CN109573003A - 高福勒襟翼致动装置及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高福勒襟翼致动装置及相关方法。公开了示例高福勒襟翼致动装置及相关方法。示例装置包括操纵面，该操纵面通过第一支撑臂和驱动臂被可操作地联接到飞行器的机翼，驱动臂可从缩回位置线性地延伸到展开位置，展开位置包括相对于机翼以第一角度远离机翼延伸的操纵面。

Description

高福勒襟翼致动装置及相关方法

技术领域

本公开大体涉及飞行器，并且更具体地涉及高福勒襟翼(high-fowler flap)致动装置及相关方法。

背景技术

当以相对慢的速度行进时，许多飞行器采用高升力装置(例如襟翼和缝翼)，以增加整体机翼升力特性。这种被可操作地联接到飞行器机翼的装置的接合增加了升力但也增加了阻力。因此，这种装置在高速下是不利的，其中高阻力不利于飞行性能并且高升力用处不大。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种装置，该装置包括通过第一支撑臂和驱动臂被可操作地联接到飞行器的机翼的操纵面/控制面(control surface)，驱动臂可从缩回位置线性地延伸到展开位置，展开位置包括相对于机翼以第一角度远离机翼延伸的操纵面。操纵面可以是后缘襟翼。该装置还可包括至少一个第二支撑臂。这将增强系统的运行。第一支撑臂可包括第一主体和第二主体，第一主体被可枢转地联接到机翼，第二主体从第一主体可枢转地延伸。第一支撑臂还可包括第三主体和第四主体，第三主体从第二主体可枢转地延伸，第四主体被可枢转地联接到第三主体和操纵面。第一角度可以基于第二主体相对于第三主体的第二角度。驱动臂可包括第一线性主体、第二线性主体和第三线性主体，第二线性主体包括第一端和第二端，第一端被可枢转地联接到机翼并且第二端被可枢转地联接到第一线性主体，第一线性主体包括第三端和第四端，第三端被可枢转地联接到操纵面并且第四端通过第三线性主体的可枢转移动的支架被可操作地联接到机翼，可枢转移动的支架可从缩回位置移动到展开位置。第一端、第二端和第三端可以通过万向接头被可枢转地联接。第二端可以被可枢转地联接到第一线性主体的中点。第二线性主体的第一长度可以等于第一线性主体的第二长度或第三长度，第二长度包括中点和第三端之间的第一距离，第三长度包括中点和第四端之间的第二距离。第一线性主体和第二线性主体可以被配置为沿轴线相对垂直地移动，该轴线相对于机翼的后缘相对垂直。第三线性主体可以被配置为沿轴线相对平行地移动，该轴线相对于机翼的后缘相对平行。本发明的另一个实施例涉及一种装置，该装置包括：飞行器的主翼部分，其包括上表面、下表面、操纵面以及在上表面的一部分和下表面之间的腔体；以及设置在腔体中的驱动臂，该驱动臂包括第一线性主体和第二线性主体，第一线性主体和第二线性主体可从缩回位置延伸到展开位置。第二线性主体可包括第一端和第二端，第一端被可操作地联接到主翼部分并且第二端被可操作地联接到第一线性主体，第一线性主体包括第三端和第四端，第三端被可操作地联接到操纵面，第四端被可操作地联接到主翼部分。该装置还可包括设置在腔体中的支撑臂，该支撑臂包括第一主体和第二主体，第一主体被联接到主翼部分并且第二主体被可操作地联接到支撑臂的第三主体，第三主体被可操作地联接到支撑臂的第四主体，第四主体被联接到操纵面。第二主体可以以第一角度被可操作地联接到第三主体。展开位置可包括相对于主翼部分以第二角度远离主翼部分延伸的操纵面，第二角度基于第一角度。本发明的另一个实施例涉及一种方法，该方法包括：接合致动器，该致动器被联接到驱动臂，该驱动臂被联接到操纵面；将驱动臂从第一位置延伸到第二位置；将操纵面从缩回位置延伸到展开位置，展开位置包括操纵面相对于飞行器机翼的主翼部分以第一角度远离该主翼部分延伸，第一角度基于第二角度。延伸驱动臂可包括：沿第一轴线和第二轴线将第一线性主体从第一位置延伸到第二位置，第一线性主体包括被可操作地联接到操纵面的第一端、被可操作地联接到第二线性主体的中点以及通过第三线性主体被可操作地联接到主翼部分的第二端；以及沿第一轴线和第二轴线将第二线性主体从第一位置延伸到第二位置，第二线性主体包括被可操作地联接到主翼部分的第三端和被可操作地联接到第一线性主体的第四端。该方法还包括通过使滑动构件沿第三线性主体从第一位置移动到第二位置，将第三线性主体从第一位置延伸到第二位置，第一位置对应于操纵面处于缩回位置，第二位置对应于操纵面处于展开位置。

附图说明

图1是联接到示例飞行器以实现本文公开的示例的示例高福勒襟翼致动装置的等距视图。

图2是图1的示例高福勒襟翼致动装置的平面图。

图3是描绘图1和图2的示例高福勒襟翼致动装置的示例支撑臂和示例驱动臂的细节部分的等距视图。

图4是图1-3的示例高福勒襟翼致动装置的示例驱动臂的平面图。

图5是处于收起位置以实现本文公开的示例的图1-4的示例高福勒襟翼致动装置的平面图。

图6是处于展开位置以实现本文公开的示例的图1-5的示例高福勒襟翼致动装置的平面图。

图7是图1-6的示例高福勒襟翼致动装置的示例支撑臂的细节部分的等距视图。

图8是关于图1-6的示例高福勒襟翼致动装置的示例支撑臂的图7的细节部分的前视图。

图9A是包括弯度角度(camber angle)的示例支撑臂的前视图。

图9B是包括另一个弯度角度的另一示例支撑臂的前视图。

图10是关于处于收起位置的图1-6的示例高福勒襟翼致动装置的示例支撑臂的图7-8的细节部分的端视图。

图11是处于展开位置的图10的示例支撑臂的端视图。

图12A是基于图9A的弯度角度的处于展开位置的图1-6的示例后缘襟翼的侧视图。

图12B是基于另一个弯度角度的处于展开位置的图1-6的示例后缘襟翼的侧视图。

图12C是基于又一个弯度角度的处于展开位置的图1-6的示例后缘襟翼的侧视图。

图13是表示可以被执行以操作图1-6的示例高福勒襟翼致动系统的示例方法的流程图。

这些附图并未按比例绘制。只要有可能，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。如本文所使用的，术语“被联接”和“被可操作地联接”被定义为被直接或间接地(例如，通过一个或多个中间结构和/或层)连接。

具体实施方式

公开了高福勒襟翼致动装置及相关方法。一种示例装置包括通过第一支撑臂和驱动臂被可操作地联接到飞行器的机翼的操纵面，驱动臂可从缩回位置线性地延伸到展开位置，展开位置包括操纵面相对于机翼以第一角度远离机翼延伸。

另一种示例装置包括飞行器的主翼部分，飞行器的主翼部分包括：上表面、下表面、操纵面以及在上表面的一部分和下表面之间的腔体；以及设置在腔体中的驱动臂，该驱动臂包括第一线性主体和第二线性主体，第一线性主体和第二线性主体可从缩回位置延伸到展开位置。

一种示例方法包括：接合致动器，该致动器被联接到驱动臂，该驱动臂被联接到操纵面；将驱动臂从第一位置延伸到第二位置；将操纵面从缩回位置延伸到展开位置，展开位置包括操纵面相对于飞行器机翼的主翼部分以第一角度远离该主翼部分延伸，第一角度基于第二角度。

常规飞行器使用动态操纵面(例如，襟翼和缝翼)，以优化飞行器的空气动力学特性。附加地或替代地，常规飞行器可以使用副翼、升降舵、方向舵、扰流器等来优化飞行器的空气动力学特性。襟翼是飞行器的机翼的前缘(例如，克鲁格襟翼)或后缘(例如，福勒襟翼)上的气动表面，其可用于在给定空速下增加机翼的升力。例如，在飞行期间展开(一个或多个)襟翼可以增加飞行器所经历的升阻比，以降低飞行器的进场速度和/或加大着陆的迎角(例如，下降角等)。

在一些示例中，襟翼被可操作地联接到一个或多个致动器(例如，机电致动器、电动液压致动器、电动备用液压致动器、液压致动器等)和/或一个或多个马达(例如，电动马达、液压马达等)，以将襟翼从缩回或收起位置移动到展开位置或中间位置。在一些示例中，襟翼是福勒襟翼。例如，襟翼可以是被可操作地联接到飞行器机翼的主要部分的后缘分段襟翼，其在向下方向上铰接之前向后滑动(例如，与飞行器的行进路径相反)。在这样的示例中，在增加主翼的弧度之前，襟翼可以首先增加主翼的翼弦。翼弦是指连结翼面(airfoil)的前缘和翼面的后缘的假想直线，而弧度是指翼面的顶表面和底表面之间的不对称。

在现有技术的示例中，在飞行器机翼上使用福勒襟翼包括使用一个或多个整流罩来遮盖外置致动器机构，该外置致动器机构致动福勒襟翼、控制福勒襟翼等。整流罩是用于通过遮盖延伸到迎面气流中的结构特征的间隙或空间或突起来减小阻力(例如，寄生阻力)的结构。例如，整流罩可以遮盖伸出机翼表面的机构，其中该机构以收起或展开的取向支撑襟翼。例如，福勒襟翼可以包括致动系统(例如，多杆联动装置、外置悬臂轨道、深铰链支撑机构等)，其无法被收到飞行器机翼的腔体或凹部中，因此需要一个或多个整流罩来遮盖致动系统的一个或多个部件。例如，致动系统可包括一个或多个复杂组件，以实现福勒襟翼的期望运动路径。然而，整流罩的使用由于增加的部件而增加了制造组件的复杂性，并且如果整流罩突入气流中，则通过产生寄生阻力来降低飞行器的操作效率。

本文公开的示例高福勒襟翼致动装置及相关方法可操作以通过线性驱动致动系统展开被可操作地联接到飞行器的襟翼，诸如福勒襟翼。如本文所使用的，术语“高福勒襟翼致动装置”和“高福勒襟翼致动系统”可互换使用并且指的是一个或多个福勒襟翼或福勒襟翼组件，其在被致动时使一个或多个福勒襟翼或福勒襟翼组件远离飞行器机翼的主要部分延伸相对大的距离(例如，大致延伸到襟翼的弦向长度那么远)。

在一些公开的示例中，高福勒襟翼致动装置包括一个或多个支撑臂(例如，五个支撑臂)和一个或多个驱动臂(例如，两个驱动臂)，支撑臂和驱动臂在结构上彼此独立。例如，一个或多个支撑臂可以不被联接到驱动臂中的一个或多个。例如，支撑臂的第一端可以在第一联接位置处被联接到飞行器的主翼部分，而支撑臂的第二端可以在第二联接位置处被联接到福勒襟翼。在这样的示例中，驱动臂的第一端可以在第三联接位置处被可操作地联接到飞行器的主翼部分，而驱动臂的第二端可以在第四联接位置处被联接到福勒襟翼。在这样的示例中，第一联接位置和第三联接位置以及第二联接位置和第四联接位置可以是不同的。

在一些公开的示例中，一个或多个支撑臂和一个或多个驱动臂可操作以通过一个或多个支撑臂和一个或多个驱动臂的线性运动将福勒襟翼从第一位置(例如，缩回位置、收起位置等)移动到第二位置(例如，展开位置、延伸位置、中间位置等)。例如，驱动臂可以是包括线性致动器的剪式驱动连杆。如本文所使用的，术语“线性运动”是指一个或多个部件基于所述一个或多个部件和/或一个或多个相关部件沿着由直线限定的方向或路径移动的运动。例如，随着高福勒襟翼致动装置将后缘襟翼从收起位置展开到展开位置，驱动臂的第一万向接头可以相对垂直于驱动臂的第二万向接头移动。

在一些公开的示例中，驱动臂通过枢轴支架或枢转支撑件、诸如球接头的万向接头等联接到主翼部分、福勒襟翼等。通过去除复杂的致动组件(例如，多杆联动装置、外置悬臂轨道、深铰链支撑件等)，本文公开的高福勒襟翼致动装置及相关方法通过减少和/或去除来自飞行器机翼的外置整流罩来减少寄生阻力。所公开的示例高福勒襟翼致动装置由于示例高福勒襟翼致动装置在收起时适配在飞行器机翼的凹部中而减小了寄生阻力。

图1是联接到示例飞行器102以实现本文公开的示例的示例高福勒襟翼致动系统100的等距视图。在所示的示例中，飞行器102包括被联接到机身108的第一机翼104和第二机翼106。第一发动机110和第二发动机112被联接到机翼104、106。第一至第四缝翼114、116、118、120，第一前缘襟翼122和第二前缘襟翼124，以及第一至第四后缘襟翼126、128、130、132被可操作地联接到机翼104、106。在所示的示例中，前缘襟翼122、124是克鲁格襟翼。在所示的示例中，后缘襟翼126、128、130、132是福勒襟翼(例如，高福勒襟翼)并且被可操作地联接到机翼104、106的主要部分。在所示的示例中，后缘襟翼126、128、130、132的机翼后缘下面板133和机翼后缘上面板135(例如，下凹面板133、上凹面板135等)已被制成透明的。

飞行器的附加飞行器操纵面包括第一副翼134和第二副翼136，被可操作地联接到第一水平安定面142和第二水平安定面144的第一升降舵138和第二升降舵140，以及被可操作地联接到垂直安定面148的方向舵146。

在图1的所示示例中，第一至第四后缘襟翼126、128、130、132处于展开位置。例如，第一至第四后缘襟翼126、128、130、132中的每一个可以通过高福勒襟翼致动系统100中的对应一个高福勒襟翼致动系统从缩回位置延伸到展开位置。例如，展开位置可包括第一至第四后缘襟翼126、128、130、132远离机翼104、106完全延伸。在这样的示例中，第一至第四后缘襟翼126、128、130、132可以大致延伸到后缘襟翼126、128、130、132的弦向长度那样远的距离。虽然下面描述的示例高福勒襟翼致动系统100的功能以单数形式描述，但是所述功能适用于所有的高福勒襟翼致动系统100。

在所示的示例中，第一后缘襟翼126和第二后缘襟翼128各自通过(1)第一至第五支撑臂150、152、154、156、158及第一驱动臂160和第二驱动臂162被可操作地联接到第一机翼104的主翼部分。在所示的示例中，第三后缘襟翼130和第四后缘襟翼132各自通过(1)第一至第五支撑臂150、152、154、156、158及第一驱动臂160和第二驱动臂162被可操作地联接到第一机翼104的主翼部分。

在所示的示例中，第一至第五支撑臂150、152、154、156、158支撑第一后缘襟翼126，而第一驱动臂160和第二驱动臂162通过线性运动将第一后缘襟翼126从缩回位置驱动、延伸、推动等到展开位置。例如，随着高福勒襟翼致动系统100将后缘襟翼126、128、130、132从收起位置展开到展开位置或在收起位置和展开位置之间的位置，后缘襟翼126、128、130、132的前缘164可以相对垂直于机翼104、106的翼梁166(例如，后翼梁166)移动。在这样的示例中，随着后缘襟翼126、128、130、132的后缘168沿福勒方向或以福勒运动方式(例如，在向下方向上铰接之前向后滑动(例如，与飞行器的行进路径相反))移动时，前缘164可以相对垂直于后翼梁166移动。

图2是通过图1的高福勒襟翼致动系统100被可操作地联接到图1的第一机翼104的主要部分的图1的第一后缘襟翼126的平面图。虽然结合第一后缘襟翼126描述了下面结合图2描述的示例高福勒襟翼致动系统100的功能和/或结构，但是所述功能和/或结构适用于与图1的第二至第四后缘襟翼128、130、132有关的所有高福勒襟翼致动系统100。为清楚起见，图1的示例下凹面板133和上凹面板135已经被移除。

在图2的所示示例中，第一后缘襟翼126处于中间位置。例如，第一后缘襟翼126在收起位置和展开位置之间。在所示的示例中，高福勒襟翼致动系统100包括图1的第一至第五支撑臂150、152、154、156、158。所示示例中的支撑臂150、152、154、156、158中的每一个包括第一至第四主体(例如，结构构件、支撑构件等)200、202、204、206，以在第一后缘襟翼126从收起位置、中间位置等移动到展开位置时支撑第一后缘襟翼126。附加地或替代地，当第一后缘襟翼126延伸或缩回时，第一至第四示例支撑构件200、202、204、206可用于控制第一后缘襟翼126的方位、位置等。类似地，当第一后缘襟翼126将第一后缘襟翼126从展开位置返回到中间位置、收起位置等时，第一至第四支撑构件200、202、204、206可用于支撑第一后缘襟翼126。

在所示的示例中，第一支撑构件200和第四支撑构件206是固定的支撑构件，其通过一个或多个紧固件(例如，铆钉、螺栓等)、支架、结构胶接件等和/或其组合而被锚固在适当位置。例如，第一支撑构件200可以通过不可移动支架或任何其他固定支撑机构被固定地联接到第一机翼104。同样地，第四支撑构件206可以通过一个或多个不可移动支架或任何其他固定支撑机构被固定地联接到第一后缘襟翼126。

在所示的示例中，第二支撑构件202和第三支撑构件204是可枢转支撑构件，其用于在第一后缘襟翼126相对于第一机翼104缩回和/或延伸时支撑第一后缘襟翼126。例如，第二支撑构件202和第三支撑构件204围绕它们各自的联接连接件枢转，以支撑第一后缘襟翼126相对于第一机翼104的缩回和/或延伸。所示示例的第二支撑构件202被可操作地联接到第一支撑构件200和第三支撑构件204。在所示的示例中，第二支撑构件202通过第一枢轴铰链208被可枢转地联接(例如，可旋转地安装)到第一支撑构件200。在所示的示例中，第二支撑构件202通过第二枢轴铰链210被可枢转地联接到第三支撑构件204。在所示的示例中，第二支撑构件202可绕第一枢轴铰链208和第二枢轴铰链210可枢转地旋转。

所示示例的第三支撑构件204被可操作地联接到第二支撑构件202和第四支撑构件206。在所示的示例中，第三支撑构件204通过第三枢轴铰链212被可枢转地联接到第四支撑构件206。在所示的示例中，第三支撑构件204可绕第二枢轴铰链210和第三枢轴铰链212被可枢转地旋转。

在所示的示例中，第一至第四支撑构件200、202、204、206是混合材料支撑臂，其既包括金属机械结构又包括非金属机械结构。替代地，第一至第四支撑构件200、202、204、206可以由单一金属或非金属材料(例如铝、碳纤维、钛等)制成。例如，第一支撑构件200可以完全由钛制成。在所示的示例中，第二支撑构件202的第一端242和第二端244是由钛制成的接头端。替代地，在第一端242和第二端244处的接头端可以由任何其他金属或金属合金(例如铝、不锈钢等)和/或其组合制成。在所示的示例中，第二支撑构件202的臂部246由碳纤维制成。替代地，臂部246可以由任何其他非金属材料(例如陶瓷材料、塑料材料等)和/或其组合制成。

在图2的所示示例中，高福勒襟翼致动系统100包括图1的第一驱动臂160和第二驱动臂162。虽然结合第一示例驱动臂160描述了下面描述的示例驱动臂160、162的功能和/或结构，但是所述功能和/或结构也适用于第二驱动臂162。所示示例的第一驱动臂160可操作以通过线性运动将第一后缘襟翼126从第一位置(例如，缩回位置)移动到第二位置(例如，展开位置)。例如，第一驱动臂160可以沿由直线限定的路径(例如，从收起位置到展开位置)移动。在这样的示例中，第一驱动臂160包括随着第一后缘襟翼126在从收起位置移动到展开位置时以福勒运动方式移动，相对平行(例如，平行或在1度、3度等公差内平行)于后翼梁166和相对垂直于后翼梁166移动的部件。

在所示的示例中，第一后缘襟翼126由第一至第五支撑臂150、152、154、156、158支撑，而第一驱动臂160和第二驱动臂162使第一后缘襟翼126延伸或缩回。在所示的示例中，第一驱动臂160和第二驱动臂162未被联接到第一至第五示例支撑臂150、152、154、156、158中的任何一个。在所示的示例中，第一驱动臂160和第二驱动臂162独立于第一至第五示例支撑臂150、152、154、156、158。

在所示的示例中，第一驱动臂160是剪式连杆(例如，十字形致动器)。例如，剪式连杆使用交叉的“X”图案的联接折叠支撑件，通过向剪式连杆的一端处的一组支撑件的外侧部分施加力将主体从第一位置延伸到第二位置。所示示例的第一驱动臂160包括第一线性主体214和第二线性主体216。所示示例的第一线性主体214是线性驱动臂，例如包括第一端和第二端以将第一后缘襟翼126从第一位置线性移动到第二位置的梁。所示示例的第一线性主体214的第一端通过诸如球接头的第一万向接头218被可操作地联接到第一后缘襟翼126。替代地，第一示例线性主体214的第一端可以通过任何其他可移动的联接附接机构被可操作地联接到第一示例后缘襟翼126，所述任何其他可移动的联接附接机构提供与第一万向接头218相比基本相似的运动范围。

在所示的示例中，第一驱动臂160包括第一线性主体214的第二端，第一线性主体214的第二端通过包括第一端和第二端的第三线性主体220被可操作地联接到第一机翼104。所示示例的第一线性主体214的第二端通过可枢转移动的支架222被可操作地联接到第三线性主体220。替代地，第一示例线性主体214的第二端可通过任何其他可枢转和/或可移动的联接附接机构被可操作地联接到第三示例线性主体220。替代地，第一至第三线性主体214、216、220可具有交替的几何结构和/或形状。例如，第一至第三线性主体214、216、220的特征可以在于可彼此基本类似或各不相同的横截面积、密度、材料等。所示示例的第三线性主体220是机械线性致动器，例如滚珠丝杠驱动轴(例如，滚珠丝杆、无螺纹滚珠丝杠驱动杆等)，其包括第一端和第二端，以支撑可枢转移动的支架222的线性运动。替代地，第三示例线性主体220可以是杆，其中可枢转移动的支架222可以沿着第三线性主体220滑动。例如，可枢转移动的支架222可以被可滑动地联接到第三线性主体220。所示示例的第三线性主体220可被固定地联接到第一机翼104。在所示的示例中，第三线性主体220通过在第三线性主体220的第一端处的第一附接支撑件224和在第三线性主体220的第二端处的第二附接支撑件226被可安装地联接到第一机翼104。例如，第一附接支撑件224和第二附接支撑件226可通过一个或多个紧固件(例如，一个或多个螺栓、螺母、铆钉、螺钉、垫圈等和/或其组合)、附接机构、支架支撑件等和/或其组合被可安装地联接到第一机翼104的主要部分。

在所示的示例中，可枢转移动的支架222包括被联接到可移动构件230的第一枢转支撑件228。所示示例的第一枢转支撑件228使得第一线性主体214能够在第一后缘襟翼126从第一位置移动到第二位置时，围绕可枢转移动的支架222枢转(例如，相对于可枢转移动的支架222向上旋转、向下旋转等)。例如，由于可枢转移动的支架222所实现的运动，第一线性主体214可以从第一位置线性移动到第二位置。例如，随着第一后缘襟翼126从收起位置延伸到展开位置，可枢转移动的支架222可沿第三线性主体220移动，同时围绕第一枢转支撑件228枢转。

所示示例的可移动构件230是驱动梭，例如球状螺母。可以将所示示例的可移动构件230从第一位置致动、移动等到第二位置。例如，第一位置可包括可移动构件230定位于第三线性主体220的第一端处。在另一个示例中，第二位置可包括可移动构件230定位于第三线性主体220的第二端处，第一端与第二端相反。

在所示的示例中，可移动构件230可通过致动器232从第一位置移动到第二位置。例如，致动器232可以是驱动机构，例如马达(例如，电动马达、液压马达、电动液压马达等)、齿轮箱等，其可旋转地和/或可移动地联接到致动器轴234(例如，可旋转轴、可旋转致动轴等)。在这样的示例中，致动器232可以被致动或接合以旋转致动器轴234，以使可移动构件230从第一位置移动到第二位置，并因此使第一后缘襟翼126从第一位置延伸到第二位置(例如，通过第一线性主体214的延伸)。在所示的示例中，襟翼驱动马达轴236可操作地将致动器轴234联接在一起，以帮助确保致动器232以相同或基本相似的速率致动、移动、运行等。

在所示的示例中，第二线性主体216是线性驱动臂，例如杆，其包括第一端和第二端，以驱动、引导和/或支撑第一线性主体214的运动。所示示例的第二线性主体216的第一端被可操作地联接到第二万向接头238，例如球接头。所示示例的第二线性主体216的第二端通过诸如球接头的第三万向接头240被可操作地联接到第一线性主体214的大致中点。替代地，第二示例线性主体216的第二端可通过任何其他类型的可移动联接附接机构被可操作地联接到第一示例线性主体214的任何其他位置。

在所示的示例中，第二万向接头238是可枢转支撑件，其锚固第二线性主体216的第一端的枢转点。所示示例的第二万向接头238可被固定地联接到第一机翼104。在所示的示例中，第二万向接头238通过一个或多个紧固件(例如，一个或多个螺栓、螺母、铆钉、螺钉、垫圈等和/或其组合)、附接机构、支架支撑件等和/或其组合被可安装地联接到第一机翼104。在所示的示例中，第一至第三万向节218、238、240相对相同(例如，在机加工公差、机械公差等内是相同的)。替代地，第一至第三万向接头218、238、240可以彼此不同。在所示的示例中，致动器轴234的第一中心线与第二万向接头238的第二中心线相交，以实现高福勒襟翼致动系统100的线性运动，其中第一中心线和第二中心线平行于后翼梁166延伸。

结合图2的所示示例，第一示例支撑臂150和第一驱动臂160中的每一个的结构、功能和/或操作与如上所述的第二至第五支撑臂152、154、156、158和第二驱动臂162的对应结构、功能和/或操作相同。因此，为了简洁起见，图2的这些部件和结构件的结构、功能和/或操作在本文不再赘述。

在所示的示例中，当处于收起位置时，高福勒襟翼致动系统100适配在第一机翼104的腔体或凹部248内。所示示例的凹部248被限定为(1)第一机翼104和第一后缘襟翼126之间以及(2)在上凹面板135的顶表面(未示出)和下凹面板133的底表面(未示出)之间的区域。在所示的示例中，由于高福勒襟翼致动系统100完全适配在凹部248内，因此不需要一个或多个外置整流罩。

图3是描绘图1至图2的第一支撑臂150和第二支撑臂152以及第一驱动臂160的细节部分的等距视图。为清楚起见，图1的示例下凹面板133和示例上凹面板135已被移除。在所示的示例中，第一支撑臂150和第二支撑臂152、第一驱动臂160、第一后缘襟翼126和相应的部件处于收起位置。例如，致动器232可以被致动以旋转致动器轴234，从而接合可移动构件230以从收起位置(例如，从图2的第三线性主体220的第一端)移动到展开位置(例如，到第三线性主体220的第二端)。在这样的示例中，随着示例可移动构件230移动到展开位置，第一线性主体214和第二线性主体216移动到展开位置。随着第一示例线性主体214和第二示例线性主体216移动到展开位置，第一支撑臂150和第二支撑臂152在第一后缘襟翼126移动到展开位置时支撑第一示例后缘襟翼126。

图4是被可操作地联接到图1-3的第一示例后缘襟翼126并联接到图1-3的第一机翼104的图1-3的第一示例驱动臂160的平面图。为清楚起见，图1的示例下凹面板133和示例上凹面板135已被移除。在所示的示例中，第一驱动臂160相对于第一轴线400和第二轴线402从收起位置移动(例如，当被致动时)到展开位置。所示示例的第一轴线400和第二轴线402在同一个几何平面中。所示示例的第一轴线400由连接图2-3的第一万向接头218和第二万向接头238的假想线形成。所示示例的第二轴线402由连接第二万向接头238和第三线性主体220的第二假想线形成。在所示的示例中，第一轴线400和第二轴线402相对于彼此垂直(例如，垂直或在1度、3度等公差范围内垂直)。

在图4的所示示例中，由于第一驱动臂160的一个或多个部件沿第一轴线400和第二轴线402之一或两者移动，所以第一驱动臂160通过线性运动移动第一示例后缘襟翼126。在所示的示例中，图2-3的第一线性主体214的第一端沿第一轴线400移动。例如，第一线性主体214的第一端可以在由沿着第一轴线400的直线限定的方向上移动。在所示的示例中，第一线性主体214的第二端和可移动构件230沿第二轴线402移动。在所示的示例中，第二线性主体216的第一端围绕第一轴线400和第二轴线402在第二万向接头238处相交的点枢转。在所示的示例中，随着第一线性主体214和第三万向接头240从第一位置移动到第二位置(例如，从收起位置移动到展开位置)，第二线性主体216的第二端沿第一轴线和第二轴线移动。

在所示的示例中，通过沿第三线性主体220被驱动的可枢转移动的支架222在第一线性主体214的第一端处沿第二轴线402控制第一线性主体214的运动路径。在所示的示例中，随着第二线性主体216围绕第二万向接头238枢转，第三万向接头240的运动路径由第二线性主体216驱动。在所示的示例中，第一端处的线性运动和第三万向接头240处的弧形运动(例如，弯曲运动、枢转运动等)组合以沿第一轴线400在线性方向上驱动第一线性主体214的第二端。随着第一线性主体214从收起位置将第一后缘襟翼126驱动到展开位置，第一线性主体214落在第一轴线400和第二轴线402的平面外，以使第一后缘襟翼126能够在机翼104下方下垂。

在所示的示例中，由于第一线性主体214和第二线性主体216的长度(例如，设计长度)，第一驱动臂160通过线性运动移动第一后缘襟翼126。例如，第一长度404可以被限定为(1)第一万向接头218的第一中心线406和(2)与第一线性主体214的中点相交的第二中心线408之间的第一距离。在这样的示例或另一示例中，第二长度410可由(1)与第一线性主体214的中点相交的第二中心线408和(2)与可枢转移动的支架222的第一联接点414相交的第三中心线412之间的第二距离来限定。

在所示的示例中，第一线性主体214的中点被限定为第一万向接头218和第一安装点414之间的距离的一半。在这样的示例中，第三长度416可由(1)与第一线性主体214的中点相交的第四中心线418和(2)与第二万向接头238相交的第五中心线420之间的第三距离来限定。在所示的示例中，第一长度404、第二长度410和第三长度416相对相等(例如，相等或在0.1毫米、0.5毫米等公差范围内相等)。由于在所示的示例中第一至第三长度404、410、416相对相等，所以第一驱动臂160通过第一驱动臂160的线性运动将第一后缘襟翼126从第一位置移动到第二位置。例如，随着第一驱动臂160将第一后缘襟翼126从收起位置移动到展开位置，第一万向接头218可以远离第二万向接头238相对垂直地移动。在这样的示例中，可枢转移动的支架222围绕第二轴线402旋转，以使得随着线性驱动臂160使第一万向接头218远离第二万向接头238线性地延伸从而以福勒运动的方式延伸第一后缘襟翼126，第一后缘襟翼126能够通过弯度运动在机翼104下方下垂。

图5是为实现本文公开的示例的图1-4的示例高福勒襟翼致动系统100的平面图。在图5的所示示例中，高福勒襟翼致动系统100处于收起位置。为清楚起见，图1的第一后缘襟翼126的示例下凹面板133和示例上凹面板135已被制成透明。在所示的示例中，当处于收起位置时，高福勒襟翼致动系统100适配在第一机翼104的凹部248内。所示示例的凹部248被限定为(1)第一机翼104和第一后缘襟翼126之间以及(2)在图1的上凹面板135的顶表面和下凹面板133的底表面之间的区域。在所示的示例中，由于高福勒襟翼致动系统100完全适配在凹部248内，因此不需要一个或多个外置整流罩。

图6是处于展开位置的图1-5的示例高福勒襟翼致动系统100的平面图。为清楚起见，图1的第一后缘襟翼126的示例上凹面板135已被移除，并且图1的第一后缘襟翼126的示例下凹面板133已被制成透明。在所示的示例中，通过基于第一驱动臂160和第二驱动臂162使第一万向接头218远离第二万向接头238相对垂直地移动的线性运动，第一后缘襟翼126从收起位置移动到展开位置。

图7是处于收起位置的联接到图1-6的第一机翼104的图1-3和图5-6的第一示例支撑臂150的细节部分的等距视图。在一些示例中，图1-6的高福勒襟翼致动系统100基于弯度角度700引导后缘襟翼126、128、130、132的总体弯度、卷曲、下垂等的量。所示示例的弯度角度700确定第一后缘襟翼126在延伸(例如，完全延伸)时的整体弯度角度、整体下垂、整体卷曲等。在所示的示例中，弯度角度700是相对于第一纵向轴线702和第二纵向轴线704的角度。所示示例的第一纵向轴线702是第一参考垂直轴线。所示示例的第三纵向轴线706是与连接第一机翼104的后翼梁166的上机翼蒙皮708和下机翼蒙皮710的假想垂直线相对平行的第二参考垂直轴线。在所示的示例中，第一示例支撑臂150的第一支撑构件200被联接到后翼梁166。下面结合图8描述关于第三纵向轴线706的进一步细节。

在所示的示例中，第二纵向轴线704通过弯度角度700从第一纵向轴线702偏移。在一些示例中，图1的后缘襟翼126、128、130、132中的一个或多个的弯度运动的期望量可基于调整、配置、产生等弯度角度700来确定。例如，通过配置第二支撑构件202相对于图1-6的第三支撑构件204的联接来产生弯度角度700，可以实现期望量的襟翼弯度。例如，第一后缘襟翼126的弯度的量可以随着弯度角度700增加而增加。

在所示示例中进一步示出的是当第一支撑臂150处于收起位置时相对平行于第五纵向轴线714的第四纵向轴线712。替代地，当第一示例支撑臂150处于收起位置时，第四示例纵向轴线712和第五示例纵向轴线714可以彼此相对不平行。在所示的示例中，第四纵向轴线712是与连接第一枢轴铰链208的顶表面716和底表面718的假想垂直线相对平行的参考垂直轴线。在所示的示例中，第五纵向轴线714是与连接第三枢轴铰链212的顶表面720和第二表面722的假想垂直线相对平行的垂直轴线。所示示例的第一纵向轴线702相对平行于第四纵向轴线712和第五纵向轴线714。

图8是处于收起位置的联接到图1-7的第一机翼104的图1-3和图5-7的第一示例支撑臂150的图7的细节部分的前视图。在所示的示例中，弯度角度700是相对于图7的第一纵向轴线702和第二纵向轴线704的角度。在所示的示例中，第二支撑构件202和第三支撑构件204的联接产生弯度角度700。例如，第二支撑构件202和/或第三支撑构件204的形式或形状以及第二支撑构件202和第三支撑构件204的联接可导致、产生、诱导等弯度角度700。

图9A是图2-3和图5-8的示例第二支撑构件202的前视图。在所示的示例中，第二支撑构件202被配置为产生图7-8的弯度角度700。在所示的示例中，弯度角度700是相对于水平轴线900及图2-3和图5-8的支撑构件202的第二端244的顶表面902的角度。例如，弯度角度基于支撑构件的端部被联接到支撑构件的臂部所成的角度。

图9B是第五示例支撑构件904的前视图。在所示的示例中，第五支撑构件904包括第一端906、第二端908以及连接第一端906和第二端908的臂部910。第一端906和第二端908是凸耳，其用于通过与其他支撑构件联接而形成枢轴铰链。第一端906和第二端908以及臂部910可以由金属材料或非金属材料制成。例如，第一端906和第二端908可以由钛制成，而臂部910可以由碳纤维制成。所示示例的第五示例支撑构件904被配置、形成、构成等，以产生另一示例弯度角度912。图9B的弯度角度912是相对于第五示例支撑构件904的顶表面914和水平轴线900的角度。基于第五支撑构件904的第二端908的联接角度大于第二支撑构件202的第二端244的联接角度，图9B的弯度角度700大于图7-9A的弯度角度700。

图10是联接到图1-8的第一机翼104的图1-3和图5-8的处于收起位置的第一示例支撑臂150的图7-8的细节部分的端视图。在所示的示例中，如上所述的第三纵向轴线706是与连接图7-8的上机翼蒙皮708和下机翼蒙皮710的假想线相对平行的参考垂直轴线，在图7-8中，后翼梁166与第一支撑臂150的第一支撑构件200相接。在所示的示例中，当第一支撑臂150处于收起位置时，第一纵向轴线702和第二纵向轴线704相对平行于第四纵向轴线712和第五纵向轴线714。替代地，当第一支撑臂150处于收起位置时，第二纵向轴线704、第四纵向轴线712和第五纵向轴线714可以彼此相对不平行。在所示的示例中，弯度角度700不能从该视角看到且未明确示出。

在所示的示例中，图1的后缘襟翼126、128、130、132中的一个或多个的襟翼弯度可以基于配置第二支撑构件202和第三支撑构件204的联接、配置第二支撑构件202和第三支撑构件204的形式或形状等和/或其组合来确定，以产生弯度角度700。例如，可以通过增加弯度角度700来增加第一后缘襟翼126的弯度的量。在所示的示例中，弯度收起角度1000是在第五纵向轴线714与水平轴线1002之间的角度。在所示的示例中，水平轴线1002是相对垂直于第三纵向轴线706的参考水平轴线。在所示的示例中，水平轴线1002穿过在上机翼蒙皮708和下机翼蒙皮710之间的假象垂直线的相对中点。

图11是处于展开位置的联接到图1-8和图10的第一机翼104的图1-3和图5-8的第一示例支撑臂150的图7-8的细节部分的端视图。在所示的示例中，第二支撑构件202和第三支撑构件204完全延伸。在所示的示例中，基于图7-8和图9A的弯度角度700，第三支撑构件204相对于图10的第五纵向轴线714和水平轴线1002成第一襟翼下垂角度1100。在所示的示例中，弯度角度700是相对于第二纵向轴线704和第四纵向轴线712的角度。在所示的示例中，弯度角度700也是相对于第二纵向轴线704和第五纵向轴线714的角度。

在一些示例中，基于配置弯度角度700来调整第一襟翼下垂角度1100。例如，第一襟翼下垂角度1100可由于弯度角度700的增加而增加。在另一个示例中，第一襟翼下垂角度1100可由于弯度角度700的减小而减小。

图12A是基于图7-9A和图11的弯度角度700的处于展开位置的图1-6的第一示例后缘襟翼126的侧视图。在所示的示例中，第一后缘襟翼126以图11的第一襟翼下垂角度1100远离第一机翼104的主要部分延伸。在所示的示例中，第一后缘襟翼126的下垂量基于图11的第一襟翼下垂角度1100。在所示的示例中，图11的第一襟翼下垂角度1100基于弯度角度700。

图12B是图12A的侧视图，描绘了基于第二弯度角度1200的处于展开位置的图1-6的第一示例后缘襟翼126。在所示的示例中，第二弯度角度1200是相对于图7-8、图10-11和图12A的第二纵向轴线704和第四纵向轴线712的角度。在所示的示例中，第二弯度角度1200也是相对于第二纵向轴线704和第五纵向轴线714的角度。在所示的示例中，第一后缘襟翼126相对于图10-11和图12A的水平轴线1002以第二襟翼下垂角度1202远离第一机翼104的主要部分延伸。在所示的示例中，第一后缘襟翼126的襟翼弯度的量基于第二襟翼下垂角度1202。在所示的示例中，第二襟翼下垂角度1202基于第二弯度角度1200。在图12B的所示示例中，第二弯度角度1200大于图7-9A、图11和图12A的弯度角度700，且因此导致第二襟翼下垂角度1202大于图11和图12A中的第一襟翼下垂角度1100。

图12C是图12A和图12B的侧视图，描绘了基于第三弯度角度1204的处于展开位置的图1-6的第一示例后缘襟翼126。在所示的示例中，第三弯度角度1204是相对于图7-8、图10-11和图12A-12B的第二纵向轴线704和第四纵向轴线712的角度。在所示的示例中，第三弯度角度1204也是相对于第二纵向轴线704和第五纵向轴线714的角度。在所示的示例中，第一后缘襟翼126相对于图10-11和图12A的水平轴线1002以第三襟翼下垂角度1206远离第一机翼104的主要部分延伸。在所示的示例中，第一后缘襟翼126的襟翼弯度的量基于第三襟翼下垂角度1206。

在所示的示例中，第三襟翼下垂角度1206基于第三弯度角度1204。在图12C的所示示例中，第三弯度角度1204大于图7-9A、图11和图12A的弯度角度700，且因此导致第三襟翼下垂角度1206大于图11和图12A的第一襟翼下垂角度1100。另外，第三弯度角度1204大于第二弯度角度1200，且因此导致第三襟翼下垂角度1206大于第二襟翼下垂角度1202。

在图13中示出了表示操作图1-6的示例高福勒襟翼致动系统100的示例方法的流程图。尽管参考图13中所示的流程图描述了该示例方法，但是可以替代地使用操作示例高福勒襟翼致动系统100的许多其他方法。例如，可以改变方框的执行顺序，和/或可以改变、去除或组合所述方框中的一些。

图13是表示示例方法1300的流程图，可以执行示例方法1300以基于图7-9A和图11-12A的弯度角度700使用图1-8和图10-12C的示例高福勒襟翼致动系统100延伸图1的后缘襟翼126、128、130、132中的一个或多个。示例方法1300包括接合联接到(一个或多个)驱动臂的(一个或多个)致动器，所述驱动臂联接到后缘襟翼(方框1302)。例如，襟翼驱动马达轴236可以旋转以接合致动器232，以使可操作地联接到图1-6的第一驱动臂160的致动器轴234旋转，所述第一驱动臂160被可操作地联接到第一后缘襟翼126。例如，第一后缘襟翼126可以通过诸如第一驱动臂160的十字形致动器延伸或缩回。例如，可通过沿后翼梁166(例如，沿第二轴线402)相对平行地移动的第三线性主体220的可移动构件230控制第一后缘襟翼126的襟翼位置。

示例方法1300还包括将(一个或多个)驱动臂从第一位置延伸到第二位置(方框1304)。例如，致动器轴234可以旋转以将第一驱动臂160从缩回位置延伸到展开位置。

示例方法1300还包括将后缘襟翼从第一位置延伸到第二位置，该第二位置相对于飞行器机翼的主要部分以第一角度远离飞行器机翼的主要部分延伸，第一角度基于第二角度(方框1306)。例如，高福勒襟翼致动系统100可以将第一后缘襟翼126从缩回位置延伸到展开位置，该展开位置相对于第一机翼104的主要部分以图12C的第三襟翼下垂角度1206远离第一机翼104的主要部分延伸，其中第三机翼下垂角度1206基于第三弯度角度1204。在这样的示例中，第一后缘襟翼126的延伸可在高福勒襟翼致动系统100的组装、制造操作、飞行操作等期间在测试过程中发生。示例方法1300然后结束。

尽管示例方法1300包括延伸(一个或多个)驱动臂和相应的(一个或多个)后缘襟翼，但是该方法可以应用于缩回(一个或多个)驱动臂和相应的(一个或多个)后缘襟翼。

如本文所使用的，术语“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求列出任何形式的“包括”或“包含”(例如，包含(单数形式)、包括(单数形式)、包含的、包括的等)之后的任何内容时，应理解可以存在附加元素、术语等而不超出对应权利要求的范围。如本文所使用的，当短语“至少”被用作权利要求的前序部分中的过渡术语时，它以与术语“包括”和“包含”是开放式的一样是开放式的。

综上所述，应认识到，已经公开了示例装置和相关方法，其实现了高福勒襟翼致动系统。示例高福勒襟翼致动系统可被致动以通过一个或多个支撑构件及高福勒襟翼致动系统的一个或多个驱动臂的线性运动从缩回位置移动到延伸位置。示例高福勒襟翼致动系统可以使用线性运动来通过剪式驱动连杆和相应的支撑臂来收起或展开襟翼。通过相对于两个支撑臂支撑构件的联接配置弯度角度，示例高福勒襟翼致动系统可以实现高福勒运动、期望量的襟翼弯度、期望量的襟翼下垂等。示例性高福勒襟翼致动系统可通过减少和/或去除来自飞行器机翼的外置整流罩来减少寄生阻力。

尽管本文已经公开了某些示例装置和方法以及制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖了完全落入本专利权利要求范围内的所有装置和方法以及制品。

Claims (15)

1.一种装置，其包含：

操纵面，所述操纵面通过第一支撑臂和驱动臂被可操作地联接到飞行器的机翼，所述驱动臂可从缩回位置线性地延伸到展开位置，所述展开位置包括相对于所述机翼以第一角度远离所述机翼延伸的所述操纵面。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述操纵面是后缘襟翼。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其还包括至少一个第二支撑臂。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的装置，其中所述第一支撑臂包括第一主体和第二主体，所述第一主体被可枢转地联接到所述机翼，所述第二主体从所述第一主体可枢转地延伸。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第一支撑臂还包括第三主体和第四主体，所述第三主体从所述第二主体可枢转地延伸，所述第四主体被可枢转地联接到所述第三主体和所述操纵面。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一角度基于所述第二主体相对于所述第三主体的第二角度。

7.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5或权利要求6所述的装置，其中所述驱动臂包括第一线性主体、第二线性主体和第三线性主体，所述第二线性主体包括第一端和第二端，所述第一端被可枢转地联接到所述机翼并且所述第二端被可枢转地联接到所述第一线性主体，所述第一线性主体包括第三端和第四端，所述第三端被可枢转地联接到所述操纵面并且所述第四端通过所述第三线性主体的可枢转移动的支架被可操作地联接到所述机翼，所述可枢转移动的支架可从所述缩回位置移动到所述展开位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一端、所述第二端和所述第三端通过万向接头被可枢转地联接。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述第二端被可枢转地联接到所述第一线性主体的中点。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二线性主体的第一长度等于所述第一线性主体的第二长度或第三长度，所述第二长度包括所述中点和所述第三端之间的第一距离，所述第三长度包括所述中点和所述第四端之间的第二距离。

11.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一线性主体和所述第二线性主体被配置为沿轴线相对垂直地移动，所述轴线相对于所述机翼的后缘相对垂直。

12.根据权利要求7所述的装置，其中所述第三线性主体被配置为沿轴线相对平行地移动，所述轴线相对于所述机翼的后缘相对平行。

13.一种方法，其包含：

接合致动器，所述致动器被联接到驱动臂，所述驱动臂被联接到操纵面；

将所述驱动臂从第一位置延伸到第二位置；

将操纵面从缩回位置延伸到展开位置，所述展开位置包括所述操纵面相对于飞行器机翼的主翼部分以第一角度远离所述主翼部分延伸，所述第一角度基于第二角度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中延伸所述驱动臂包括：

沿第一轴线和第二轴线将第一线性主体从所述第一位置延伸到所述第二位置，所述第一线性主体包括被可操作地联接到所述操纵面的第一端、被可操作地联接到第二线性主体的中点和通过第三线性主体被可操作地联接到所述主翼部分的第二端；以及

沿所述第一轴线和所述第二轴线将所述第二线性主体从所述第一位置延伸到所述第二位置，所述第二线性主体包括被可操作地联接到所述主翼部分的第三端和被可操作地联接到所述第一线性主体的第四端。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的方法，其还包括：通过使滑动构件沿所述第三线性主体从所述第一位置移动到所述第二位置，将所述第三线性主体从所述第一位置延伸到所述第二位置，所述第一位置对应于所述操纵面处于所述缩回位置，所述第二位置对应于所述操纵面处于所述展开位置。