CN109795668A - 用于操作包括可折叠机翼尖端部分的飞行器机翼的方法 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于操作飞行器(1)的机翼(5)的方法，所述飞行器包括可折叠机翼尖端部分(11)。改进并且简化捕获单元的锁定的目的的实现是通过以下步骤：‑提供飞行器(1)的机翼(5)；‑控制所述致动单元(13)将可折叠机翼尖端部分(11)移动至伸展位置或移动至折叠位置，直到可折叠机翼尖端部分(11)或致动单元(13)接触到止挡元件(28)；‑持续致动直到所述致动单元(13)到达停转状态；‑检测所述致动单元(13)的停转状态；‑在检测到所述停转状态时，锁定所述捕获单元(15)。

Description

用于操作包括可折叠机翼尖端部分的飞行器机翼的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作包括可折叠机翼尖端部分的飞行器机翼的方法，尤其是一种用于操作将可折叠机翼尖端部分锁定在伸展位置和/或折叠位置的方法。本发明的另一个方面涉及一种被配置成用于执行这样的方法的飞行器。
背景技术
可折叠机翼包括固定机翼和可折叠机翼尖端部分，所述可折叠机翼尖端部分以可折叠的、即向上或侧向(优选为向后)可枢转的方式安装到固定机翼。特别是，为了向上折叠，可折叠机翼尖端部分优选地围绕轴线可枢转，所述轴线在水平平面中、和/或与翼弦方向平行地、和/或与机翼表面平行地、和/或沿飞行方向延伸。为了侧向折叠，可折叠机翼尖端部分优选地围绕竖直轴线可枢转，和/或围绕与翼厚方向平行的轴线可枢转，和/或围绕与由翼弦方向和翼展方向张成的平面正交的轴线可枢转。
开发可折叠机翼以便在机动期间和停放在地面上期间减小飞行器的空间需求。在飞行期间，可折叠机翼尖端部分被锁定在伸展位置。一旦飞行器已经着陆，可折叠机翼尖端部分就折叠起来，即向上或向后折叠，从而由此减小飞行器的整体跨度。
为了将可折叠机翼尖端部分锁定在伸展位置和/或折叠位置，提供了捕获单元。由于捕获单元经常承载可折叠机翼尖端部分在飞行过程中的全空气载荷，因此捕获单元的接合件形成有非常小的公差。这意味着，在可以使它们进入接合之前，即在实际上可以锁定捕获单元之前，接合件要求非常精确的对准。
发明内容
因此，本发明的目的是改进并且简化捕获单元的锁定。
此目的是通过一种用于操作机翼的方法实现的，其中该方法包括以下步骤：
第一，提供飞行器的机翼。机翼包括固定机翼、可折叠机翼尖端部分、致动单元、以及捕获单元。固定机翼在根部末端与尖端末端之间延伸。可折叠机翼尖端部分以绕旋转轴线在伸展位置(即，飞行位置)与折叠位置(即，落地位置)之间枢转方式安装至固定机翼的尖端末端。在伸展位置中，可折叠机翼尖端部分作为固定机翼的延长部在翼展方向上延伸。在折叠位置中，可折叠机翼尖端部分折叠起来并且相对于翼展方向以一定角度延伸以一定角度延伸。旋转轴线优选地是在翼弦方向或机翼厚度方向延伸。致动单元优选地包括马达(例如与齿轮箱相组合的电动机)并且被配置成用于致动可折叠机翼尖端部分在伸展位置与折叠位置之间的移动。所述捕获单元被配置成用于将所述可折叠机翼尖端部分锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置。在飞行过程中，捕获单元优选地承载可折叠机翼尖端部分的空气载荷。
下一个步骤是，控制致动单元，即命令或激活致动单元，以将可折叠机翼尖端部分移动至伸展位置或移动至折叠位置，直到可折叠机翼尖端部分或致动单元接触到止挡元件。止挡元件可能是致动单元的部分或固定机翼结构的部分。优选地由控制单元完成控制。
然后，致动持续直到致动单元到达停转状态。持续的致动具体意味着持续命令致动单元移动，并且到达停转状态意味着致动单元施加转矩但是不移动。
优选地由停转传感器或停转监测器检测致动单元的停转状态。停转传感器可能是控制单元的部分或单独的马达控制件。优选地，应以更广泛的意义来理解术语停转传感器，这样使得停转传感器(至少与控制单元相关联地)能够检测不止一个参数、评估这些参数并且宣告停转状态，停转监测器的情况也是如此。
在检测到停转状态后，捕获单元被锁定的。这意味着，使得捕获单元处于锁定位置，而可折叠机翼尖端部分被锁定在伸展位置和/或折叠位置。
检测停转状态是确保捕获单元的接合件对准并且为接合做好准备的简单并且精确的方式。以这样的方式，即使在捕获单元形成有(即被设计或被制造有)非常小的公差时也能够快速并且可靠地锁定捕获单元。
根据优选的实施例，所述停转状态要求的是在预先限定的时间段上所述致动单元接收指令移动的控制命令(优选来自控制单元)，但是实际上没有移动(意味着速度等于零)。这样的停转状态是可靠的并且可以被简单地检测到。可替代地或另外地，优选的是停转状态要求在预先限定的时间段上检测致动单元处的某一电流或某一液压流量。可以例如通过检测某一旋转斜盘角度来检测液压流量。
根据另一个优选的实施例，捕获单元包括闩锁装置，优选地是多个闩锁装置。所述闩锁装置包括安装到所述固定机翼的第一闩锁件和安装到所述可折叠机翼尖端部分的第二闩锁件。第一闩锁件和第二闩锁件中一者可能例如包括螺栓，而第一闩锁件和第二闩锁件中另一者可能包括被适配成用于与所述螺栓接合的相应的孔或凹陷。第一闩锁件和第二闩锁件能够相对于彼此在闩锁位置与未闩锁位置之间移动，在所述闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件接合并且所述可折叠机翼尖端部分被锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置中，在所述未闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件未接合使得所述可折叠机翼尖端部分能移动离开所述伸展位置和/或折叠位置。锁定捕获单元要求将第一闩锁件与第二闩锁件接合，即，使第一闩锁件和第二闩锁件处于闩锁位置。优选地，捕获单元进一步包括用于将闩锁件固定在闩锁位置中的锁定装置。这表示了捕获单元简单并且可靠的构型。
根据进一步优选的实施例，所述致动单元被配置成当到达所述停转状态时使得由所述致动单元施加的载荷与使第一闩锁件和第二闩锁件为接合而对准所要求的载荷相对应。这意味着，在到达停转状态时由致动单元施加的载荷高到足以使得可折叠机翼尖端部分或致动单元压靠止挡元件，其程度为直至这些闩锁件实现对准并且可以接合这些闩锁件。这使得能够简单接合。
本发明另一个方面涉及一种飞行器，所述飞行器包括机身、安装至机身的机翼、以及控制单元。如以上所描述的、结合所述方法形成地每个机翼包括固定机翼、可折叠机翼尖端部分、致动单元、以及捕获单元。固定机翼在根部末端与尖端末端之间延伸。可折叠机翼尖端部分以绕旋转轴线在伸展位置与折叠位置之间枢转方式安装至固定机翼的尖端末端。在伸展位置中，可折叠机翼尖端部分作为固定机翼的延长部在翼展方向上延伸，其中，在折叠位置中，可折叠机翼尖端部分折叠起来并且相对于翼展方向以一定角度延伸。旋转轴线在翼弦方向或机翼厚度方向延伸。致动单元被配置成用于致动可折叠机翼尖端部分在所述伸展位置与所述折叠位置之间移动。所述捕获单元被配置成用于将所述可折叠机翼尖端部分锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置。控制单元被配置成用于控制飞行器以进行根据前述实施例中的任一实施例的方法。特别是，控制单元被配置成用于控制致动单元将可折叠机翼尖端部分移动至伸展位置或移动至折叠位置直到可折叠机翼尖端部分或致动单元接触止挡元件，继续命令致动直到致动单元到达停转状态，检测致动单元的停转状态，并且在检测到停转状态时锁定捕获单元。上述关于所述方法所解释的特征和效果直接(vis-à-vis)适用于所述飞行器。
根据优选的实施例，所述控制单元包括停转传感器，所述停转传感器被配置成当在预先限定的时间段上所述致动单元接收到指令移动的控制命令但是实际上没有移动(即，速度为零)时检测到所述停转状态。停转传感器可能是控制单元的部分或单独的马达控制件。这样的停转状态是可靠的并且可以被简单地检测到。
根据另一个优选的实施例，捕获单元包括闩锁装置，优选地是多个闩锁装置。所述闩锁装置包括安装到所述固定机翼的第一闩锁件和安装到所述可折叠机翼尖端部分的第二闩锁件。第一闩锁件和第二闩锁件中一者可能例如包括螺栓，而第一闩锁件和第二闩锁件中另一者可能包括被适配成用于与所述螺栓接合的相应的孔或凹陷。第一闩锁件和第二闩锁件能够相对于彼此在闩锁位置与未闩锁位置之间移动，在所述闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件接合并且所述可折叠机翼尖端部分被锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置中，在所述未闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件未接合使得所述可折叠机翼尖端部分能移动离开所述伸展位置和/或折叠位置。锁定捕获单元要求将第一闩锁件与第二闩锁件接合，即，使第一闩锁件和第二闩锁件处于闩锁位置。优选地，捕获单元进一步包括用于将闩锁件固定在闩锁位置中的锁定装置。这表示了捕获单元简单并且可靠的构型。
根据进一步优选的实施例，所述致动单元被配置成当到达所述停转状态时使得由所述致动单元施加的载荷与使第一闩锁件和第二闩锁件为接合而对准所要求的载荷相对应。这意味着，在到达停转状态时由致动单元施加的载荷高到足以使得可折叠机翼尖端部分或致动单元压靠止挡元件，其程度为直至这些闩锁件实现对准并且可以接合这些闩锁件。这使得能够简单接合。
附图说明
下文中，借助于附图描述了本发明的优选实施例。附图说明
图1根据本发明的飞行器的顶视图，以及
图2未与闩锁件对准的和与其对准的捕获单元的示意性图示。
具体实施方式
在图1中，展示了一种根据本发明实施例的飞行器1。飞行器1包括机身3、安装至机身3的机翼5、以及控制单元7。
每个机翼5包括固定机翼9、可折叠机翼尖端部分11、致动单元13、以及捕获单元15。固定机翼9在根部末端17与尖端末端19之间延伸。可折叠机翼尖端部分11以绕旋转轴线21在伸展位置与折叠位置之间枢转的方式安装到所述固定机翼9的尖端末端19。在伸展位置中，可折叠机翼尖端部分11作为固定机翼9的延长部在翼展方向23上延伸，其中，在折叠位置中，可折叠机翼尖端部分11折叠起来并且相对于翼展方向23以一定角度延伸。旋转轴线21在翼弦方向25上延伸，但是在其他实施例中也可能在机翼厚度方向27上延伸。
致动单元13被配置成用于致动可折叠机翼尖端部分11在所述伸展位置与所述折叠位置之间移动。捕获单元15被配置成用于将可折叠机翼尖端部分11锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置。控制单元7被配置成用于控制飞行器1，以进行以下用于操作机翼5的方法：
第一，控制单元7控制致动单元13以将可折叠机翼尖端部分11移动至伸展位置或折叠位置，直到可折叠机翼尖端部分11与安装至固定机翼9结构的止挡元件28相接触。致动一直持续到致动单元13到达停转状态。停转状态要求的是在预先限定的时间段上致动单元13接收来自控制单元7的、指令移动的控制命令，但是实际上没有移动。致动单元13的停转状态是通过包含在控制单元7内的停转传感器29来检测的。在检测到停转状态时，捕获单元15被锁定，使得可折叠机翼尖端部分11被锁定在相应的伸展位置或折叠位置中。
捕获单元15包括多个闩锁装置31。每个闩锁装置31包括安装到固定机翼9的第一闩锁件33和安装到可折叠机翼尖端部分11的第二闩锁件35。第一闩锁件33和第二闩锁件35可以相对于彼此在已闩锁位置与未闩锁位置之间移动，在该闩锁位置中，第一闩锁件33和第二闩锁件35是接合的，并且可折叠机翼尖端部分11被锁定在相应的伸展位置或折叠位置，在未闩锁位置，第一闩锁件33和第二闩锁件35是解除接合的，使得可折叠机翼尖端部分11可移动离开相应的伸展位置或折叠位置。锁定捕获单元15要求将第一闩锁件33与第二闩锁件35接合，即，使第一闩锁件33和第二闩锁件35处于闩锁位置。如图2a和图2b示出的，第一闩锁件33包括螺栓39并且第二闩锁件35包括对应的被适配成用于与螺栓39接合的孔41。闩锁装置31是受控制的并且可彼此独立地在闩锁位置与未闩锁位置之间移动。捕获单元15进一步包括用于将第一闩锁件33和第二闩锁件35固定在闩锁位置中的多个锁定装置37。
如图2a和图2b展示的，要求由致动单元13施加的某一载荷43来使第一闩锁件33和第二闩锁件35抵抗包括重量、阻力、空气载荷以及弹性恢复力的外部力45而为接合来对准。图2a展示了如果由致动单元13施加的载荷比外部力45小，在螺栓39与孔41之间可能不会对准并且因此不会接合。然而，根据本发明，如图2b示出的，致动单元13被配置成当到达停转状态时使得由致动单元13施加的载荷43与使第一闩锁件33和第二闩锁件35为了接合而对准所要求的载荷相对应。这意味着，在到达停转状态时由致动单元13施加的载荷高到足以使得可折叠机翼尖端部分11压靠止挡元件28，其程度为直至闩锁件33、35实现对准并且可以接合闩锁件33、35。

Claims (8)

1.一种用于操作包括可折叠机翼尖端部分(11)的飞行器(1)机翼(5)的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供飞行器(1)的机翼(5)，所述机翼(5)包括
固定机翼(9)，
可折叠机翼尖端部分(11)，所述可折叠机翼尖端部分以绕旋转轴线(21)在伸展位置与折叠位置之间枢转的方式安装到所述固定机翼(9)，
致动单元(13)，所述致动单元用于致动所述可折叠机翼尖端部分(11)在所述伸展位置与所述折叠位置之间移动，以及
捕获单元(15)，所述捕获单元用于将所述可折叠机翼尖端部分(11)锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置，
-控制所述致动单元(13)将所述可折叠机翼尖端部分(11)移动至所述伸展位置或移动至所述折叠位置，直到所述可折叠机翼尖端部分(11)或所述致动单元(13)接触到止挡元件(28)，
-持续致动直到所述致动单元(13)到达停转状态，
-检测所述致动单元(13)的停转状态，
-在检测到所述停转状态时，锁定所述捕获单元(15)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述停转状态要求的是在预先限定的时间段上所述致动单元(13)接收指令移动的控制命令，但是实际上没有移动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述捕获单元(15)包括闩锁装置(31)，其中，所述闩锁装置(31)包括安装到所述固定机翼(9)的第一闩锁件(33)和安装到所述可折叠机翼尖端部分(11)的第二闩锁件(35)，
其中，第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)能够相对于彼此在闩锁位置与未闩锁位置之间移动，在所述闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)接合使得所述可折叠机翼尖端部分(11)被锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置中，在所述未闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)未接合使得所述可折叠机翼尖端部分(11)能移动离开所述伸展位置和/或折叠位置，并且
其中，锁定所述捕获单元(15)要求使得所述第一闩锁件和所述第二闩锁件(33，35)接合。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述致动单元(13)被配置成当到达所述停转状态时使得所述致动单元(13)施加的载荷(43)与使第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)对准所要求的载荷相对应。
5.一种飞行器(1)，包括
机身(3)，
机翼(5)，所述机翼安装至所述机身(3)，以及
控制单元(7)，
其中，每个机翼(5)包括固定机翼(9)、可折叠机翼尖端部分(11)、致动单元(13)、以及捕获单元(15)，
其中，所述可折叠机翼尖端部分(11)以绕旋转轴线(21)在伸展位置与折叠位置之间枢转的方式安装到所述固定机翼(9)，
其中，所述致动单元(13)被配置成用于致动所述可折叠机翼尖端部分(11)在所述伸展位置与所述折叠位置之间移动，
其中，所述捕获单元(15)被配置成用于将所述可折叠机翼尖端部分(11)锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置，并且
其中，所述控制单元(7)被配置成用于
-控制所述致动单元(13)将所述可折叠机翼尖端部分(11)移动至所述伸展位置或移动至所述折叠位置，直到所述可折叠机翼尖端部分(11)或所述致动单元(13)接触到止挡元件(28)，
-持续命令致动直到所述致动单元(13)到达停转状态，
-检测所述致动单元(13)的停转状态，并且
-在检测到所述停转状态时，锁定所述捕获单元(15)。
6.根据权利要求5所述的飞行器，其中，所述控制单元(7)包括停转传感器(29)，所述停转传感器被配置成当在预先限定的时间段上所述致动单元(13)接收到指令移动的控制命令但是实际上没有移动时检测到所述停转状态。
7.根据权利要求5或6所述的飞行器，其中，所述捕获单元(15)包括闩锁装置(31)，其中，所述闩锁装置(31)包括安装到所述固定机翼(9)的第一闩锁件(33)和安装到所述可折叠机翼尖端部分(11)的第二闩锁件(35)，
其中，第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)能够相对于彼此在闩锁位置与未闩锁位置之间移动，在所述闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)接合使得所述可折叠机翼尖端部分(11)被锁定在所述伸展位置和/或所述折叠位置中，在所述未闩锁位置中，第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)未接合使得所述可折叠机翼尖端部分(11)能移动离开所述伸展位置和/或折叠位置，并且
其中，锁定所述捕获单元(15)要求使得所述第一闩锁件和所述第二闩锁件(33，35)接合。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的飞行器，其中，所述致动单元(13)被配置成当到达所述停转状态时使得所述致动单元(13)施加的载荷(43)与使第一闩锁件和第二闩锁件(33，35)对准所要求的载荷相对应。
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