CN110893906B - 空气动力学飞行器部件 - Google Patents

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Abstract

披露了一种空气动力学飞行器部件(4)，所述空气动力学飞行器部件包括固定空气动力学部分(11)和可移动空气动力学部分(15)，所述固定空气动力学部分具有第一接触表面(19)，所述可移动空气动力学部分具有第二接触表面(21)并且被安装至所述固定空气动力学部分(11)，使得所述可移动空气动力学部分能够相对于所述固定空气动力学部分(11)在所述第一接触表面和所述第二接触表面(19，21)彼此间隔开的第一位置与所述第二接触表面(21)和所述第一接触表面(19)接触的第二位置之间移动。提供一种允许简化装配过程的空气动力学飞行器部件的目的是通过以下方式实现的：所述固定空气动力学部分(11)包括磁体装置(37)和磁性材料件(39)中的一者，所述可移动空气动力学部分(15)包括所述磁体装置(37)和所述磁性材料件(39)中的另一者，并且所述磁体装置(37)和所述磁性材料件(39)被布置成使得所述磁体装置(37)与所述磁性材料件(39)之间的磁力(40)驱使所述第二接触表面(21)与所述第一接触表面(19)处于限定的接触。

Description

空气动力学飞行器部件
技术领域
本发明涉及一种空气动力学飞行器部件，比如飞行器的机翼或尾翼单元。本发明的另一方面涉及一种包括这种飞行器部件的飞行器。
空气动力学飞行器部件包括固定动力学部分和可移动空气动力学部分。固定空气动力学部分和可移动空气动力学部分涉及对飞行器具有空气动力学功能和/或具有与周围气流接触的空气动力学表面的部分。固定动力学部分具有第一接触表面，并且可移动空气动力学部分具有第二接触表面。可移动空气动力学部分被安装至固定空气动力学部分，使得该可移动空气动力学部分可相对于固定空气动力学部分在第一接触表面和第二接触表面彼此间隔开的第一位置与第二接触表面和第一接触表面接触的第二位置之间移动。
背景技术
这种空气动力学飞行器部件可以是例如机翼，其中，固定空气动力学部分是固定机翼，可移动空气动力学部分是缝翼，第一位置对应于缝翼的伸出位置，第二位置对应于缝翼的缩回位置，第一接触表面布置在固定机翼的前缘处，并且第二接触表面布置在缝翼的后缘处。
这类机翼在本领域中是已知的。在已知机翼处，缝翼相对于固定机翼的装配可能是复杂且耗时的过程。通常，在将缝翼的安装件联接至缝翼轨道的侧连杆处，借助于偏心栓形件来调节缝翼相对于固定机翼的角度位置。通过偏心栓形件的角度调节，对缝翼绕翼展方向的角度取向进行调节，直到缝翼的后缘以预定压力压靠固定机翼的前缘。然而，这种手动装配过程非常费力。
发明内容
本发明的目的是提供一种允许简化装配过程的空气动力学飞行器部件。
这个目的是通过以下方式实现的：固定空气动力学部分优选地在第一接触表面的区域中包括磁体装置和磁性材料件中的一者。可移动空气动力学部分优选地在第二接触表面的区域中包括磁体装置和磁性材料件中的另一者。磁体装置和磁性材料件被布置成使得磁体装置与磁性材料件之间的磁力将第二接触表面驱使、优选地以限定压力按压到第二位置、并且与第一接触表面处于受限的预定接触。以这种方式，手动装配可以被替代为磁体装置与磁性材料件之间的磁力或者至少被其辅助，以便将第一接触表面和第二接触表面压在一起。
在优选实施例中，空气动力学飞行器部件是机翼、垂直尾翼或水平尾翼。这些是常见的空气动力学飞行器部件。
在优选实施例中，可移动空气动力学部分是比如副翼、扰流器、方向舵或升降舵等操纵面。假如空气动力学飞行器部件是机翼，则固定空气动力学部分可以是固定机翼，而可移动空气动力学部分可以是呈副翼或扰流器形式的操纵面。假如空气动力学飞行器部件是垂直尾翼(VTP)，则固定空气动力学部分可以是垂直安定面，而可移动空气动力学部分可以是呈方向舵形式的操纵面。假如空气动力学飞行器部件是水平尾翼(HTP)，则固定空气动力学部分可以是水平安定面，而可移动空气动力学部分可以是呈升降舵形式的操纵面。
在替代性优选实施例中，可移动空气动力学部分是高升力表面。假如空气动力学飞行器部件是机翼，则固定空气动力学部分可以是固定机翼，而可移动空气动力学部分可以是呈襟翼或缝翼形式的高升力表面。尤其是在襟翼和缝翼的情况下，手动装配过程的量很大并且期望被磁性装配所代替。
具体地，优选的是空气动力学飞行器部件是机翼，固定空气动力学部分是固定机翼，可移动空气动力学部分是缝翼，第一位置对应于缝翼的伸出位置，第二位置对应于缝翼的缩回位置，第一接触表面布置在固定机翼的前缘处，并且第二接触表面布置在缝翼的后缘处。在缝翼装配完成的情况下，使得缝翼的后缘压靠在固定机翼的前缘上，这样使得手动装配过程的量很大并且期望被磁性装配所替代。
进一步优选的是磁体装置布置在固定机翼的前缘处，并且磁性材料件布置在缝翼的后缘处。考虑到缝翼后缘处的空间限制，这种布置是有利的。然而，也可能优选的是磁体装置布置在缝翼的后缘处，并且磁性材料件布置在固定机翼的前缘处。
还优选的是缝翼进一步包括主体，该主体包括缝翼的前缘。在缝翼的后缘与缝翼的主体之间设置弹性区域，使得当驱使后缘与固定机翼的前缘接触以在第一接触表面与第二接触表面之间建立接触时，由于磁力而可以使缝翼的后缘通过绕弹性区域枢转而相对于主体变形。可以由例如刚度降低的材料和/或由材料的颈部和/或由弹簧形成弹性区域。以这种方式，当磁力驱使缝翼的后缘抵靠固定机翼的前缘时，只有或主要是缝翼的后缘变形，而不是像通常手动装配的情况那样使整个缝翼变形。
根据优选实施例，磁体装置和/或磁性材料件沿着可移动空气动力学部分的翼展延伸部连续延伸，优选地沿着可移动空气动力学部分的整个翼展延伸部延伸或至少沿着可移动空气动力学部分的主体翼展延伸部延伸。以这种方式，可以沿着可移动空气动力学部分的翼展延伸部在固定空气动力学部分与可移动空气动力学部分之间施加连续且可靠的磁力。这同样适用于弹性区域，即弹性区域可以沿着可移动空气动力学部分的翼展延伸部连续延伸。
根据替代性优选实施例，磁体装置和/或磁性材料件以不连续的方式沿着可移动空气动力学部分的翼展延伸部延伸。即磁体装置和/或磁性材料件仅设置在沿着可移动空气动力学部分的翼展延伸部的不连续的位置处。以这种方式，可以减轻重量。
根据另一优选实施例，磁体装置是永磁体或电磁体。电磁铁的优点是其可以打开和关闭并且因此可以仅在需要时应用。
根据另一优选实施例，磁体装置和磁性材料件被适配成使得磁力足够强以便在第一接触表面和第二接触表面接触时阻止空气在固定空气动力学部分与可移动空气动力学部分之间穿过。出于空气动力学原因，这对于缝翼来说是尤其有利的，其中缝翼的后缘理想地压靠在固定机翼的前缘上而使得阻止空气在其间穿过。
根据另一优选实施例，磁体装置和/或磁性材料件具有翼弦延伸部，使得当可移动空气动力学部分相对于固定空气动力学部分移出第二位置时，第一接触表面和第二接触表面沿着限定的路径保持接触。以这种方式，尤其是在缝翼的情况下，即使当缝翼在第一位置的方向上从第二位置移动了限定的路径的长度时，也能阻止空气在缝翼的后缘与固定机翼的前缘之间穿过。
本发明的另一方面涉及一种飞行器，该飞行器包括根据上述实施例中任一项所述的飞行器部件。结合飞行器部件所描述的特征和优点相应地适用于飞行器。
附图说明
下文中，通过附图更详细地描述了本发明的优选实施例。附图说明
图1是根据本发明的飞行器的透视图，
图2是适配于手动装配的根据现有技术的飞行器部件的与翼展方向交叉的截面视图，并且
图3是适配于磁性装配的根据本发明的飞行器部件的与翼展方向交叉的截面视图。
具体实施方式
在图1中，示出了根据本发明的实施例的飞行器1。飞行器1包括机身3以及若干根据本发明的实施例的空气动力学飞行器部件4。空气动力学飞行器部件4呈机翼5、水平尾翼7和垂直尾翼9的形式。结合图2和图3更详细地描述了机翼5、5’。
如图2和图3所示，呈机翼5、5’形式的空气动力学飞行器部件4、4’包括呈固定机翼13、13’形式的固定空气动力学部分11、11’以及呈缝翼17、17’形式的可移动空气动力学部分15、15’。固定机翼13、13’具有第一接触表面19、19’，并且缝翼17、17’具有第二接触表面21、21’。缝翼17、17’被安装至固定机翼13、13’，使得该缝翼可相对于固定机翼13、13’在第一接触表面和第二接触表面19、19’、21、21’彼此间隔开的伸出位置与第二接触表面21、21’和第一接触表面19、19’接触的缩回位置之间移动。
图2示出了现有技术的机翼5’，其中缝翼17’的装配是手动完成的。具体地，借助于侧连杆25’处的偏心栓形件23’来调节缝翼17’相对于固定机翼13’的角度位置，该偏心栓形件将缝翼17’的安装件27’联接至可移动地支撑在固定机翼13’处的缝翼轨道29’。通过对偏心栓形件23’进行角度调节，对缝翼17’绕翼展方向31’的角度取向进行调节，直到缝翼17’的后缘33’以预定压力压靠固定机翼13’的前缘35’。
图3示出了根据本发明的机翼5，其中缝翼17的装配是以磁性方式完成的。固定机翼13在第一接触表面19的区域中包括磁体装置37。缝翼17在第二接触表面21的区域中包括磁性材料件39。磁体装置37和磁性材料件39被布置成使得磁体装置37与磁性材料件39之间的磁力40驱使第二接触表面21与第一接触表面19处于限定的接触。磁体装置37布置在固定机翼13的前缘35处，并且磁性材料件39布置在缝翼17的后缘33处。
缝翼17进一步包括主体41，其中在缝翼17的后缘33与缝翼17的主体41之间设置弹性区域43，使得当驱使后缘33与固定机翼13的前缘35接触以在第一接触表面19与第二接触表面21之间建立接触时，由于磁力而可以使缝翼17的后缘33通过绕弹性区域43枢转而相对于主体41变形。弹性区域43由材料的颈部形成。
磁体装置37、磁性材料件39和弹性区域43沿着缝翼17的翼展方向31延伸部连续延伸。磁体装置37和磁性材料件39被适配成使得磁力40足够强以便在第一接触表面19与第二接触表面21接触时阻止空气在固定机翼13的前缘35与缝翼17的后缘33之间穿过。磁体装置37和磁性材料件39在翼弦方向45上具有延伸部，使得当可移动空气动力学部分15相对于固定空气动力学部分11移出第二位置时，第一接触表面19和第二接触表面21沿着限定的路径保持接触。

Claims (13)

1.一种空气动力学飞行器部件(4，4’)，包括
固定空气动力学部分(11，11’)，所述固定空气动力学部分具有第一接触表面(19，19’)，以及
可移动空气动力学部分(15，15’)，所述可移动空气动力学部分具有第二接触表面(21，21’)并且被安装至所述固定空气动力学部分(11，11’)，使得所述可移动空气动力学部分能够相对于所述固定空气动力学部分(11，11’)在所述第一接触表面和所述第二接触表面(19，19’，21，21’)彼此间隔开的第一位置与所述第二接触表面(21，21’)和所述第一接触表面(19，19’)接触的第二位置之间移动，
其特征在于，
所述固定空气动力学部分(11)包括磁体装置(37)和磁性材料件(39)中的一者，
所述可移动空气动力学部分(15)包括所述磁体装置(37)和所述磁性材料件(39)中的另一者，并且
所述磁体装置(37)和所述磁性材料件(39)被布置成使得所述磁体装置(37)与所述磁性材料件(39)之间的磁力(40)驱使所述第二接触表面(21)与所述第一接触表面(19)处于限定的接触。
2.根据权利要求1所述的飞行器部件，其中所述飞行器部件(4)是机翼(5)、垂直尾翼(9)或水平尾翼(7)。
3.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述可移动空气动力学部分(15)是操纵面。
4.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述可移动空气动力学部分(15)是高升力表面。
5.根据权利要求4所述的飞行器部件，其中所述飞行器部件(4)是机翼(5)，其中所述固定空气动力学部分(11)是固定机翼(13)，其中所述可移动空气动力学部分(15)是缝翼(17)，其中所述第一位置对应于所述缝翼(17)的伸出位置，并且所述第二位置对应于所述缝翼(17)的缩回位置，其中所述第一接触表面(19)布置在所述固定机翼(13)的前缘(35)处，其中所述第二接触表面(21)布置在所述缝翼(17)的后缘(33)处。
6.根据权利要求5所述的飞行器部件，其中所述磁体装置(37)布置在所述固定机翼(13)的前缘(35)处，并且所述磁性材料件(39)布置在所述缝翼(17)的后缘(33)处。
7.根据权利要求5或6所述的飞行器部件，其中所述缝翼(17)进一步包括主体(41)，并且其中在所述缝翼(17)的后缘(33)与所述主体(41)之间设置弹性区域(43)，使得当驱使所述缝翼(17)的后缘(33)与所述固定机翼(13)的前缘(35)接触以在所述第一接触表面和所述第二接触表面(19，21)之间建立接触时，所述缝翼(17)的后缘(33)能够相对于所述主体(41)变形。
8.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述磁体装置(37)和/或所述磁性材料件(39)沿着所述可移动空气动力学部分(15)的翼展延伸部连续延伸。
9.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述磁体装置(37)和/或所述磁性材料件(39)以不连续的方式沿着所述可移动空气动力学部分(15)的翼展延伸部延伸。
10.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述磁体装置(37)是永磁体或电磁体。
11.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述磁体装置(37)和所述磁性材料件(39)被适配成使得所述磁力(40)足够强以便在所述第一接触表面和所述第二接触表面(19，21)接触时阻止空气在所述固定空气动力学部分(11)与所述可移动空气动力学部分(15)之间穿过。
12.根据权利要求1或2所述的飞行器部件，其中所述磁体装置(37)和/或所述磁性材料件(39)具有翼弦延伸部，使得当所述可移动空气动力学部分(15)相对于所述固定空气动力学部分(11)移出所述第二位置时，所述第一接触表面和所述第二接触表面(19，21)沿着限定的路径保持接触。
13.一种飞行器(1)，所述飞行器包括根据权利要求1至12中任一项所述的飞行器部件(4)。
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