位置11a并且进一步移动至完全延伸位置11b时，连杆元件15绕第三旋转轴线41相对于主翼3枢转，并且沿圆形路线导引包括第二旋转轴线35的第二铰链25。此外，与第二实施方式相比，第四实施方式具有包括从动联接杆57的驱动单元45，从动连接杆57在沿翼展方向39与缝翼轨道13和连杆元件15间隔开的位置将缝翼5联接至主翼3。
图7至图9在横跨翼展方向39的横截面图37中示出了可以如何形成和布置从动联接杆57的三种选项。如图7所示，联接杆57可以在其第一端部59处以可旋转的方式联接至缝翼5，并且可以连接或接合至安装至主翼3的线性致动器61。图7示出了线性致动器61形成为液压缸63的选项，而图8示出了线性致动器61形成为从动小齿轮65的另一选项。替代地，如图9所示，联接杆57还可以在其第一端部59处以可旋转的方式联接至缝翼5，并且在其相反的第二端部67处以可旋转的方式连接至旋转地安装至主翼3的旋转驱动臂69。
所有描述的实施方式的共同之处在于：连接组件7是第一连接组件7a，并且在翼展方向39上在与第一连接元件7a隔开的位置设置有将缝翼5连接至主翼3的第二连接组件7b，如图10所示。在所示的优选实施方式中，第二连接组件7b如第一连接组件7a那样形成，不过其也可以与第一连接组件7a不同地形成。
通过根据本发明的飞行器的机翼1的前述实施方式，特别是通过连接组件7的形式，连接组件7的非常紧凑的构造是可能的，使得缝翼轨道13甚至在收缩位置9也完全布置在主翼3的前翼梁71的前面而不穿透前翼梁71(见图4至图6)。通过这种方式，显著地简化了机翼1的构造。

Claims (15)

1.一种飞行器的机翼(1)，包括：
主翼(3)；
缝翼(5)；以及
连接组件(7)，所述连接组件(7)用于将所述缝翼(5)以可移动的方式连接至所述主翼(3)，使得所述缝翼(5)能够在收缩位置(9)与至少一个延伸位置(11、11a、11b)之间移动，
其中，所述连接组件(7)包括以沿轨道纵向轴线(17)可移动的方式安装至所述主翼(3)的长形的缝翼轨道(13)，并且所述缝翼轨道(13)连接至所述缝翼(5)，
其特征在于，
所述缝翼轨道(13)通过第一铰链(21)以可旋转的方式连接至所述缝翼(5)，
所述连接组件(7)还包括通过第二铰链(25)以可旋转的方式连接至所述缝翼(5)并且通过与所述第二铰链(25)隔开的第三铰链(29)以可旋转的方式安装至所述主翼(3)的连杆元件(15)，并且
所述第一铰链(21)的第一旋转轴线(33)与所述第二铰链(25)的第二旋转轴线(35)间隔开。
2.根据权利要求1所述的机翼，其中，所述第一旋转轴线(33)平行于所述第二旋转轴线(35)。
3.根据权利要求1或2所述的机翼，其中，所述缝翼轨道(13)沿所述轨道纵向轴线(17)具有直线形式。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的机翼，其中，所述第一铰链(21)和/或所述第二铰链(25)直接安装至所述缝翼(5)。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的机翼，其中，所述第一铰链(21)通过固定地安装至所述缝翼(5)的第一连接元件(43)连接至所述缝翼(5)，并且/或者其中，所述第二铰链(25)通过固定地安装至所述缝翼(5)的第二连接元件(51)连接至所述缝翼(5)。
6.根据权利要求5所述的机翼，其中，所述第一连接元件(43)形成为第一杆(53)并且/或者其中，所述第二连接元件(51)形成为第二杆(55)。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的机翼，其中，在所述缝翼(5)的所述收缩位置(9)，所述第二铰链(25)位于所述第三铰链(29)的上方。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的机翼，其中，在所述缝翼(5)的所述收缩位置(9)，所述第二铰链(25)位于所述第三铰链(29)的下方。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的机翼，其中，所述连接组件(7)还包括用于启动所述缝翼(5)在所述收缩位置(9)与所述延伸位置(11)之间的运动的驱动单元(45)。
10.根据权利要求9所述的机翼，其中，所述驱动单元(45)包括与所述缝翼轨道(13)接合的驱动小齿轮(49)。
11.根据权利要求9或10所述的机翼，其中，所述驱动单元(45)包括绕所述第三铰链(29)的第三旋转轴线(41)驱动所述连杆元件(15)的旋转致动器(47)。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的机翼，其中，所述驱动单元(45)包括在翼展方向(39)上在与所述缝翼轨道(13)和/或所述连杆元件(15)间隔开的位置将所述缝翼(5)联接至所述主翼(3)的从动联接杆(57)，其中，所述从动联接杆(57)以可旋转的方式联接至所述缝翼(5)，并且连接至安装至所述主翼(3)的线性致动器(61)，或者以可旋转的方式连接至安装至所述主翼(3)的旋转驱动臂(69)。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的机翼，其中，所述主翼(3)包括前翼梁(71)，并且其中，所述缝翼轨道(13)在所述收缩位置(9)完全布置在所述前翼梁(71)的前面，而不穿透所述前翼梁(71)。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的机翼，其中，所述连接组件(7)是第一连接组件(7a)，其中，在所述翼展方向(39)上在与所述第一连接组件(7a)隔开的位置设置有将所述缝翼(5)连接至所述主翼(3)的第二连接组件(7b)，并且其中，所述第二连接组件(7b)如所述第一连接组件(7a)那样形成。
15.一种用于将缝翼(5)以可移动的方式连接至飞行器的主翼(3)的连接组件(7)，所述连接组件(7)包括：
长形的缝翼轨道(13)，所述缝翼轨道(13)构造成以沿轨道纵向轴线(17)可移动的方式安装至所述主翼(3)，并且构造成连接至所述缝翼(5)，
其特征在于，
所述缝翼轨道(13)构造成通过第一铰链(21)以可旋转的方式连接至所述缝翼(5)，
所述连接组件(7)还包括构造成通过第二铰链(25)以可旋转的方式连接至所述缝翼(5)并且通过与所述第二铰链(25)隔开的第三铰链(29)以可旋转的方式安装至所述主翼(3)的连杆元件(15)，并且
所述缝翼轨道(13)和所述连杆元件(15)构造成以所述第一铰链(21)的第一旋转轴线(33)与所述第二铰链(25)的第二旋转轴线(35)间隔开的方式连接至所述缝翼(5)。
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