CN111204447A - 用于飞行器机翼的依赖气流的可展开翼刀 - Google Patents
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Abstract
描述了用于飞行器机翼的依赖气流的可展开翼刀。一种示例设备包括翼刀,该翼刀联接到飞行器的机翼。翼刀相对于机翼可在收起位置与展开位置之间移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。面板被配置为在翼刀处于展开位置中时,阻碍沿着机翼的翼展方向气流。翼刀被配置为响应于对面板施加的空气动力学力从展开位置移动到收起位置。
Description
技术领域
本公开总体涉及用于飞行器机翼的翼刀(fence),更具体地涉及用于飞行器机翼的依赖气流的可展开翼刀。
背景技术
可以在飞行器(例如掠翼飞行器)的机翼上实现翼刀,以阻碍(例如阻止)沿着机翼的翼展方向气流,从而以降低的速度(例如相对于飞行器的巡航操作期间的较高速度的飞行器的起飞和/或降落操作期间的较低速度)来改善飞行器的操纵。常规的翼刀沿着飞行器机翼的顶侧在大体弦向方向上定位和/或设置。
一些传统的翼刀在飞行器机翼上固定在适当的位置和/或不可移动地联接到飞行器的机翼,从而使得这种传统翼刀在飞行器的整个飞行期间(例如在起飞操作期间、在巡航操作期间以及在降落操作期间)生成和/或产生阻力。其他传统的翼刀可在从飞行器机翼向上延伸的垂直展开位置与飞行器机翼的翼面内的垂直收起位置之间展开和/或缩回,但是通常需要消耗空间的机械联动装置来致动翼刀的这种运动,这种机械联动装置处于飞行器驾驶员的控制之下。
关于这些和其他考虑,提出了此处进行的本公开。
发明内容
此处公开了用于飞行器机翼的示例依赖气流的可展开翼刀。在一些示例中,公开了一种设备。在一些公开的示例中,设备包括联接至飞行器机翼的翼刀。在一些公开的示例中,翼刀可在收起位置(stowed position)与展开位置(deployed position)之间相对于机翼移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板被配置成在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,翼刀被配置为响应于对面板施加的空气动力学力从展开位置移动到收起位置。
在一些示例中,公开了一种用于移动联接到飞行器机翼的翼刀的方法。在一些公开的示例中,方法包括以下步骤:使翼刀在收起位置与展开位置之间移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,移动包括响应于对面板施加的空气动力学力使翼刀从展开位置移动到收起位置。
附图说明
图1例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的示例飞行器。
图2例示了图1的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图1的示例飞行器。
图3是在内侧看并跨示例轮轴的示例中心轴线截取的、图1和图2的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图1的示例收起位置中。
图4是沿着示例轮轴的示例中心轴线向后看的图1至图3的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图1和图3的示例收起位置中。
图5是沿着第一示例机翼的示例弦向方向向后看的图1至图4的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图1、图3以及图4的示例收起位置中。
图6是处于图1以及图3至图5的示例收起位置中的图1至图5的第一示例翼刀的平面图。
图7是在内侧看并跨示例轮轴的示例中心轴线截取的、图1至图6的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图2的示例展开位置中。
图8是沿着示例轮轴的示例中心轴线向后看的图1至图7的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图2和图7的示例展开位置中。
图9是沿着第一示例机翼的示例弦向方向向后看的图1至图8的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图2、图7以及图8的示例展开位置中。
图10是处于图2以及图7至图9的示例展开位置中的图1至图9的第一示例翼刀的平面图。
图11例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的另一个示例飞行器。
图12例示了图11的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图11的示例飞行器。
图13是在内侧看并跨示例轮轴的示例中心轴线截取的、图11和图12的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图11的示例收起位置中。
图14是沿着示例轮轴的示例中心轴线向后看的图11至图13的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图11和图13的示例收起位置中。
图15是沿着第一示例机翼的示例弦向方向向后看的图11至图14的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图11、图13以及图14的示例收起位置中。
图16是处于图11以及图13至图15的示例收起位置中的图11至图15的第一示例翼刀的平面图。
图17是在内侧看并跨示例轮轴的示例中心轴线截取的、图11至图16的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图12的示例展开位置中。
图18是沿着示例轮轴的示例中心轴线向后看的图11至图17的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图12和图17的示例展开位置中。
图19是沿着第一示例机翼的示例弦向方向向后看的图11至图18的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图12、图17以及图18的示例展开位置中。
图20是处于图12以及图17至图19的示例展开位置中的图11至图19的第一示例翼刀的平面图。
图21例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的另一个示例飞行器。
图22例示了图21的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图21的示例飞行器。
图23是在内侧看并跨示例轮轴的示例中心轴线截取的、图21和图22的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图21的示例收起位置中。
图24是沿着示例轮轴的示例中心轴线向后看的图21至图23的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图21和图23的示例收起位置中。
图25是处于图21、图23以及图24的示例收起位置中的图21至图24的第一示例翼刀的平面图。
图26是在内侧看并跨示例轮轴的示例中心轴线截取的、图21至图25的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图22的示例展开位置中。
图27是沿着示例轮轴的示例中心轴线向后看的图21至图26的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图22和图26的示例展开位置中。
图28是处于图22、图26以及图27的示例展开位置中的图21至图27的第一示例翼刀的平面图。
图29例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的另一个示例飞行器。
图30例示了图29的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图29的示例飞行器。
图31是在内侧看并跨示例底座的示例中心轴线截取的、图29和图30的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图29的示例收起位置中。
图32是沿着示例底座的示例中心轴线向后看的图29至图31的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图29和图31的示例收起位置中。
图33是处于图29、图31以及图32的示例收起位置中的图29至图32的第一示例翼刀的平面图。
图34是在内侧看并跨示例底座的示例中心轴线截取的、图29至图33的第一示例翼刀的截面图,第一翼刀处于图30的示例展开位置中。
图35是沿着示例底座的示例中心轴线向后看的图29至图34的第一示例翼刀的主视图,第一翼刀处于图30和图34的示例展开位置中。
图36是处于图30、图34以及图35的示例展开位置中的图29至图35的第一示例翼刀的平面图。
图37是示例翼刀的截面图,该示例翼刀具有相对于示例弯曲机翼定位在示例收起位置中的单个示例平面面板。
图38是示例翼刀的截面图,该示例翼刀具有相对于示例弯曲机翼分别定位在对应示例收起位置中的多个示例平面面板。
图39是图38的示例翼刀的截面图,该示例翼刀具有相对于图38的示例弯曲机翼分别定位在对应示例展开位置中的多个示例平面面板。
图40是示例翼刀的截面图,该示例翼刀具有相对于示例弯曲机翼分别定位在对应示例凹陷收起位置中的多个示例面板。
图41是图40的示例翼刀的截面图,该示例翼刀具有相对于图40的示例弯曲机翼分别定位在对应示例展开位置中的多个示例面板。
特定示例在上面识别的附图中示出并且在下面详细地描述。在描述这些示例时,相似或相同的附图标记用于识别相同或相似的元件。附图不是必须为等比例,并且为了清楚和/或简洁起见,附图的特定特征和特定视图可以按比例放大或以示意图示出。
具体实施方式
可以在飞行器(例如掠翼飞行器)的机翼上实现翼刀,以阻碍(例如阻止)沿着机翼的翼展方向气流,从而以降低的速度(例如相对于飞行器的巡航操作期间的较高速度的飞行器的起飞和/或降落操作期间的较低速度)改善飞行器的操纵。在飞行器机翼上实现的传统翼刀通常具有相当大的润湿(wetted)区域,这些润湿区域在飞行器飞行的同时生成和/或产生阻力。
一些传统的翼刀在飞行器机翼上固定在适当的位置和/或不可移动地联接到飞行器的机翼,从而使得这种传统翼刀在飞行器的整个飞行期间(例如在起飞操作期间、在巡航操作期间以及在降落操作期间)生成和/或产生阻力。虽然在飞行器机翼上实现这种传统翼刀来阻碍沿着机翼的翼展方向气流可以有利地改善在低速操作期间(例如起飞和/或降落期间)的飞行器的操纵,但该优点并非没有缺点。例如,这种传统翼刀的存在可能在飞行器的高速操作期间(例如在巡航期间)引起不期望的空气动力学性能的损失(例如阻力)。
其他传统的翼刀可在从飞行器机翼向上延伸的垂直展开位置与飞行器机翼的翼面内的垂直收起位置之间移动(例如可展开和/或缩回)。虽然在飞行器机翼上实现这种可移动传统翼刀来阻碍沿着机翼的翼展方向气流可以有利地改善在低速操作期间(例如起飞和/或降落期间)的飞行器的操纵,但该优点再次并非没有缺点。例如,这种可移动传统翼刀通常需要消耗空间的机翼内机械联动装置来在翼刀各自的展开位置和收起位置之间致动和/或移动翼刀,这种机械联动装置在飞行器驾驶员的控制下。
在没有如上所述的传统翼刀的实现时,飞行器通常需要实现一种或多种其他对策来减轻低速操作期间沿着飞行器机翼的翼展方向气流。已知对策不期望地增加了与设计、测试、安装和/或以其他方式实现机翼和/或更一般地为飞行器关联的成本。
与上述传统翼刀和/或其他对策不同,此处公开的示例可展开翼刀空气动力学地启动和/或是依赖气流的。在一些公开的示例中,可展开翼刀联接(例如可旋转地联接)到飞行器机翼,使得翼刀可有利地在收起位置与展开位置之间相对于机翼移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。面板被配置为在翼刀处于展开位置中时阻碍围绕飞行器的气流。例如,面板可以在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。作为另一个示例,面板可以在翼刀处于展开位置中时发起和/或生成沿着机翼的涡流(vortex)。翼刀被有利地配置为响应于对翼刀施加的空气动力学力而在收起位置与展开位置之间移动。在一些公开的示例中,翼刀被配置为响应于对面板施加的空气动力学力从展开位置移动到收起位置。在其他公开的示例中,翼刀被配置为响应于对翼刀的展开叶片施加的空气动力学力从收起位置移动到展开位置。
此处公开的示例依赖气流的可展开翼刀提供超过上述传统翼刀的大量优点。例如,此处公开的依赖气流的可展开翼刀的可移动性(例如从展开位置到收起位置的移动)有利地减少了在飞行器的高速操作期间(例如在巡航期间)的不期望的空气动力学性能的损失(例如阻力)。作为另一个示例,此处公开的依赖气流的可展开翼刀为翼刀提供了收起位置,借此,翼刀沿着机翼的蒙皮延伸(与机翼内垂直相反),从而相对于可以被机翼中机械联动装置以其他方式消耗的空间量,有利地增加了机翼内的未使用空间的量,这些联动装置与上述数可垂直展开传统翼刀关联。作为又一个示例,此处公开的依赖气流的可展开翼刀促进了翼刀的无飞行员操作(例如展开和缩回),这有利地确保了翼刀在适当的时间和/或在适当的飞行条件下方展开和/或缩回。
图1例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的示例飞行器100。图1例示了图1的示例依赖气流的可展开翼刀收起的、图1的示例飞行器100。图2例示了图1的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图1的示例飞行器100。飞行器100可以是任何形式和/或类型的飞行器,包括例如民用(例如商业或商用)飞行器、军用飞行器、有人驾驶飞行器、无人驾驶飞行器(例如无人机)等。在图1和2的例示示例中,飞行器100包括示例机身102、第一示例机翼104(例如左侧机翼)、第二示例机翼106(例如右侧机翼)、第一示例翼刀108(例如左侧翼刀)和第二示例翼刀110(例如右侧翼刀)。虽然图1和图2的例示示例仅描绘了位于飞行器100的各机翼上的单个翼刀(例如位于第一机翼104上的第一翼刀108和位于第二机翼106上的第二翼刀110),但是其他示例实现可以包括位于飞行器100的各机翼上的多个(例如2个、3个、4个等)翼刀。在一些示例中,飞行器100的各个翼刀(例如第一翼刀108和第二翼刀110)的位置、大小和/或形状可以相对于图1和图2所示的翼刀的位置、尺寸和/或形状不同。
图1和图2的机身102具有大体上圆柱形的形状,该形状限定了飞行器100的示例纵向轴线112。图1和图2的第一机翼104和第二机翼106分别联接至机身102并沿飞行器100的向后方向扫掠。第一机翼104包括形成第一机翼104的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮114,并且第二机翼106包括形成第二机翼106的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮116。
图1和图2的第一机翼104限定了从第一机翼104的示例内侧部分120(例如相对于第一翼刀108的翼展方向位置的内侧)朝向第一机翼104的示例外侧部分122(例如相对于第一翼刀108的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向118。由第一机翼104限定的翼展方向118表示可能沿着第一机翼104发生的翼展方向气流的方向。第一机翼104还限定了从第一机翼104的示例前缘126朝向第一机翼104的示例后缘128移动的示例弦向方向124。由第一机翼104限定的弦向方向124表示可能沿着第一机翼104发生的弦向气流(例如巡航气流)的方向。
图1和图2的第二机翼106限定了从第二机翼106的示例内侧部分132(例如相对于第二翼刀110的翼展方向位置的内侧)朝向第二机翼106的示例外侧部分134(例如相对于第二翼刀110的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向130。由第二机翼106限定的翼展方向130表示可能沿着第二机翼106发生的翼展方向气流的方向。第二机翼106还限定了从第二机翼106的示例前缘138朝向第二机翼106的示例后缘140移动的示例弦向方向136。由第二机翼106限定的弦向方向136表示可能沿着第二机翼106发生的弦向气流(例如巡航气流)的方向。
图1和图2的第一翼刀108可旋转地联接到第一机翼104,使得第一翼刀108可在图1所示的收起位置与图2所示的展开位置之间移动(例如可旋转)。第一翼刀108包括示例面板142。第一翼刀108的面板142在第一翼刀108处于图1所示的收起位置中时沿着第一机翼104的蒙皮114(例如沿朝向纵向轴线112的内侧方向)延伸。在一些示例中,当第一翼刀108处于图1所示的收起位置中时,第一翼刀108的面板142沿着第一机翼104的蒙皮114延伸,并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀108处于图1所示的收起位置中时,第一翼刀108的面板142沿着第一机翼104的蒙皮114延伸,并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第一翼刀108处于图2所示的展开位置中时,第一翼刀108的面板142远离第一机翼104的蒙皮114以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀108处于图2所示的展开位置中时,第一翼刀108的面板142被配置为冲击飞行器100周围的气流。例如,当第一翼刀108处于图2所示的展开位置中时,面板142可以阻碍沿着第一机翼104的翼展方向118出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀108处于图2所示的展开位置中时,面板142可以发起和/或生成沿着第一机翼104的涡流。
面板142和/或更一般地,为图1和图2的第一翼刀108经由具有示例性中心轴线146的示例轮轴(axle)144可旋转地联接到图1和图2的第一机翼104。在图1和图2的所例示的示例中,轮轴144的中心轴线146相对于第一机翼104的弦向方向124倾斜(例如,被定向为一角度)。例如,如图1和图2所示,轮轴144的中心轴线146相对于第一机翼104的弦向方向124以示例前束角(toe-in angle)148倾斜,使得与朝向第一机翼104的后缘128定位的轮轴144的第二端相比,朝向第一机翼104的前缘126定位的轮轴144的第一端被定位为更靠近飞行器100的纵轴112。为了清楚起见,夸大了图1和图2所示的示例前束角148。当实现时,前束角148优选地具有在从一到十五度的范围内的值。
图1和图2的第一翼刀108被配置为,响应于对第一翼刀108的面板142施加的空气动力学力而从图2所示的展开位置移动至图1所示的收起位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第一机翼104的弦向方向124发生的弦向气流(例如巡航气流)来生成。在一些示例中,响应于施加在第一翼刀108的面板142上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由致动器生成的偏置力),在工作上联接到第一翼刀108的致动器将第一翼刀108偏置和/或维持在图2中所示的展开位置中。下面结合图3至图10讨论用于实现致动器的示例装置。在一些公开的示例中,响应于施加在第一翼刀108的面板142上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于致动器生成的偏置力),第一翼刀108从图2所示的展开位置移动到图1所示的收起位置。在一些公开的示例中,第一翼刀108被配置为在具有第一速度的飞行器100的巡航操作期间从图2所示的展开位置移动到图1所示的收起位置,并且第一翼刀108还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器100的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图1所示的收起位置移动到图2所示的展开位置。
图1和图2的第二翼刀110可旋转地联接到第二机翼106,使得第二翼刀110可在图1所示的收起位置与图2所示的展开位置之间移动(例如可旋转)。第二翼刀110包括示例面板150。第二翼刀110的面板150在第二翼刀110处于图1所示的收起位置中时沿着第二机翼106的蒙皮116(例如沿朝向纵向轴线112的内侧方向)延伸。在一些示例中,当第二翼刀110处于图1所示的收起位置中时,第二翼刀110的面板150沿着第二机翼106的蒙皮116延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第二翼刀110处于图1所示的收起位置中时,第二翼刀110的面板150沿着第二机翼106的蒙皮116延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第二翼刀110处于图2所示的展开位置中时,第二翼刀110的面板150远离第二机翼106的蒙皮116以向上角度(例如垂直)延伸。当第二翼刀110处于图2所示的展开位置中时,第二翼刀110的面板150被配置为冲击飞行器100周围的气流。例如,当第二翼刀110处于图2所示的展开位置中时,面板150可以阻碍沿着第二机翼106的翼展方向130出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第二翼刀110处于图2所示的展开位置中时,面板150可以发起和/或生成沿着第二机翼106的涡流。
面板150和/或更一般地为图1和图2的第二翼刀110经由具有示例性中心轴线154的示例轮轴152可旋转地联接到图1和图2的第二机翼106。在图1和图2的例示示例中,轮轴152的中心轴线154相对于第二机翼106的弦向方向136倾斜(例如,被定向为一角度)。例如,如图1和图2所示,轮轴152的中心轴线154相对于第二机翼106的弦向方向136以示例前束角156倾斜,使得与朝向第二机翼106的后缘140定位的轮轴152的第二端相比,朝向第二机翼106的前缘138定位的轮轴152的第一端被定位为更靠近飞行器100的纵轴112。为了清楚起见,夸大图1和图2所示的示例前束角156。当实现时,前束角156优选地具有在从一到十五度的范围内的值。
图1和图2的第二翼刀110被配置为响应于对第二翼刀110的面板150施加的空气动力学力从图2所示的展开位置移动至图1所示的收起位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第二机翼106的弦向方向136发生的弦向气流(例如巡航气流)来生成。在一些示例中,响应于施加在第二翼刀110的面板150上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由致动器生成的偏置力),在工作上联接到第二翼刀110的致动器将第二翼刀110偏置和/或维持在图2中所示的展开位置中。下面结合图3至图10讨论用于实现致动器的示例装置。在一些公开的示例中,响应于施加在第二翼刀110的面板150上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于致动器生成的偏置力),第二翼刀110从图2所示的展开位置移动到图1所示的收起位置。在一些公开的示例中,第二翼刀110被配置为在具有第一速度的飞行器100的巡航操作期间从图2所示的展开位置移动到图1所示的收起位置,并且第二翼刀110还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器100的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图1所示的收起位置移动到图2所示的展开位置。
图3至图10提供了可旋转地联接到图1和图2的第一示例机翼104的图1和图2的第一示例翼刀108的额外视图。更具体地,图3是在内侧看并跨示例轮轴144的示例中心轴线146截取的、图1和图2的第一示例翼刀108的截面图,第一翼刀108处于图1的示例收起位置中。图4是沿着示例轮轴144的示例中心轴线146向后看的图1至图3的第一示例翼刀108的主视图,第一翼刀108处于图1和图3的示例收起位置中。图5是沿着第一示例机翼104的示例弦向方向124向后看的图1至图4的第一示例翼刀108的主视图,第一翼刀108处于图1、图3以及图4的示例收起位置中。图6是处于图1以及图3至图5的示例收起位置中的图1至图5的第一示例翼刀108的平面图。图7是在内侧看并跨示例轮轴144的示例中心轴线146截取的、图1至图6的第一示例翼刀108的截面图,第一翼刀108处于图2的示例展开位置中。图8是沿着示例轮轴144的示例中心轴线146向后看的图1至图7的第一示例翼刀108的主视图,第一翼刀108处于图2和图7的示例展开位置中。图9是沿着第一示例机翼104的示例弦向方向124向后看的图1至图8的第一示例翼刀108的主视图,第一翼刀108处于图2、图7以及图8的示例展开位置中。图10是处于图2以及图7至图9的示例展开位置中的图1至图9的第一示例翼刀108的平面图。
在图3至图10的例示示例中,第一翼刀108经由轮轴144可旋转地联接到第一机翼104。轮轴144包括经由第一示例轮轴座304联接到第一机翼104的第一示例端302,并且进一步包括第二示例端306,该第二示例端306被定位为与第一端302相对,并且经由第二示例轮轴座308联接到第一机翼104。轮轴144的第一端302朝向第一机翼104的前缘126和/或朝向第一轮轴座304定位,并且轮轴144的第二端306朝向第一机翼104的后缘128和/或第二轮轴座308定位。
第一翼刀108包括第一示例端310、被定位为与第一端310相对的第二示例端312、以及在第一翼刀108的第一端310与第二端312之间延伸的示例通孔314。第一翼刀108的第一端310朝向第一机翼104的前缘126和/或朝向第一轮轴座304定位,并且第一翼刀108的第二端312朝向第一机翼104的后缘128和/或第二轮轴座308定位。轮轴144穿过和/或延伸穿过第一翼刀108的通孔314,使得轮轴144和通孔314平行和/或同轴地定位,并且使得第一翼刀108经由第一轮轴座304和第二轮轴座308固定到轮轴144。因此,第一轮轴座304和第二轮轴座308将轮轴144和第一翼刀108这两者固定到第一机翼104。第一翼刀108可围绕轮轴144旋转,并且还可相对于第一机翼104旋转。例如,第一翼刀108可在图1以及图3至图6所示的收起位置与图2以及图7至图10所示的展开位置之间相对于第一机翼104围绕轮轴144旋转。
在图3至图10的例示示例中,第一翼刀108的面板142在第一翼刀108处于图3至图6所示的收起位置中时沿着第一机翼104的蒙皮114沿内侧方向(例如朝向飞行器100的纵向轴线112)延伸。如图3至图6所示,当第一翼刀108处于收起位置中时,第一翼刀108的面板142沿着第一机翼104的蒙皮114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀108处于收起位置中时,第一翼刀108的面板142可以沿着第一机翼104的蒙皮114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。如图7至图10所示,当第一翼刀108处于展开位置中时,第一翼刀108的面板142远离第一机翼104的蒙皮114以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀108处于图7至图10所示的展开位置中时,第一翼刀108的面板142被配置为冲击飞行器100周围的气流。例如,当第一翼刀108处于图7至图10所示的展开位置中时,面板142可以阻碍沿着第一机翼104的翼展方向118出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀108处于图7至图10所示的展开位置中时,面板142可以发起和/或生成沿着第一机翼104的涡流。
在图3至图10的例示示例中,第一翼刀108的面板142是平面的。在其他示例中,第一翼刀108的面板142可以是非平面的。例如,第一翼刀108的面板142可以具有非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在一些示例中,非平面的空气动力学形状可以被配置为匹配和/或模仿第一机翼104的非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在图3至图10的例示示例中,第一翼刀108的面板142在第一翼刀108的第一端310与第一翼刀108的第二端312之间具有梯形。在其他示例中,第一翼刀108的面板142在第一翼刀108的第一端310与第一翼刀108的第二端312之间可以具有不同(例如非梯形)形状。例如,第一翼刀108的面板142在第一翼刀108的第一端310与第一翼刀108的第二端312之间可以具有矩形、正方形、三角形、半圆形、圆形或椭圆形以及其他中的任何一种。
在图3至图10的例示示例中,经由轮轴144和盘绕在轮轴144的一部分周围的示例弹簧318形成示例弹簧加载的轮轴316。如下面进一步描述的,弹簧318和/或更一般地为弹簧加载轮轴316起致动器的作用和/或作为致动器操作,该致动器被配置为根据由第一翼刀108的面板142捕捉的和/或在第一翼刀108的面板142处接收的气流的方向和/或强度,使第一翼刀108在图3至图6所示的收起位置与图7至图10所示的展开位置之间移动。在图3至图10的例示示例中,弹簧加载轮轴316的弹簧318位于第一翼刀108的第二端312与第二轮轴座308之间。弹簧318和/或更一般地为弹簧加载轮轴316在工作上联接到第一翼刀108,使得弹簧318和/或弹簧加载轮轴316使第一翼刀108偏置到图7至图10所示的展开位置。例如,弹簧加载轮轴316的弹簧318生成具有恢复力值的恢复力(例如偏置力)。在没有与恢复力相反且偏转力值大于恢复力值的偏转力(例如,可以经由弦向和/或巡航气流生成的反偏置力)时,经由弹簧318生成的恢复力使第一翼刀108移动(例如旋转)到图7至图10所示的展开位置和/或将第一翼刀108维持在该位置中。
在图3至图10的例示示例中,与第一翼刀108处于图7至图10所示的展开位置时相比,当第一翼刀108处于图3至图6所示的收起位置中时,弹簧318处于相对更缠绕的状态。相反,与第一翼刀108处于图3至图6所示的收起位置时相比,当第一翼刀108处于图7至图10所示的展开位置中时,弹簧318处于相对更解绕的状态。换句话说,随着第一翼刀108从图7至图10所示的展开位置移动到图3至图6所示的收起位置,弹簧318围绕弹簧加载轮轴316缠绕,并且随着第一翼刀108从图3之图6所示的收起位置移动到图7至图10所示的展开位置,弹簧318相反地围绕弹簧加载轮轴316解绕。在图3至图10的例示示例中,弹簧318经由一个或多个扭转弹簧来实现。在其他示例中,弹簧318可以另外或另选地经由一个或多个(例如单独地或组合地)适当设置的钢板弹簧、压缩弹簧和/或拉簧来实现。
第一翼刀108相对于第一机翼104的移动(例如旋转)是依赖气流的。例如,如以上结合图1和图2描述并且在图3至图10中进一步示出的,轮轴144的中心轴线146相对于第一机翼104的弦向方向124以前束角148倾斜。以前束角148定位和/或定向轮轴144的中心轴线146使得第一翼刀108的面板142以类似的方式定位和/或定向。当第一翼刀108处于图7至图10所示的展开位置时(例如,可能由弹簧加载轮轴316的弹簧318所生成的恢复力引起),第一翼刀108的面板142被定位为捕捉、接收沿着第一机翼104的弦向方向124发生的弦向气流(例如巡航气流)和/或对其作出反应。作为轮轴144的中心轴线146倾斜的前束角148的结果,沿着第一机翼104的弦向方向124发生的弦向气流携带偏转力分量,该分量抵消(例如抵抗)由弹簧加载轮轴316的弹簧318生成的恢复力。
如果在第一翼刀108的面板142处接收的、应用到和/或施加在该面板142上的弦向气流的偏转力分量大于由弹簧加载轮轴316的弹簧318生成的恢复力,则弦向气流使第一翼刀108从图7至图10所示的展开位置移动到图3至图6所示的收起位置。相反,如果在第一翼刀108的面板142处接收的、应用到和/或施加在该面板142上的弦向气流的偏转力分量小于由弹簧加载轮轴316的弹簧318生成的恢复力,则弹簧318将第一翼刀108维持在图7至图10所示的展开位置中,和/或使第一翼刀108从图3至图6所示的收起位置移动到图7至图10所示的展开位置。因此,第一翼刀108相对于第一机翼104的移动依赖弦向气流的有无、以及这种气流的相对强度(例如力)。
在一些示例中,第一翼刀108被配置为在具有第一速度的飞行器100的巡航操作期间从图7至图10所示的展开位置移动到图3至图6所示的收起位置,并且第一翼刀108还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器100的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图3至图6的收起位置移动到图7至图10的展开位置。例如,弹簧加载轮轴316的弹簧318可以被配置和/或实现为具有弹簧常数,该弹簧常数使得弹簧318生成足以在飞行器100以小于速度阈值(例如小于巡航速度)的速度行进时使第一翼刀108移动到图7至图10所示的展开位置和/或足以将其维持在该位置中的恢复力。当飞行器100以高于或等于速度阈值的速度行驶时,由弹簧加载轮轴316的弹簧318生成的恢复力经由偏转力克服,因此,第一翼刀108从图7至图10所示的展开位置移动到图3至图6所示的收起位置。
虽然上面提供的图3至图10及其描述致力于第一翼刀108的致动器被实现为弹簧加载轮轴(例如弹簧加载轮轴316),该弹簧加载轮轴被配置为使第一翼刀108从图3至图6所示的收起位置偏置和/或移动到图7至图10所示的展开位置,但第一翼刀108的致动器可以以其他形式来实现,包括例如电、液压、气动、马达驱动和/或形状记忆合金致动器。此外,虽然上面提供的图3至图10及其描述致力于可旋转地联接至图1和图2的第一机翼104的图1和图2的第一翼刀108,但是了解情况的读者将认识到,可以类似地实现可旋转地联接到图1和图2的第二机翼106的图1和图2的第二翼刀110(例如以围绕飞行器100的纵轴112镜像的方式)。而且,虽然上面提供的图3至图10及其描述致力于可旋转地联接到图1和图2的第一机翼104的图1和2的第一翼刀108,但了解情况的读者将认识到,任何数量的额外翼刀可以类似地实现在第一机翼104上。
图11例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的另一个示例飞行器1100。图11例示了图11的示例依赖气流的可展开翼刀收起的、图11的示例飞行器1100。图12例示了图11的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图11的示例飞行器1100。飞行器1100可以是任何形式和/或类型的飞行器,包括例如民用(例如商业或商用)飞行器、军用飞行器、有人驾驶飞行器、无人驾驶飞行器(例如无人机)等。在图11和12的例示示例中,飞行器1100包括示例机身1102、第一示例机翼1104(例如左侧机翼)、第二示例机翼1106(例如右侧机翼)、第一示例翼刀1108(例如左侧翼刀)和第二示例翼刀1110(例如右侧翼刀)。虽然图11和图12的例示示例仅描绘了位于飞行器1100的各机翼上的单个翼刀(例如位于第一机翼1104上的第一翼刀1108和位于第二机翼1106上的第二翼刀1110),但是其他示例实现可以包括位于飞行器1100的各机翼上的多个(例如2个、3个、4个等)翼刀。在一些示例中,飞行器1100的各个翼刀(例如第一翼刀1108和第二翼刀1110)的位置、大小和/或形状可以相对于图11和图12所示的翼刀的位置、尺寸和/或形状不同。
图11和图12的机身1102具有大体上圆柱形的形状,该形状限定了飞行器1100的示例纵向轴线1112。图11和图12的第一机翼1104和第二机翼1106分别联接至机身1102,并沿飞行器1100的向后方向扫掠。第一机翼1104包括形成第一机翼1104的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮1114,并且第二机翼1106包括形成第二机翼1106的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮1116。
图11和图12的第一机翼1104限定了从第一机翼1104的示例内侧部分1120(例如相对于第一翼刀1108的翼展方向位置的内侧)朝向第一机翼1104的示例外侧部分1122(例如相对于第一翼刀1108的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向1118。由第一机翼1104限定的翼展方向1118表示可能沿着第一机翼1104发生的翼展方向气流的方向。第一机翼1104还限定了从第一机翼1104的示例前缘1126朝向第一机翼1104的示例后缘1128移动的示例弦向方向1124。由第一机翼1104限定的弦向方向1124表示可能沿着第一机翼1104发生的弦向气流(例如巡航气流)的方向。
图11和图12的第二机翼1106限定了从第二机翼1106的示例内侧部分1132(例如相对于第二翼刀1110的翼展方向位置的内侧)朝向第二机翼1106的示例外侧部分1134(例如相对于第二翼刀1110的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向1130。由第二机翼1106限定的翼展方向1130表示可能沿着第二机翼1106发生的翼展方向气流的方向。第二机翼1106还限定了从第二机翼1106的示例前缘1138朝向第二机翼1106的示例后缘1140移动的示例弦向方向1136。由第二机翼1106限定的弦向方向1136表示可能沿着第二机翼1106发生的弦向气流(例如巡航气流)的方向。
图11和图12的第一翼刀1108可旋转地联接到第一机翼1104,使得第一翼刀1108可在图11所示的收起位置与图12所示的展开位置之间移动(例如可旋转)。第一翼刀1108包括示例面板1142。第一翼刀1108的面板1142在第一翼刀1108处于图11所示的收起位置中时沿着第一机翼1104的蒙皮1114(例如沿远离纵向轴线112的外侧方向)延伸。在一些示例中,当第一翼刀1108处于图11所示的收起位置中时,第一翼刀1108的面板1142沿着第一机翼1104的蒙皮1114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀1108处于图11所示的收起位置中时,第一翼刀1108的面板1142沿着第一机翼1104的蒙皮1114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第一翼刀1108处于图12所示的展开位置中时,第一翼刀1108的面板1142远离第一机翼1104的蒙皮1114以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀1108处于图12所示的展开位置中时,第一翼刀1108的面板1142被配置为冲击飞行器1100周围的气流。例如,当第一翼刀1108处于图12所示的展开位置中时,面板1142可以阻碍沿着第一机翼1104的翼展方向1118出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀1108处于图12所示的展开位置中时,面板1142可以发起和/或生成沿着第一机翼1104的涡流。
面板1142和/或更一般地,图11和图12的第一翼刀1108经由具有示例性中心轴线1146的示例轮轴1144可旋转地联接到图11和图12的第一机翼1104。在图11和图12的例示示例中,轮轴1144的中心轴线1146相对于第一机翼1104的弦向方向1124倾斜(例如,被定向为一角度)。例如,如图11和图12所示,轮轴1144的中心轴线1146相对于第一机翼1104的弦向方向1124以示例后束角1148倾斜,使得与朝向第一机翼1104的后缘1128定位的轮轴1144的第二端相比,朝向第一机翼1104的前缘1126定位的轮轴1144的第一端被定位为更远离飞行器1100的纵轴1112。为了清楚起见,夸大图11和图12所示的示例后束角1148。当实现时,后束角1148优选地具有在从一到十五度的范围内的值。
图11和图12的第一翼刀1108被配置为,响应于对第一翼刀1108的面板1142施加的空气动力学力而从图12所示的展开位置移动至图11所示的收起位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第一机翼1104的弦向方向1124发生的弦向气流(例如巡航气流)来生成。在一些示例中,响应于施加在第一翼刀1108的面板1142上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由致动器生成的偏置力),在工作上联接到第一翼刀1108的致动器将第一翼刀1108偏置和/或维持在图12中所示的展开位置中。下面结合图13至图20讨论用于实现致动器的示例装置。在一些公开的示例中,响应于施加在第一翼刀1108的面板1142上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于致动器生成的偏置力),第一翼刀1108从图12所示的展开位置移动到图11所示的收起位置。在一些公开的示例中,第一翼刀1108被配置为在具有第一速度的飞行器1100的巡航操作期间从图12所示的展开位置移动到图11所示的收起位置,并且第一翼刀1108还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器1100的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图11所示的收起位置移动到图12所示的展开位置。
图11和图12的第二翼刀1110可旋转地联接到第二机翼1106,使得第二翼刀1110可在图11所示的收起位置与图12所示的展开位置之间移动(例如可旋转)。第二翼刀1110包括示例面板1150。第二翼刀1110的面板1150在第二翼刀1110处于图11所示的收起位置中时沿着第二机翼1106的蒙皮1116(例如沿远离纵向轴线1112的外侧方向)延伸。在一些示例中,当第二翼刀1110处于图11所示的收起位置中时,第二翼刀1110的面板1150沿着第二机翼1106的蒙皮1116延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第二翼刀1110处于图11所示的收起位置中时,第二翼刀1110的面板1150沿着第二机翼1106的蒙皮1116延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第二翼刀1110处于图12所示的展开位置中时,第二翼刀1110的面板1150远离第二机翼1106的蒙皮1116以向上角度(例如垂直)延伸。当第二翼刀1110处于图12所示的展开位置中时,第二翼刀1110的面板1150被配置为冲击飞行器1100周围的气流。例如,当第二翼刀1110处于图12所示的展开位置中时,面板1150可以阻碍沿着第二机翼1106的翼展方向1130出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第二翼刀1110处于图12所示的展开位置中时,面板1150可以发起和/或生成沿着第二机翼1106的涡流。
面板1150和/或更一般地为图11和图12的第二翼刀1110经由具有示例性中心轴线1154的示例轮轴1152可旋转地联接到图11和图12的第二机翼1106。在图11和图12的例示示例中,轮轴1152的中心轴线1154相对于第二机翼1106的弦向方向1136倾斜(例如,被定向为一角度)。例如,如图11和图12所示,轮轴1152的中心轴线1154相对于第二机翼1106的弦向方向1136以示例后束角(toe-out angle)1156倾斜,使得与朝向第二机翼1106的后缘1140定位的轮轴1152的第二端相比,朝向第二机翼1106的前缘1138定位的轮轴1152的第一端被定位为更远离飞行器1100的纵轴1112。为了清楚起见,夸大图11和图12所示的示例后束角1156。当实现时,后束角1156优选地具有在从一到十五度的范围内的值。
图11和图12的第二翼刀1110被配置为,响应于对第二翼刀1110的面板1150施加的空气动力学力从图12所示的展开位置移动至图11所示的收起位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第二机翼1106的弦向方向1136发生的弦向气流(例如巡航气流)来生成。在一些示例中,响应于施加在第二翼刀1110的面板1150上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由致动器生成的偏置力),在工作上联接到第二翼刀1110的致动器将第二翼刀1110偏置和/或维持在图12中所示的展开位置中。下面结合图13至图20讨论用于实现致动器的示例装置。在一些公开的示例中,响应于施加在第二翼刀1110的面板1150上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于致动器生成的偏置力),第二翼刀1110从图12所示的展开位置移动到图11所示的收起位置。在一些公开的示例中,第二翼刀1110被配置为在具有第一速度的飞行器1100的巡航操作期间从图12所示的展开位置移动到图11所示的收起位置,并且第二翼刀1110还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器1100的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图11所示的收起位置移动到图12所示的展开位置。
图13至图20提供了可旋转地联接到图11和图12的第一示例机翼1104的图11和图12的第一示例翼刀1108的额外视图。更具体地,图13是在内侧看并跨示例轮轴1144的示例中心轴线1146截取的、图11和图12的第一示例翼刀1108的截面图,第一翼刀1108处于图11的示例收起位置中。图14是沿着示例轮轴1144的示例中心轴线1146向后看的图11至图13的第一示例翼刀1108的主视图,第一翼刀1108处于图11和图13的示例收起位置中。图15是沿着第一示例机翼1104的示例弦向方向1124向后看的图11至图14的第一示例翼刀1108的主视图,第一翼刀1108处于图11、图13以及图14的示例收起位置中。图16是处于图11以及图13至图15的示例收起位置中的图11至图15的第一示例翼刀1108的平面图。图17是在内侧看并跨示例轮轴1144的示例中心轴线1146截取的、图11至图16的第一示例翼刀1108的截面图,第一翼刀1108处于图12的示例展开位置中。图18是沿着示例轮轴1144的示例中心轴线1146向后看的图11至图17的第一示例翼刀1108的主视图,第一翼刀1108处于图12和图17的示例展开位置中。图19是沿着第一示例机翼1104的示例弦向方向1124向后看的图11至图18的第一示例翼刀1108的主视图,第一翼刀1108处于图12、图17以及图18的示例展开位置中。图20是处于图12以及图17至图19的示例展开位置中的图11至图19的第一示例翼刀1108的平面图。
在图13至图20的所例示的示例中,第一翼刀1108经由轮轴1144可旋转地联接到第一机翼1104。轮轴1144包括经由第一示例轮轴座1304联接到第一机翼1104的第一示例端1302,并且进一步包括第二示例端1306,该第二示例端306被定位为与第一端1302相对,并且经由第二示例轮轴座1308联接到第一机翼1104。轮轴1144的第一端1302朝向第一机翼1104的前缘1126和/或朝向第一轮轴座1304定位,并且轮轴1144的第二端1306朝向第一机翼1104的后缘1128和/或第二轮轴座1308定位。
第一翼刀1108包括第一示例端1310、被定位为与第一端1310相对的第二示例端1312、以及在第一翼刀1108的第一端1310与第二端1312之间延伸的示例通孔1314。第一翼刀1108的第一端1310朝向第一机翼1104的前缘1126和/或朝向第一轮轴座1304定位,并且第一翼刀1108的第二端1312朝向第一机翼1104的后缘1128和/或第二轮轴座1308定位。轮轴1144穿过和/或延伸穿过第一翼刀1108的通孔1314,使得轮轴1144和通孔1314平行和/或同轴地定位,并且使得第一翼刀1108经由第一轮轴座1304和第二轮轴座1308固定到轮轴1144。因此,第一轮轴座1304和第二轮轴座1308将轮轴1144和第一翼刀1108两者固定到第一机翼1104。第一翼刀1108可围绕轮轴1144旋转,并且还可相对于第一机翼1104旋转。例如,第一翼刀1108可在图11以及图13至图16所示的收起位置与图12以及图17至图20所示的展开位置之间相对于第一机翼1104围绕轮轴1144旋转。
在图13至图20的例示示例中,第一翼刀1108的面板1142在第一翼刀1108处于图13至图16所示的收起位置中时沿着第一机翼1104的蒙皮1114沿外侧方向(例如远离飞行器1100的纵向轴线1112)延伸。如图13至图16所示,当第一翼刀1108处于收起位置中时,第一翼刀1108的面板1142沿着第一机翼1104的蒙皮1114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀1108处于收起位置中时,第一翼刀1108的面板1142可以沿着第一机翼1104的蒙皮1114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。如图17至图20所示,当第一翼刀1108处于展开位置中时,第一翼刀1108的面板1142远离第一机翼1104的蒙皮1114以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀1108处于图17至图20所示的展开位置中时,第一翼刀1108的面板1142被配置为冲击飞行器1100周围的气流。例如,当第一翼刀1108处于图17至图20所示的展开位置中时,面板1142可以阻碍沿着第一机翼1104的翼展方向1118出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀1108处于图17至图20所示的展开位置中时,面板1142可以发起和/或生成沿着第一机翼1104的涡流。
在图13至图20的例示示例中,第一翼刀1108的面板1142是平面的。在其他示例中,第一翼刀1108的面板1142可以是非平面的。例如,第一翼刀1108的面板1142可以具有非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在一些示例中,非平面的空气动力学形状可以被配置为匹配和/或模仿第一机翼1104的非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在图13至图20的例示示例中,第一翼刀1108的面板1142在第一翼刀1108的第一端1310与第一翼刀1108的第二端1312之间具有梯形形状。在其他示例中,第一翼刀1108的面板1142在第一翼刀1108的第一端1310与第一翼刀1108的第二端1312之间可以具有不同(例如非梯形)形状。例如,第一翼刀1108的面板1142在第一翼刀1108的第一端1310与第一翼刀1108的第二端1312之间可以具有矩形、正方形、三角形、半圆形、圆形或椭圆形以及其他中的任何一种。
在图13至图20的例示示例中,经由轮轴1144和盘绕在轮轴1144的一部分周围的示例弹簧1318形成示例弹簧加载的轮轴1316。如下面进一步描述的,弹簧1318和/或更一般地为弹簧加载轮轴1316起致动器的作用和/或作为致动器操作,该致动器被配置为根据由第一翼刀1108的面板1142捕捉和/或在其处接收的气流的方向和/或强度,使第一翼刀1108在图13至图16所示的收起位置与图17至图20所示的展开位置之间移动。在图13至图20的例示示例中,弹簧加载轮轴1316的弹簧1318位于第一翼刀1108的第二端1312与第二轮轴座1308之间。弹簧1318和/或更一般地为弹簧加载轮轴1316在工作上联接到第一翼刀1108,使得弹簧1318和/或弹簧加载轮轴1316使第一翼刀1108偏置到图17至图20所示的展开位置。例如,弹簧加载轮轴1316的弹簧1318生成具有恢复力值的恢复力(例如偏置力)。在没有与恢复力相反且偏转力值大于恢复力值的偏转力(例如可以经由弦向和/或巡航气流生成的反偏置力)时,经由弹簧1318生成的恢复力使第一翼刀1108移动(例如旋转)到图17至图20所示的展开位置和/或将第一翼刀1108维持在该位置中。
在图13至图20的例示示例中,与第一翼刀1108处于图17至图20所示的展开位置时相比,当第一翼刀1108处于图13至图16所示的收起位置中时,弹簧1318处于相对更缠绕的状态。相反,与第一翼刀1108处于图13至图16所示的收起位置时相比,当第一翼刀1108处于图17至图20所示的展开位置中时,弹簧1318处于相对更解绕的状态。换句话说,随着第一翼刀1108从图17至图20所示的展开位置移动到图13至图16所示的收起位置,弹簧1318围绕弹簧加载轮轴1316缠绕,并且随着第一翼刀1108从图13至图16所示的收起位置移动到图17至图20所示的展开位置,弹簧1318相反地围绕弹簧加载轮轴1316解绕。在图13至图20的例示示例中,弹簧1318经由一个或多个扭转弹簧来实现。在其他示例中,弹簧1318可以另外或另选地经由一个或多个(例如单独地或组合地)适当设置的钢板弹簧、压缩弹簧和/或拉簧来实现。
第一翼刀1108相对于第一机翼1104的移动(例如旋转)是依赖气流的。例如,如以上结合图11和图12描述并且在图13至图20中进一步示出的,轮轴1144的中心轴线1146相对于第一机翼1104的弦向方向1124以后束角1148倾斜。以后束角1148定位和/或定向轮轴1144的中心轴线1146使得第一翼刀1108的面板1142以类似的方式定位和/或定向。当第一翼刀1108处于图17至图20所示的展开位置时(例如可能由弹簧加载轮轴1316的弹簧1318所生成的恢复力引起),第一翼刀1108的面板1142被定位为捕捉、接收沿着第一机翼1104的弦向方向1124发生的弦向气流(例如巡航气流)和/或对其作出反应。作为轮轴1144的中心轴线1146倾斜的后束角1148的结果,沿着第一机翼1104的弦向方向1124发生的弦向气流携带偏转力分量,该分量抵消(例如抵抗)由弹簧加载轮轴1316的弹簧1318生成的恢复力。
如果在第一翼刀1108的面板1142处接收的、应用到和/或施加在该面板142上的弦向气流的偏转力分量大于由弹簧加载轮轴1316的弹簧1318生成的恢复力,则弦向气流使第一翼刀1108从图17至图20所示的展开位置移动到图13至图16所示的收起位置。相反,如果在第一翼刀1108的面板1142处接收的、应用到和/或施加在该面板142上的弦向气流的偏转力分量小于由弹簧加载轮轴1316的弹簧1318生成的恢复力,则弹簧1318将第一翼刀1108维持在图17至图20所示的展开位置中,和/或使第一翼刀1108从图13至图16所示的收起位置移动到图17至图20所示的展开位置。因此,第一翼刀1108相对于第一机翼1104的移动依赖弦向气流的有无、以及这种气流的相对强度(例如力)。
在一些示例中,第一翼刀1108被配置为在具有第一速度的飞行器1100的巡航操作期间从图17至图20所示的展开位置移动到图13至图16所示的收起位置,并且第一翼刀1108还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器1100的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图13至图16的收起位置移动到图17至图20的展开位置。例如,弹簧加载轮轴1316的弹簧1318可以被配置和/或实现为具有如下弹簧常数,该弹簧常数使得弹簧1318生成足以在飞行器1100以小于速度阈值(例如小于巡航速度)的速度行进时使第一翼刀1108移动到图17至图20所示的展开位置和/或足以将其维持在该位置中的恢复力。当飞行器1100以高于或等于速度阈值的速度行驶时,由弹簧加载轮轴1316的弹簧1318生成的恢复力经由偏转力克服,因此,第一翼刀1108从图17至图20所示的展开位置移动到图13至图16所示的收起位置。
虽然上面提供的图13至图20及其描述致力于第一翼刀1108的致动器被实现为被配置为使第一翼刀1108从图13至图16所示的收起位置偏置和/或移动到图17至图20所示的展开位置的弹簧加载轮轴(例如弹簧加载轮轴1316),但第一翼刀1108的致动器可以以其他形式来实现,包括例如电、液压、气动、马达驱动和/或形状记忆合金致动器。此外,虽然上面提供的图13至图20及其描述致力于可旋转地联接至图11和图12的第一机翼1104的图11和图12的第一翼刀1108,但是了解情况的读者将认识到,可以类似地实现可旋转地联接到图11和图12的第二机翼1106的图11和图12的第二翼刀1110(例如以围绕飞行器1100的纵轴1112镜像的方式)。而且,虽然上面提供的图13至图20及其描述致力于可旋转地联接到图11和图12的第一机翼1104的图11和12的第一翼刀1108,但了解情况的读者将认识到,任何数量的额外翼刀可以类似地实现在第一机翼1104上。
图21例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的另一个示例飞行器2100。图21例示了图21的示例依赖气流的可展开翼刀收起的、图21的示例飞行器2100。图22例示了图21的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图21的示例飞行器2100。飞行器2200可以是任何形式和/或类型的飞行器,包括例如民用(例如商业或商用)飞行器、军用飞行器、有人驾驶飞行器、无人驾驶飞行器(例如无人机)等。在图21和22的例示示例中,飞行器2100包括示例机身2102、第一示例机翼2104(例如左侧机翼)、第二示例机翼2106(例如右侧机翼)、第一示例翼刀2108(例如左侧翼刀)和第二示例翼刀2110(例如右侧翼刀)。虽然图21和图22的例示示例仅描绘了位于飞行器2100的各机翼上的单个翼刀(例如位于第一机翼2104上的第一翼刀2108和位于第二机翼2106上的第二翼刀2110),但是其他示例实现可以包括位于飞行器2100的各机翼上的多个(例如2个、3个、4个等)翼刀。在一些示例中,飞行器2100的各个翼刀(例如第一翼刀2108和第二翼刀2110)的位置、大小和/或形状可以相对于图21和图22所示的翼刀的位置、尺寸和/或形状不同。
图21和图22的机身2102具有大体上圆柱形的形状,该形状限定了飞行器2100的示例纵向轴线2112。图21和图22的第一机翼2104和第二机翼2106分别联接至机身2102并沿飞行器2100的向后方向扫掠。第一机翼2104包括形成第一机翼2104的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮2114,并且第二机翼2106包括形成第二机翼2106的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮2116。
图21和图22的第一机翼2104限定了从第一机翼2104的示例内侧部分2120(例如相对于第一翼刀2108的翼展方向位置的内侧)朝向第一机翼2104的示例外侧部分2122(例如相对于第一翼刀2108的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向2118。由第一机翼2104限定的翼展方向2118表示可能沿着第一机翼2104发生的翼展方向气流的方向。第一机翼2104还限定了从第一机翼2104的示例前缘2126朝向第一机翼2104的示例后缘2128移动的示例弦向方向2124。由第一机翼2104限定的弦向方向2124表示可能沿着第一机翼2104发生的巡航气流的方向。
图21和图22的第二机翼2106限定了从第二机翼2106的示例内侧部分2132(例如相对于第二翼刀2110的翼展方向位置的内侧)朝向第二机翼2106的示例外侧部分2134(例如相对于第二翼刀2110的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向2130。由第二机翼2106限定的翼展方向2130表示可能沿着第二机翼2106发生的翼展方向气流的方向。第二机翼2106还限定了从第二机翼2106的示例前缘2138朝向第二机翼2106的示例后缘2140移动的示例弦向方向2136。由第二机翼2106限定的弦向方向2136表示可能沿着第二机翼2106发生的巡航气流的方向。
图21和图22的第一翼刀2108可旋转地联接到第一机翼2104,使得第一翼刀2108可在图21所示的收起位置与图22所示的展开位置之间移动(例如可旋转)。第一翼刀2108包括示例面板2142。第一翼刀2108的面板2142在第一翼刀2108处于图21所示的收起位置中时沿着第一机翼2104的蒙皮2114(例如沿朝向纵向轴线2112的内侧方向)延伸。在一些示例中,当第一翼刀2108处于图21所示的收起位置中时,第一翼刀2108的面板2142沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀2108处于图21所示的收起位置中时,第一翼刀2108的面板2142沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时,第一翼刀2108的面板2142远离第一机翼2104的蒙皮2114以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时,第一翼刀2108的面板2142被配置为冲击飞行器2100周围的气流。例如,当第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时,面板2142可以阻碍沿着第一机翼2104的翼展方向2118出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时,面板2142可以发起和/或生成沿着第一机翼2104的涡流。
第一翼刀2108还包括示例展开叶片2144。在图21和图22的例示示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144正交于第一翼刀2108的面板2142。在其他示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144可以相对于第一翼刀2108的面板2142以非正交的角度定向。例如,第一翼刀2108的展开叶片2144可以相对于第一翼刀2108的面板2142以四十五度至一百三十五度之间的角度定向。第一翼刀2108的展开叶片2144在第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时沿着第一机翼2104的蒙皮2114(例如沿远离纵向轴线2112的外侧方向)延伸。在一些示例中,当第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时,第一翼刀2108的展开叶片2144沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀2108处于图22所示的展开位置中时,第一翼刀2108的展开叶片2144沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第一翼刀2108处于图21所示的收起位置中时,第一翼刀2108的展开叶片2144远离第一机翼2104的蒙皮2114以向上角度(例如垂直)延伸。第一翼刀2108的展开叶片2144被配置为在第一翼刀2108处于图21所示的收起位置中时捕捉、接收沿着第一机翼2104的翼展方向2118发生的翼展方向气流和/或对该气流做出反应。
面板2144和展开叶片2144和/或更一般地,为图21和图22的第一翼刀2108经由具有示例中心轴线2148的示例轮轴2146可旋转地联接到图21和图22的第一机翼2104。在图21和图22的例示示例中,轮轴2146的中心轴线2148平行于第一机翼2104的弦向方向2124。在其他示例中,轮轴2146的中心轴线2148可以相对于第一机翼2104的弦向方向2124(例如以前束角或后束角)倾斜。图21和图22的第一翼刀2108被配置为,响应于对第一翼刀2108的展开叶片2144施加的空气动力学力从图21所示的收起位置移动至图22所示的展开位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第一机翼2104的翼展方向2118发生的翼展方向气流来生成。在一些公开的示例中,响应于施加在第一翼刀2108的展开叶片2144上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由致动器生成的偏置力),在工作上联接到第一翼刀2108的致动器将第一翼刀2108偏置和/或维持在图21中所示的收起位置中。下面结合图23至图28讨论用于实现致动器的示例装置。在一些公开的示例中,响应于施加在第一翼刀2108的展开叶片2144上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于致动器生成的偏置力),第一翼刀2108从图21所示的收起位置移动到图22所示的展开位置。
图21和图22的第二翼刀2110可旋转地联接到第二机翼2106,使得第二翼刀2110可在图21所示的收起位置与图22所示的展开位置之间移动(例如可旋转)。第二翼刀2110包括示例面板2150。第二翼刀2110的面板2150在第二翼刀2110处于图21所示的收起位置中时沿着第二机翼2106的蒙皮2116(例如沿朝向纵向轴线2112的内侧方向)延伸。在一些示例中,当第二翼刀2110处于图21所示的收起位置中时,第二翼刀2110的面板2150沿着第二机翼2106的蒙皮2116延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第二翼刀2110处于图21所示的收起位置中时,第二翼刀2110的面板2150沿着第二机翼2106的蒙皮2116延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时,第二翼刀2110的面板2150远离第二机翼2106的蒙皮2116以向上角度(例如垂直)延伸。当第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时,第二翼刀2110的面板2150被配置为冲击飞行器2100周围的气流。例如,当第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时,面板2150可以阻碍沿着第二机翼2106的翼展方向2130出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时,面板2150可以发起和/或生成沿着第二机翼2106的涡流。
第二翼刀2110还包括示例展开叶片2152。在图21和图22的例示示例中,第二翼刀2110的展开叶片2152与第二翼刀2110的面板2150正交。在其他示例中,第二翼刀2110的展开叶片2152可以相对于第二翼刀2110的面板2150以非正交的角度定向。例如,第二翼刀2110的展开叶片2152可以相对于第二翼刀2110的面板2150以四十五度至一百三十五度之间的角度定向。第二翼刀2110的展开叶片2152在第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时沿着第二机翼2106的蒙皮2116(例如沿远离纵向轴线2112的外侧方向)延伸。在一些示例中,当第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时,第二翼刀2110的展开叶片2152沿着第二机翼2106的蒙皮2116延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第二翼刀2110处于图22所示的展开位置中时,第二翼刀2110的展开叶片2152沿着第二机翼2106的蒙皮2116延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当第二翼刀2110处于图21所示的收起位置中时,第二翼刀2110的展开叶片2152远离第二机翼2106的蒙皮2116以向上角度(例如垂直)延伸。第二翼刀2110的展开叶片2152被配置为在第二翼刀2110处于图21所示的收起位置中时捕捉、接收沿着第二机翼2106的翼展方向2130发生的翼展方向气流和/或对该气流做出反应。
面板2150和展开叶片2152和/或更一般地,为图21和图22的第二翼刀2110经由具有示例中心轴线2156的示例轮轴2154可旋转地联接到图21和图22的第二机翼2106。在图21和图22的例示示例中,轮轴2154的中心轴线2156平行于第二机翼2106的弦向方向2136。在其他示例中,轮轴2154的中心轴线2156可以相对于第二机翼2106的弦向方向2136倾斜(例如以前束角或后束角)。图21和图22的第二翼刀2110被配置为响应于对第二翼刀2110的展开叶片2152施加的空气动力学力从图21所示的收起位置移动至图22所示的展开位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第二机翼2106的翼展方向2130发生的翼展方向气流来生成。在一些公开的示例中,响应于施加在第二翼刀2110的展开叶片2152上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由致动器生成的偏置力),在工作上联接到第二翼刀2110的致动器将第二翼刀2110偏置和/或维持在图21中所示的收起位置中。下面结合图23至图28讨论用于实现致动器的示例装置。在一些公开的示例中,响应于施加在第二翼刀2110的展开叶片2152上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于致动器生成的偏置力),第二翼刀2110从图11所示的收起位置移动到图22所示的展开位置。
图23至图28提供了可旋转地联接到图21和图22的第一示例机翼2104的图21和图22的第一示例翼刀2108的额外视图。更具体地,图23是在内侧看并跨示例轮轴2146的示例中心轴线2148截取的、图21和图22的第一示例翼刀2108的截面图,第一翼刀2108处于图21的示例收起位置中。图14是沿着示例轮轴2146的示例中心轴线2148向后看的图21至图23的第一示例翼刀2108的主视图,第一翼刀2108处于图21和图23的示例收起位置中。图25是处于图21、图23以及图24的示例收起位置中的图21至图24的第一示例翼刀2108的平面图。图26是在内侧看并跨示例轮轴2146的示例中心轴线2148截取的、图21至图25的第一示例翼刀2108的截面图,第一翼刀2108处于图22的示例展开位置中。图27是沿着示例轮轴2146的示例中心轴线2148向后看的图21至图26的第一示例翼刀2108的主视图,第一翼刀2108处于图22和图26的示例展开位置中。图28是处于图22、图26以及图27的示例展开位置中的图21至图27的第一示例翼刀2108的平面图。
在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108经由轮轴2146可旋转地联接到第一机翼2104。轮轴2146包括经由第一示例轮轴座2304联接到第一机翼2104的第一示例端2302,并且进一步包括第二示例端2306,该第二示例端306被定位为与第一端2302相对,并且经由第二示例轮轴座2308联接到第一机翼2104。轮轴2146的第一端2302朝向第一机翼2104的前缘2126和/或朝向第一轮轴座2304定位,并且轮轴2146的第二端2306朝向第一机翼2104的后缘2128和/或第二轮轴座2308定位。
第一翼刀2108包括第一示例端2310、被定位为与第一端2310相对的第二示例端2312、以及在第一翼刀2108的第一端2310与第二端2312之间延伸的示例通孔2314。第一翼刀2108的第一端2310朝向第一机翼2104的前缘2126和/或朝向第一轮轴座2304定位,并且第一翼刀2108的第二端2312朝向第一机翼2104的后缘2128和/或第二轮轴座2308定位。轮轴2146穿过和/或延伸穿过第一翼刀2108的通孔2314,使得轮轴2146和通孔2314平行和/或同轴地定位,并且使得第一翼刀2108经由第一轮轴座2304和第二轮轴座2308固定到轮轴2146。因此,第一轮轴座2304和第二轮轴座2308将轮轴2146和第一翼刀2108这两者固定到第一机翼2104。第一翼刀2108可围绕轮轴2146旋转,并且还可相对于第一机翼2104旋转。例如,第一翼刀2108可在图21以及图23至图25所示的收起位置与图22以及图26至图28所示的展开位置之间相对于第一机翼2104围绕轮轴2146旋转。
在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的面板2142在第一翼刀2108处于图23至图25所示的收起位置中时沿着第一机翼2104的蒙皮2114沿内侧方向(例如朝向飞行器2100的纵向轴线2112)延伸。如图23至图25所示,当第一翼刀2108处于收起位置中时,第一翼刀2108的面板2142沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀2108处于收起位置中时,第一翼刀2108的面板2142可以沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。如图26至图28所示,当第一翼刀2108处于展开位置中时,第一翼刀2108的面板2142远离第一机翼2104的蒙皮2114以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀2108处于图26至图28所示的展开位置中时,第一翼刀2108的面板2142被配置为冲击飞行器2100周围的气流。例如,当第一翼刀2108处于图26至图28所示的展开位置中时,面板2142可以阻碍沿着第一机翼2104的翼展方向2118出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀2108处于图26至图28所示的展开位置中时,面板2142可以发起和/或生成沿着第一机翼2104的涡流。
在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的面板2142是平面的。在其他示例中,第一翼刀2108的面板2142可以是非平面的。例如,第一翼刀2108的面板2142可以具有非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在一些示例中,非平面的空气动力学形状可以被配置为匹配和/或模仿第一机翼2104的非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的面板2142在第一翼刀2108的第一端2310与第一翼刀2108的第二端2312之间具有梯形。在其他示例中,第一翼刀2108的面板2142在第一翼刀2108的第一端2310与第一翼刀2108的第二端2312之间可以具有不同(例如非梯形)形状。例如,第一翼刀2108的面板2142在第一翼刀2108的第一端2310与第一翼刀2108的第二端2312之间可以具有矩形、正方形、三角形、半圆形、圆形或椭圆形以及其他中的任何一种。
在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144在第一翼刀2108处于图26至图28所示的展开位置中时沿着第一机翼2104的蒙皮2114沿外侧方向(例如远离飞行器2100的纵向轴线2112)延伸。如图26至图28所示,当第一翼刀2108处于展开位置中时,第一翼刀2108的展开叶片2144沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀2108处于展开位置中时,第一翼刀2108的展开叶片2144可以沿着第一机翼2104的蒙皮2114延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。如图23至图25所示,当第一翼刀2108处于收起位置中时,第一翼刀2108的展开叶片2144远离第一机翼2104的蒙皮2114以向上角度(例如垂直)延伸。第一翼刀2108的展开叶片2144被配置为在第一翼刀2108处于图23至图25所示的收起位置中时捕捉、接收可能沿着第一机翼2104的翼展方向2118发生的翼展方向气流和/或对该气流做出反应。
在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144是平面的。在其他示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144可以是非平面的。例如,第一翼刀2108的展开叶片2144可以具有非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在一些示例中,非平面的空气动力学形状可以被配置为匹配和/或模仿第一机翼2104的非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144在第一翼刀2108的第一端2310与第一翼刀2108的第二端2312之间具有梯形。在其他示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144在第一翼刀2108的第一端2310与第一翼刀2108的第二端2312之间可以具有不同(例如非梯形)形状。例如,第一翼刀2108的展开叶片2144在第一翼刀2108的第一端2310与第一翼刀2108的第二端2312之间可以具有矩形、正方形、三角形、半圆形、圆形或椭圆形以及其他中的任何一种。在图23至图28的例示示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144的尺寸小于第一翼刀2108的面板2142的尺寸。在其他示例中,第一翼刀2108的展开叶片2144的尺寸可以小于或等于第一翼刀2108的面板2142的尺寸。
在图23至图28的例示示例中,经由轮轴2146和盘绕在轮轴2146的一部分周围的示例弹簧2318形成示例弹簧加载的轮轴2316。如下面进一步描述的,弹簧2318和/或更一般地为弹簧加载轮轴2316起致动器的作用和/或作为致动器而操作,该致动器被配置为根据由第一翼刀2108的展开叶片2144捕捉和/或在展开叶片2144处接收的气流的方向和/或强度,使第一翼刀2108在图23至图25所示的收起位置与图26至图28所示的展开位置之间移动。在图23至图28的例示示例中,弹簧加载轮轴2316的弹簧2318位于第一翼刀2108的第二端2312与第二轮轴座2308之间。弹簧2318和/或更一般地为弹簧加载轮轴2316在工作上联接到第一翼刀2108,使得弹簧2318和/或弹簧加载轮轴2316使第一翼刀2108偏置到图23至图25所示的收起位置。例如,弹簧加载轮轴2316的弹簧2318生成具有恢复力值的恢复力(例如偏置力)。在没有与恢复力相反且偏转力值大于恢复力值的偏转力(例如可以经由翼展方向气流生成的反偏置力)时,经由弹簧2318生成的恢复力使第一翼刀2108移动(例如旋转)到图23至图25所示的收起位置和/或将第一翼刀2108维持在该位置中。
在图23至图28的例示示例中,与第一翼刀2108处于图23至图25所示的收起位置时相比,当第一翼刀2108处于图26至图28所示的展开位置中时,弹簧2318处于相对更缠绕的状态。相反,与第一翼刀2108处于图26至图28所示的展开位置时相比,当第一翼刀2108处于图23至图25所示的收起位置中时,弹簧2318处于相对更解绕的状态。换句话说,随着第一翼刀2108从图23至图25所示的收起位置移动到图26至图28所示的展开位置,弹簧2318围绕弹簧加载轮轴2316缠绕,并且随着第一翼刀2108从图26至图28所示的展开位置移动到图23至图25所示的收起位置,弹簧2318相反地围绕弹簧加载轮轴2316解绕。在图23至图28的例示示例中,弹簧2318经由一个或多个扭转弹簧来实现。在其他示例中,弹簧2318可以另外或另选地经由一个或多个(例如单独地或组合地)适当设置的钢板弹簧、压缩弹簧和/或拉簧来实现。
第一翼刀2108相对于第一机翼2104的移动(例如旋转)是依赖气流的。例如,如以上结合图21和图22描述并且在图23至图28中进一步示出的,轮轴2146的中心轴线2148平行于第一机翼2104的弦向方向2124。这样定位和/或定向轮轴2146的中心轴线2148使得第一翼刀2108的面板2142和展开叶片2144以类似的方式定位和/或定向。第一翼刀2108的展开叶片2144相对于第一翼刀2108的面板2142正交。当第一翼刀2108处于图23至图25所示的收起位置时(例如可能由弹簧加载轮轴2316的弹簧2318所生成的恢复力引起),第一翼刀2108的展开叶片2144被定位为捕捉、接收沿着第一机翼2104的翼展方向2118发生的翼展方向气流和/或对其作出反应。沿着第一机翼2104的翼展方向2118发生的翼展方向气流携带偏转力分量,该分量抵消(例如抵抗)由弹簧加载轮轴2316的弹簧2318生成的恢复力。
如果在第一翼刀2108的展开叶片2144处接收的、应用到和/或施加在该展开叶片上的翼展方向气流的偏转力分量大于由弹簧加载轮轴2316的弹簧2318生成的恢复力,则翼展方向气流使第一翼刀2108从图23至图25所示的收起位置移动到图26至图28所示的展开位置。相反,如果在第一翼刀2108的展开叶片2144处接收的、应用到和/或施加在该展开叶片上的翼展方向气流的偏转力分量小于由弹簧加载轮轴2316的弹簧2318生成的恢复力,则弹簧2318将第一翼刀2108维持在图23至图25所示的收起位置中,和/或使第一翼刀2108从图26至图28所示的展开位置移动到图23至图25所示的收起位置。因此,第一翼刀2108相对于第一机翼2104的移动依赖翼展方向气流的有无、以及这种气流的相对强度(例如力)。
虽然上面提供的图23至图28及其描述致力于第一翼刀2108的致动器被实现为:被配置为使第一翼刀2108从图26至图28所示的展开位置偏置和/或移动到图23至图25所示的收起位置的弹簧加载轮轴(例如弹簧加载轮轴2316),但第一翼刀2108的致动器可以以其他形式来实现,包括例如电、液压、气动、马达驱动和/或形状记忆合金致动器。此外,虽然上面提供的图23至图28及其描述致力于可旋转地联接至图21和图22的第一机翼2104的图21和图22的第一翼刀2108,但是了解情况的读者将认识到,可以类似地实现可旋转地联接到图21和图22的第二机翼2106的图21和图22的第二翼刀2110(例如以围绕飞行器2100的纵轴2112镜像的方式)。而且,虽然上面提供的图23至图28及其描述致力于可旋转地联接到图21和图22的第一机翼2104的图21和22的第一翼刀2108,但了解情况的读者将认识到,任何数量的额外翼刀可以类似地实现在第一机翼2104上。
在一些示例中,上述部件(例如图1至图10的第一翼刀108、轮轴144、第一轮轴座304、第二轮轴座308和/或弹簧318、图11至图20的第一翼刀1108、轮轴1144、第一轮轴座1304、第二轮轴座1308和/或弹簧1318、图21至图28的第一翼刀2108、轮轴2146、第一轮轴座2304、第二轮轴座2308和/或弹簧2318等)中的两个或更多个可以制造为整块,由诸如碳纤维复合材料或3D打印塑料的弹性材料形成,并且被结构化或配置为产生弹性恢复力。例如,图29例示了根据本公开的示教的、可以实现示例依赖气流的可展开翼刀的另一个示例飞行器2900。图29例示了图29的示例依赖气流的可展开翼刀收起的、图29的示例飞行器2900。图30例示了图29的示例依赖气流的可展开翼刀展开的、图29的示例飞行器2900。飞行器2900可以是任何形式和/或类型的飞行器,包括例如民用(例如商业或商用)飞行器、军用飞行器、有人驾驶飞行器、无人驾驶飞行器(例如无人机)等。在图29和30的例示示例中,飞行器2900包括示例机身2902、第一示例机翼2904(例如左侧机翼)、第二示例机翼2906(例如右侧机翼)、第一示例翼刀2908(例如左侧翼刀)和第二示例翼刀2910(例如右侧翼刀)。虽然图29和图30的例示示例仅描绘了位于飞行器2900的各机翼上的单个翼刀(例如位于第一机翼2904上的第一翼刀2908和位于第二机翼2906上的第二翼刀2910),但是其他示例实现可以包括位于飞行器2900的各机翼上的多个(例如2个、3个、4个等)翼刀。在一些示例中,飞行器2900的各个翼刀(例如第一翼刀2908和第二翼刀2910)的位置、大小和/或形状可以相对于图29和图30所示的翼刀的位置、尺寸和/或形状不同。
图29和图30的机身2902具有大体上圆柱形的形状,该形状限定了飞行器2900的示例纵向轴线2912。图29和图30的第一机翼2904和第二机翼2906分别联接至机身2902并沿飞行器2900的向后方向扫掠。第一机翼2904包括形成第一机翼2904的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮2914,并且第二机翼2906包括形成第二机翼2906的外表面(例如形成其全部或部分)的示例蒙皮2916。
图29和图30的第一机翼2904限定了从第一机翼2904的示例内侧部分2920(例如相对于第一翼刀2908的翼展方向位置的内侧)朝向第一机翼2904的示例外侧部分2922(例如相对于第一翼刀2908的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向2918。由第一机翼2904限定的翼展方向2918表示可能沿着第一机翼2904发生的翼展方向气流的方向。第一机翼2904还限定了从第一机翼2904的示例前缘2926朝向第一机翼2904的示例后缘2928移动的示例弦向方向2924。由第一机翼2904限定的弦向方向2924表示可能沿着第一机翼2904发生的弦向气流(例如巡航气流)的方向。
图29和图30的第二机翼2906限定了从第二机翼2906的示例内侧部分2932(例如相对于第二翼刀2910的翼展方向位置的内侧)朝向第二机翼2906的示例外侧部分2934(例如相对于第二翼刀2910的翼展方向位置的外侧)移动的示例翼展方向2930。由第二机翼2906限定的翼展方向2930表示可能沿着第二机翼2906发生的翼展方向气流的方向。第二机翼2906还限定了从第二机翼2906的示例前缘2938朝向第二机翼2906的示例后缘2940移动的示例弦向方向2936。由第二机翼2906限定的弦向方向2936表示可能沿着第二机翼2906发生的弦向气流(例如巡航气流)的方向。
图29和图30的第一翼刀2908包括示例底座2942、示例面板2944以及示例活动铰链2946,该示例活动铰链1146在底座2942与面板2944之间延伸。第一翼刀2908的底座2942联接(例如固定或不可移动地联接)到飞行器2900的第一机翼2904。底座2942具有示例中心轴线2948。在图29和图30的例示示例中,底座2942的中心轴线2948相对于第一机翼2904的弦向方向2924倾斜(例如,被定向为一角度)。例如,如图29和图30所示,底座2942的中心轴线2948相对于第一机翼2904的弦向方向2924以示例前束角2950倾斜,使得与朝向第一机翼2904的后缘2928定位的底座2942的第二端相比,朝向第一机翼2904的前缘2926定位的底座2942的第一端被定位为更靠近飞行器2900的纵轴2912。为了清楚起见,夸大图29和图30所示的示例前束角2950。当实现时,前束角2950优选地具有在从一到十五度的范围内的值。
第一翼刀2908的面板2944经由第一翼刀2908的活动铰链2946联接到第一翼刀2908的底座2942,使得面板2944可在图29所示的收起位置与图30所示的展开位置之间,相对于底座2942和/或相对于第一机翼2904移动(例如可旋转)。第一翼刀2908的面板2944在第一翼刀2908处于图29所示的收起位置中时沿着第一机翼2904的蒙皮2914(例如沿朝向纵向轴线2912的内侧方向)延伸。在一些示例中,当第一翼刀2908处于图29所示的收起位置中时,第一翼刀2908的面板2944沿着第一机翼2904的蒙皮2914延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀2908处于图29所示的收起位置中时,第一翼刀2908的面板2944沿着第一机翼2904的蒙皮2914延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。
当第一翼刀2908处于图30所示的展开位置中时,第一翼刀2908的面板2944远离第一机翼2904的蒙皮2914以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀2908处于图30所示的展开位置中时,第一翼刀2908的面板2944被配置为冲击飞行器2900周围的气流。例如,当第一翼刀2908处于图30所示的展开位置中时,面板2944可以阻碍沿着第一机翼2904的翼展方向2918出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀2908处于图30所示的展开位置中时,面板2944可以发起和/或生成沿着第一机翼2904的涡流。
第一翼刀2908的活动铰链2946在第一翼刀2908的底座2942与第一翼刀2908的面板2944之间延伸。在一些示例中,活动铰链2946的厚度小于底座2942的厚度,和/或小于面板2944的厚度。第一翼刀2908的活动铰链2946是柔性的,并且使得图29和图30的第一翼刀2908的面板2944能够和/或使得该面板在图29所示的收起位置与图30所示的展开位置之间移动。在图29和图30的例示示例中,第一翼刀2908的活动铰链2946使第一翼刀2908的面板2944偏置到图30所示的展开位置。
图29和图30的第一翼刀2908的面板2944被配置为响应于对第一翼刀2908的面板2944施加的空气动力学力而从图30所示的展开位置移动至图29所示的收起位置。在一些示例中,可以经由沿着第一机翼2904的弦向方向2924发生的弦向气流(例如巡航气流)来生成空气动力学力。在一些示例中,响应于施加在第一翼刀2908的面板2944上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由活动铰链2946生成的偏置力),第一翼刀2908的活动铰链2946将第一翼刀2908的面板2944偏置和/或维持在图30所示的展开位置中。在一些公开的示例中,响应于施加在第一翼刀2908的面板2944上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于由活动铰链2946生成的偏置力),第一翼刀2908的面板2944从图30所示的展开位置移动到图29所示的收起位置。
在一些公开的示例中,第一翼刀2908的面板2944被配置为在具有第一速度的飞行器2900的巡航操作期间从图30所示的展开位置移动到图29所示的收起位置,并且第一翼刀2908的面板2944还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器2900的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图29所示的收起位置移动到图30所示的展开位置。
图29和图30的第二翼刀2910包括示例底座2952、示例面板2954以及示例活动铰链2956,该示例活动铰链2596在底座2952与面板2954之间延伸。第二翼刀2910的底座2952联接(例如固定或不可移动地联接)到飞行器2900的第二机翼2906。底座2952具有示例中心轴线2958。在图29和图30的例示示例中,底座2952的中心轴线2958相对于第二机翼2906的弦向方向2936倾斜(例如,被定向为一角度)。例如,如图29和图30所示,底座2952的中心轴线2958相对于第二机翼2906的弦向方向2936以示例前束角2960倾斜,使得与朝向第二机翼2906的后缘2940定位的底座2952的第二端相比,朝向第二机翼2906的前缘2938定位的底座2952的第一端被定位为更靠近飞行器2900的纵轴2912。为了清楚起见,夸大图29和图30所示的示例前束角2960。当实现时,前束角2960优选地具有在从一到十五度的范围内的值。
第二翼刀2910的面板2954经由第二翼刀2910的活动铰链2956联接到第二翼刀2910的底座2952,使得面板2954可在图29所示的收起位置与图30所示的展开位置之间相对于底座2952和/或相对于第二机翼2906移动(例如可旋转)。第二翼刀2910的面板2954在第二翼刀2910处于图29所示的收起位置中时沿着第二机翼2906的蒙皮2916(例如沿朝向纵向轴线2912的内侧方向)延伸。在一些示例中,当第二翼刀2910处于图29所示的收起位置中时,第二翼刀2910的面板2954沿着第二机翼2906的蒙皮2916延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第二翼刀2910处于图29所示的收起位置中时,第二翼刀2910的面板2954沿着第二机翼2906的蒙皮2916延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。
当第二翼刀2910处于图30所示的展开位置中时,第二翼刀2910的面板2954远离第二机翼2906的蒙皮2916以向上角度(例如垂直)延伸。当第二翼刀2910处于图30所示的展开位置中时,第二翼刀2910的面板2954被配置为冲击飞行器2900周围的气流。例如,当第二翼刀2910处于图30所示的展开位置中时,面板2954可以阻碍沿着第二机翼2906的翼展方向2930出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第二翼刀2910处于图30所示的展开位置中时,面板2954可以发起和/或生成沿着第二机翼2906的涡流。
第二翼刀2910的活动铰链2956在第二翼刀2910的底座2952与第二翼刀2910的面板2954之间延伸。在一些示例中,活动铰链2956的厚度小于底座2952的厚度,和/或小于面板2954的厚度。第二翼刀2910的活动铰链2956是柔性的,并且使得图29和图30的第二翼刀2910的面板2954能够和/或使得该面板在图29所示的收起位置与图30所示的展开位置之间移动。在图29和图30的例示示例中,第二翼刀2910的活动铰链2946使第二翼刀2910的面板2954偏置到图30所示的展开位置。
图29和图30的第二翼刀2910的面板2954被配置为响应于对第二翼刀2910的面板2954施加的空气动力学力从图30所示的展开位置移动至图29所示的收起位置。在一些示例中,空气动力学力可以经由沿着第二机翼2906的弦向方向2936发生的弦向气流(例如巡航气流)来生成。在一些示例中,响应于施加在第二翼刀2910的面板2954上的空气动力学力小于阈值力值(例如小于由活动铰链2956生成的偏置力),第二翼刀2910的活动铰链2956将第二翼刀2910的面板2954偏置和/或维持在图30所示的展开位置中。在一些公开的示例中,响应于施加在第二翼刀2910的面板2954上的空气动力学力大于阈值力值(例如大于由活动铰链2956生成的偏置力),第二翼刀2910的面板2954从图30所示的展开位置移动到图29所示的收起位置。
在一些公开的示例中,第二翼刀2910的面板2954被配置为在具有第一速度的飞行器2900的巡航操作期间从图30所示的展开位置移动到图29所示的收起位置,并且第二翼刀2910的面板2954还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器2900的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图29所示的收起位置移动到图30所示的展开位置。
图31至图36提供了联接到图29和图30的第一示例机翼2904的图29和图30的第一示例翼刀2908的额外视图。更具体地,图31是在内侧看并跨示例底座2942的示例中心轴线2948截取的、图29和图30的第一示例翼刀2908的截面图,第一翼刀2908处于图29的示例收起位置中。图32是沿着示例底座2942的示例中心轴线2948向后看的图29至图31的第一示例翼刀2908的主视图,第一翼刀2908处于图29和图31的示例收起位置中。图33是处于图29、图31以及图32的示例收起位置中的图29至图32的第一示例翼刀2908的平面图。图34是在内侧看并跨示例底座2942的示例中心轴线2948截取的、图29至图33的第一示例翼刀2908的截面图,第一翼刀2908处于图30的示例展开位置中。图35是沿着示例底座2942的示例中心轴线2948向后看的图29至图34的第一示例翼刀2908的主视图,第一翼刀2908处于图30和图34的示例展开位置中。图36是处于图30、图34以及图35的示例展开位置中的图29至图35的第一示例翼刀2908的平面图。
在图31至图36的例示示例中,第一翼刀2908的底座2942联接(例如固定或不可移动地联接)到飞行器2900的第一机翼2904。例如,第一翼刀2908的底座2942可以经由一个或多个紧固件联接到第一机翼2904,该一个或多个紧固件可以包括一个或多个机械紧固件(例如铆钉、螺钉、螺栓、销等)和/或一个或多个化学紧固件(例如胶水、环氧树脂、粘合剂等)和/或其任何组合。第一翼刀2908的底座2942包括第一示例端3102,并且还包括被定位为与第一端3102相对的第二示例端3104。底座2942的第一端3102朝向第一机翼2904的前缘2926定位,并且底部2942的第二端3104朝向第一机翼2904的后缘2928定位。
在图31至图36的例示示例中,第一翼刀2908的面板2944在第一翼刀2908处于图31至图33所示的收起位置中时沿着第一机翼2904的蒙皮2914沿内侧方向(例如朝向飞行器2900的纵向轴线2912)延伸。如图31至图33所示,当第一翼刀2908处于收起位置中时,第一翼刀2908的面板2944沿着第一机翼2904的蒙皮2914延伸并且定位在该蒙皮的上方和/或顶部上。在其他示例中,当第一翼刀2908处于收起位置中时,第一翼刀2908的面板2944可以沿着第一机翼2904的蒙皮2914延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。如图34至图36所示,当第一翼刀2908处于展开位置中时,第一翼刀2908的面板2944远离第一机翼2904的蒙皮2914以向上角度(例如垂直)延伸。当第一翼刀2908处于图34至图36所示的展开位置中时,第一翼刀2908的面板2944被配置为冲击飞行器2900周围的气流。例如,当第一翼刀2908处于图34至图36所示的展开位置中时,面板2944可以阻碍沿着第一机翼2904的翼展方向2918出现的翼展方向气流。作为另一个示例,当第一翼刀2908处于图34至图36所示的展开位置中时,面板2944可以发起和/或生成沿着第一机翼2904的涡流。
在图31至图36的例示示例中,第一翼刀2908的面板2944是平面的。在其他示例中,第一翼刀2908的面板2944可以是非平面的。例如,第一翼刀2908的面板2944可以具有非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在一些示例中,非平面的空气动力学形状可以被配置为匹配和/或模仿第一机翼2904的非平面的(例如弯曲的)空气动力学形状。在图31至图36的例示示例中,第一翼刀2908的面板2944在底座2942的第一端3102与底座2942的第二端3104之间具有梯形。在其他示例中,第一翼刀2908的面板2944在底座2942的第一端3102与底座2942的第二端3104之间可以具有不同(例如非梯形)形状。例如,第一翼刀2908的面板2944在底座2942的第一端3102与底座2942的第二端3104之间可以具有矩形、正方形、三角形、半圆形、圆形或椭圆形以及其他形状中的任何一种。
在图31至图36的例示示例中,第一翼刀2908的活动铰链2946起致动器的作用和/或作为致动器操作,该致动器被配置为根据由第一翼刀2908的面板2944捕捉和/或在其面板2944接收的气流的方向和/或强度,使第一翼刀2908的面板2944在图31至图33所示的收起位置与图34至图36所示的展开位置之间移动。第一翼刀2908的活动铰链2946在第一翼刀2908的底座2942与第一翼刀2908的面板2944之间延伸。如图32和图35所示,活动铰链2946的厚度小于底座2942的厚度,并且小于面板2944的厚度。第一翼刀2908的活动铰链2946是柔性的,并且使得第一翼刀2908的面板2944能够和/或使得该面板在图31至图33所示的收起位置与图34至图36所示的展开位置之间移动。
在图31至图36的例示示例中,第一翼刀2908的活动铰链2946使第一翼刀2908的面板2944偏置到图34至图36所示的展开位置。例如,活动铰链2946生成具有恢复力值的恢复力(例如偏置力)。在没有与恢复力相反且偏转力值大于恢复力值的偏转力(例如可以经由弦向和/或巡航气流生成的反偏置力)时,经由活动铰链2946生成的恢复力使第一翼刀2908的面板2944移动(例如旋转)到图34至图36所示的展开位置和/或将第一翼刀2908的面板2944维持在该位置中。
在图31至图36的例示示例中,与第一翼刀2908的面板2944处于图34至图36所示的展开位置时相比,当第一翼刀2908的面板2944处于图31至图33所示的收起位置中时,活动铰链2946处于相对更不折曲和/或弯曲的状态。相反,与第一翼刀2908的面板2944处于图31至图33所示的收起位置时相比,当第一翼刀2908的面板2944处于图34至图36所示的展开位置中时,活动铰链2946处于相对更折曲和/或弯曲的状态。换句话说,随着第一翼刀2908的面板2944从图31至图33所示的收起位置移动至图34至图36所示的展开位置,活动铰链2946远离第一机翼2904的蒙皮2914折曲、弯曲和/或卷曲,并且随着第一翼刀2908的面板2944从图34至图36所示的展开位置移动到图31至图33所示的收起位置,活动铰链2946朝向第一机翼2904的蒙皮2914相反地松开、拉直和/或伸直。
经由第一翼刀2908的活动铰链2946进行的、第一翼刀2908的面板2944相对于第一翼刀2908的底座2942的移动(例如旋转)(例如该移动导致面板2944相对于第一机翼2904的移动)是依赖气流的。例如,如以上结合图29和图30描述并且在图31至图36中进一步示出的,第一翼刀2908的底座2942的中心轴线2948相对于第一机翼2904的弦向方向2924以前束角2950倾斜。以前束角2950定位和/或定向底座2942的中心轴线2948使得第一翼刀2908的面板2944以类似的方式定位和/或定向。当第一翼刀2908的面板2944处于图34至图36所示的展开位置时(例如可能由第一翼刀2908的活动铰链2946所生成的恢复力引起),第一翼刀2908的面板2944被定位为捕捉、接收沿着第一机翼2904的弦向方向2924发生的弦向气流(例如巡航气流)和/或对其作出反应。作为底座2942的中心轴线2948倾斜的前束角2950的结果,沿着第一机翼2904的弦向方向2924发生的弦向气流携带偏转力分量,该分量抵消(例如抵抗)由第一翼刀2908的活动铰链2946生成的恢复力。
如果在第一翼刀2908的面板2944处接收的、应用到和/或施加在该面板142上的弦向气流的偏转力分量大于由第一翼刀2908的活动铰链2946生成的恢复力,则弦向气流使第一翼刀2908的面板2944从图34至图36所示的展开位置移动到图31至图33所示的收起位置。相反,如果在第一翼刀2908的面板2944处接收的、应用到和/或施加在该面板142上的弦向气流的偏转力分量小于由第一翼刀2908的活动铰链2946生成的恢复力,则活动铰链2946将第一翼刀2908的面板2944维持在图34至图36所示的展开位置中,和/或使第一翼刀2908的面板2944从图31至图33所示的收起位置移动到图34至图36所示的展开位置。因此,第一翼刀2908的面板2944相对于第一翼刀2908的底座2942和/或相对于第一机翼2904的移动依赖弦向气流的有无、以及这种气流的相对强度(例如力)。
在一些示例中,第一翼刀2908的面板2944被配置为在具有第一速度的飞行器2900的巡航操作期间从图34至图36所示的展开位置移动到图31至图33所示的收起位置,并且第一翼刀2908的面板2944还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器2900的慢速操作(例如起飞或降落操作)期间从图31至图33的收起位置移动到图34至图36的展开位置。例如,第一翼刀2908的活动铰链2946可以被配置和/或实现为具有折曲、弯曲和/或卷曲力矩,该力矩使得活动铰链2946生成足以在飞行器2900以小于速度阈值(例如小于巡航速度)的速度行进时使第一翼刀2908的面板2944移动到图34至图36所示的展开位置和/或足以将其维持在该位置中的恢复力。当飞行器2900以高于或等于速度阈值的速度行驶时,由第一翼刀2908的活动铰链2946生成的恢复力经由偏转力克服,因此,第一翼刀2908的面板2944从图34至图36所示的展开位置移动到图31至图33所示的收起位置。
虽然上面提供的图31至图36及其描述致力于第一翼刀2908的致动器被实现为被配置为使第一翼刀2908的面板2944从图31至图33所示的收起位置偏置和/或移动到图34至图36所示的展开位置的活动铰链(例如活动铰链2946),但第一翼刀2908的致动器可以以其他形式来实现,包括例如电、液压、气动、马达驱动和/或形状记忆合金致动器。此外,虽然上面提供的图31至图36及其描述致力于联接至图29和图30的第一机翼2904的图29和图30的第一翼刀2908,但是了解情况的读者将认识到,可以类似地实现联接到图29和图30的第二机翼2906的图29和图30的第二翼刀2910(例如以围绕飞行器2900的纵轴2912镜像的方式)。而且,虽然上面提供的图31至图36及其描述致力于联接到图29和图30的第一机翼2904的图29和30的第一翼刀2908,但了解情况的读者将认识到,任何数量的额外翼刀可以类似地实现在第一机翼2904上。而且,虽然以上提供的图29至图36及其描述公开了图29至图36的第一翼刀2908以大体符合和/或对应于与图1至图10的第一翼刀108关联的结构和/或取向的方式来实现和/或构造,但了解情况的读者还将认识到,图29至图36的第一翼刀2908可以另选地以符合和/或对应于与图11至图20的第一翼刀1108或图21至图28的第一翼刀2108关联的结构和/或取向的方式来实现和/或构造。
在一些示例中,将任意上述翼刀(例如图1至图10的第一翼刀108、图11至图20的第一翼刀1108、图21至图28的第一翼刀2108、图29至图36的第一翼刀2908等)实现为:具有单个平面面板的翼刀在一些情况下可能关于沿着飞行器机翼的蒙皮收起翼刀变成问题,尤其是当机翼是具有相当大的弯曲度的弯曲机翼时。例如,图37是示例翼刀3702的截面图,该示例翼刀具有相对于示例弯曲机翼3706定位在示例收起位置中的单个示例平面面板3704。弯曲机翼3706具有从弯曲机翼3706的示例前缘3710朝向弯曲机翼3706的示例后缘3712移动的示例弦3708。平面面板3704相对于弦3708以示例角度3714定向。平面面板3704包括朝向弯曲机翼3706的前缘3710定位的第一示例端3716、与第一端3716相对并朝向弯曲机翼3706的后缘3712定位的第二示例端3718、以及位于平面面板3704的第一端与第二端3716、3718之间的示例性中间部分3720。
如图37所示,虽然当翼刀3702处于收起位置时,平面面板3704的中间部分3720与弯曲机翼3706相邻,但是弯曲机翼3706的曲率防止平面面板3704的第一和第二端3716、3718与弯曲机翼3706相邻。平面面板3704的第一和第二端3716、3718与图37的弯曲机翼3706之间的所例示间距和/或间隔在翼刀3702处于收起位置中时可能导致不期望的空气动力学性能损失(例如阻力)。在一些示例中,这种不期望的空气动力学性能损失可以通过另选地将图37的翼刀3702实现为具有多个平面面板的翼刀来有利地减少。
例如,图38是示例翼刀3802的截面图,该示例翼刀具有相对于示例弯曲机翼3806分别定位在对应示例收起位置中的多个示例平面面板3804。弯曲机翼3806具有从弯曲机翼3806的示例前缘3810朝向弯曲机翼3806的示例后缘3812移动的示例弦3808。在图38的例示示例中,翼刀3802的平面面板3804包括第一示例平面面板3814、第二示例平面面板3816、第三示例平面面板3818、第四示例平面面板3820以及第五示例平面面板3822。在其他示例中,翼刀3802可以包括不同数量的平面面板(例如2个、3个、4个、6个、8个、10个等)。
图38的第一平面面板3814相对于弦3808以第一示例角度3824定向。图38的第二平面面板3816位于第一平面面板3814的后面并且相对于弦3808以第二示例角度3826定向。图38的第三平面面板3818位于第二平面面板3816的后面并且相对于弦3808以第三示例角度3828定向。图38的第四平面面板3820位于第三平面面板3818的后面并且相对于弦3808以第四示例角度3830定向。图38的第五平面面板3822位于第四平面面板3820的后面并且相对于弦3808以第五示例角度3832定向。
在图38的例示示例中,第一、第二、第三、第四以及第五角度3824、3826、3828、3830、3832中的一些或全部彼此不同,其不同的角度对应于与第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822的相应位置相邻的弯曲机翼3806的蒙皮的相应局部曲率和/或基于曲率来确定。因此,当第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822处于它们各自的收起位置中时,第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822共同地匹配和/或模仿弯曲机翼3806的整体曲率。例如,图38的第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822中的各个与上述相对于图37的弯曲机翼3706由单个平面面板3704展示的间隔相比,展示与弯曲机翼3806的更小间隔。这种减小的间隔转而减少了可能与实现具有单个平面面板的翼刀关联的不期望的空气动力学性能损失。
图39是图38的示例翼刀3802的截面图,该示例翼刀具有相对于图38的示例弯曲机翼3806分别定位在对应示例展开位置中的多个示例平面面板3804(例如第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822)。翼刀3802的第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822单独且共同地配置为在翼刀3802处于图39的展开位置中时沿着弯曲机翼3806的翼展方向气流。在图38和图39的例示示例中,翼刀3802的第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822中的各个面板可以单独地移动和/或可致动。例如,翼刀3802的第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822中的各个面板可以在工作上联接到单独的对应弹簧加载轮轴。了解情况的读者将认识到,对应弹簧加载轮轴中的各个弹簧加载轮轴可以使用任意上述弹簧加载轮轴(例如图3至图10的弹簧加载轮轴316、图13至图20的弹簧加载轮轴1316、图23至图28的弹簧加载轮轴2316等)来实现。作为另一个示例,翼刀3802的第一、第二、第三、第四以及第五平面面板3814、3816、3818、3820、3822中的各个面板可以在工作上联接到单独的对应活动铰链和/或底座。了解情况的读者将认识到,可以使用图29至图36的上述活动铰链2946和/或底座2942来实现对应活动铰链和/或底座中的各个。
在一些示例中,任何上述面板和/或更一般地为任何上述翼刀(例如图1至图10的第一翼刀108、图11至图20的第一翼刀1108、图21至图28的第一翼刀2108、图29至图36的第一翼刀2908、图38和图39的第一翼刀3802等)可以被实现为:使得当翼刀处于其收起位置中时,面板和/或翼刀沿着机翼的周围蒙皮延伸并且相对于该蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。例如,图40是示例翼刀4002的截面图,该示例翼刀具有相对于示例机翼4006分别定位在对应示例凹进的收起位置中的多个示例面板4004。机翼4006包括示例支撑结构4008(例如翼梁),该支撑结构位于机翼4006的示例前缘4010与示例后缘4012之间。在图40的例示示例中,翼刀4002的面板4004包括第一示例面板4014、第二示例面板4016、第三示例面板4018以及第四示例面板4020。第一面板4014位于支撑结构4008的前面。第二面板4016位于第一面板4014的后面和支撑结构4008的前面。第三面板4018位于第二面板4016的后面和支撑结构4008的后面。第四面板4020位于第三面板4018的后面和支撑结构4008的后面。在其他示例中,翼刀4002可以包括不同数量的面板(例如2个、3个、5个、6个、8个、10个等),并且面板可以相对于支撑结构4008设置在不同的位置处。
如图40所示,第一、第二、第三以及第四面板4014、4016、4018、4020中的各个面板具有各自的收起位置,在该收起位置中,翼刀4002的面板凹进到机翼4006内(例如相对于机翼4006的蒙皮凹进)。在一些示例中,第一、第二、第三以及第四面板4014、4016、4018、4020中的各个面板可以分别凹进机翼4006内,使得面板以及联接到面板和/或更一般地联接到翼刀4002的任何轮轴、轮轴座、弹簧、活动铰链和/或底座在翼刀4002处于其收起位置时,相对于机翼4006的周围蒙皮凹进(例如完全或部分凹进)。当将翼刀4002收起时,将这种部件凹进机翼4006内可以进一步减小与翼刀4002关联的阻力。
图41是图40的示例翼刀4002的截面图,该示例翼刀具有相对于图40的示例机翼4006分别定位在对应示例展开位置中的多个示例面板4004。如图41所示,第一、第二、第三以及第四面板4014、4016、4018、4020中的各个面板具有各自的展开位置,在该展开位置中,翼刀4002的面板从机翼4006向上延伸(例如相对于机翼4006的蒙皮向上延伸)。在一些示例中,图40和图41的翼刀4002还可以包括定位在机翼4006的支撑结构4008上方的非凹进面板。在又一示例中,图40和图41的翼刀4002可以另外或另选地包括位于机翼4006的前缘4010和/或后缘4012处的一个或多个非凹进面板。
从前述内容,将理解,已经公开了用于飞行器机翼的示例依赖气流的可展开翼刀。与上述传统翼刀和/或其他对策不同,此处公开的示例可展开翼刀空气动力学地启动和/或是依赖气流的。在一些公开的示例中,可展开翼刀联接(例如可旋转地联接)到飞行器机翼,使得翼刀可有利地在收起位置与展开位置之间相对于机翼移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。面板被配置为在翼刀处于展开位置中时阻碍围绕飞行器的气流。例如,面板可以在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。作为另一个示例,面板可以在翼刀处于展开位置中时发起和/或生成沿着机翼的涡流。翼刀被有利地配置为响应于对翼刀施加的空气动力学力而在收起位置与展开位置之间移动。在一些公开的示例中,翼刀被配置为响应于对面板施加的空气动力学力而从展开位置移动到收起位置。在其他公开的示例中,翼刀被配置为响应于对翼刀的展开叶片施加的空气动力学力从收起位置移动到展开位置。
此处公开的示例依赖气流的可展开翼刀提供超过上述传统翼刀的大量优点。例如,此处公开的依赖气流的可展开翼刀的可移动性(例如从展开位置到收起位置的移动)有利地减少了在飞行器的高速操作期间(例如在巡航期间)的不期望的空气动力学性能的损失(例如阻力)。作为另一个示例,此处公开的依赖气流的可展开翼刀为翼刀提供了收起位置,借此,翼刀沿着机翼的蒙皮延伸(与机翼内垂直相反),从而相对于可以被机翼中机械联动装置以其他方式消耗的空间量有利地增加了机翼内的未使用空间的量,这些联动装置与上述数可垂直展开传统翼刀关联。作为又一个示例,此处公开的依赖气流的可展开翼刀促进了翼刀的无飞行员操作(例如展开和缩回),这有利地确保了翼刀在适当的时间和/或在适当的飞行条件下方展开和/或缩回。
在一些示例中,公开了一种设备。在一些公开的示例中,设备包括联接至飞行器机翼的翼刀。在一些公开的示例中,翼刀可在收起位置与展开位置之间相对于机翼移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板被配置成在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,翼刀被配置为响应于对面板施加的空气动力学力从展开位置移动到收起位置。
在一些公开的示例中,面板还被配置为在翼刀处于展开位置中时生成沿着机翼的涡流。
在一些公开的示例中,设备还包括致动器,该致动器被配置为使翼刀从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,致动器被配置为响应于空气动力学力小于阈值力值而将翼刀从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,翼刀被配置为在具有第一速度的飞行器的巡航操作期间从展开位置移动到收起位置。在一些公开的示例中,翼刀还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器的慢速操作期间从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,致动器包括在工作上联接到翼刀并安装道机翼的弹簧加载轮轴。在一些公开的示例中,弹簧加载轮轴包括轮轴和绕该轮轴盘绕的弹簧。
在一些公开的示例中,弹簧被配置为响应于空气动力学力大于阈值力值而缠绕在轮轴周围。在一些公开的示例中,弹簧还被配置为响应于空气动力学力小于阈值力值而在轮轴周围解绕。
在一些公开的示例中,轮轴具有相对于机翼的弦向方向倾斜的中心轴线。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以前束角倾斜。在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板远离中心轴线在内侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以后束角倾斜。在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板远离中心轴线在外侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板在机翼内凹进。
在一些公开的示例中,面板包括邻近蒙皮的第一部分定位的第一面板。在一些公开的示例中,蒙皮的第一部分具有相对于机翼的弦的第一取向。在一些公开的示例中,第一面板被配置为在翼刀处于收起位置时沿着蒙皮的第一部分定向。在一些公开的示例中,面板还包括第二面板,该第二面板位于第一面板的后面并且与蒙皮的位于第一部分后面的第二部分相邻。在一些公开的示例中,蒙皮的第二部分具有相对于机翼的弦的第二取向,该第二取向不同于第一取向。在一些公开的示例中,第二面板被配置为在翼刀处于收起位置时沿着蒙皮的第二部分定向。在一些公开的示例中,第一面板和第二面板被配置为在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。
在一些示例中,公开了一种用于移动联接到飞行器机翼的翼刀的方法。在一些公开的示例中,方法包括以下步骤:使翼刀在收起位置与展开位置之间移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,移动包括响应于对面板施加的空气动力学力使翼刀从展开位置移动到收起位置。
在一些公开的示例中,面板在翼刀处于展开位置中时生成沿着机翼的涡流。
在一些公开的示例中,空气动力学力经由沿着机翼的弦向方向的大致弦向气流来生成。
在一些公开的示例中,翼刀经由轮轴可旋转地联接到机翼,该轮轴具有相对于机翼的弦向方向倾斜的中心轴线。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以前束角倾斜。在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板远离中心轴线在内侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以后束角倾斜。在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板远离中心轴线在外侧方向上延伸。
在一些示例中,公开了一种设备。在一些公开的示例中,设备包括联接至飞行器机翼的翼刀。在一些公开的示例中,翼刀可在收起位置与展开位置之间相对于机翼移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板被配置成在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,翼刀被配置为响应于对翼刀的展开叶片施加的空气动力学力从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,展开叶片大致正交于面板。
在一些公开的示例中,面板还被配置为在翼刀处于展开位置中时生成沿着机翼的涡流。
在一些公开的示例中,设备还包括致动器,该致动器被配置为使翼刀从展开位置移动到收起位置。
在一些公开的示例中,致动器被配置为响应于空气动力学力小于阈值力值而将翼刀从展开位置移动到收起位置。
在一些公开的示例中,致动器包括在工作上联接到翼刀并安装道机翼的弹簧加载轮轴。在一些公开的示例中,弹簧加载轮轴包括轮轴和绕该轮轴盘绕的弹簧。
在一些公开的示例中,弹簧被配置为响应于空气动力学力大于阈值力值而缠绕在轮轴周围。在一些公开的示例中,弹簧还被配置为响应于空气动力学力小于阈值力值而在轮轴周围解绕。
在一些公开的示例中,轮轴具有大致平行于机翼的弦向方向的中心轴线。
在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板远离中心轴线在内侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,当翼刀处于展开位置时,展开叶片远离中心轴线在外侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板在机翼内凹进。
在一些公开的示例中,面板包括邻近蒙皮的第一部分定位的第一面板。在一些公开的示例中,蒙皮的第一部分具有相对于机翼的弦的第一取向。在一些公开的示例中,第一面板被配置为在翼刀处于收起位置时沿着蒙皮的第一部分定向。在一些公开的示例中,面板还包括第二面板,该第二面板位于第一面板的后面并且与蒙皮的位于第一部分后面的第二部分相邻。在一些公开的示例中,蒙皮的第二部分具有相对于机翼的弦的第二取向,该第二取向不同于第一取向。在一些公开的示例中,第二面板被配置为在翼刀处于收起位置时沿着蒙皮的第二部分定向。在一些公开的示例中,第一面板和第二面板被配置为在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。
在一些示例中,公开了一种用于移动联接到飞行器机翼的翼刀的方法。在一些公开的示例中,方法包括以下步骤:使翼刀在收起位置与展开位置之间移动,在收起位置中,翼刀的面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板在翼刀处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,移动包括响应于对翼刀的展开叶片施加的空气动力学力使翼刀从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,展开叶片大致正交于面板。
在一些公开的示例中,面板在翼刀处于展开位置中时生成沿着机翼的涡流。
在一些公开的示例中,空气动力学力经由沿着机翼的翼展方向的大致翼展方向气流来生成。
在一些公开的示例中,翼刀经由具有中心轴线的轮轴可旋转地联接到机翼。
在一些公开的示例中,中心轴线大致平行于机翼的弦向方向。
在一些公开的示例中,当翼刀处于收起位置时,面板远离中心轴线在内侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,当翼刀处于展开位置时,展开叶片远离中心轴线在外侧方向上延伸。
在一些示例中,公开了一种设备。在一些公开的示例中,设备包括飞行器机翼的翼刀。在一些公开的示例中,翼刀包括:底座,该底座联接到机翼;和面板,该面板可在收起位置与展开位置之间相对于底座和机翼移动,在收起位置中,面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板被配置成在面板处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,面板被配置为响应于对面板施加的空气动力学力从展开位置移动到收起位置。
在一些公开的示例中,面板还被配置为在面板处于展开位置中时生成沿着机翼的涡流。
在一些公开的示例中,设备还包括在面板与底座之间延伸的活动铰链。在一些公开的示例中,活动铰链被配置为使面板从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,活动铰链被配置为响应于空气动力学力小于阈值力值而将面板从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,面板被配置为在具有第一速度的飞行器的巡航操作期间从展开位置移动到收起位置。在一些公开的示例中,面板还被配置为在具有比第一速度小的第二速度的飞行器的慢速操作期间从收起位置移动到展开位置。
在一些公开的示例中,活动铰链被配置为随着面板从收起位置移动到展开位置而远离机翼的蒙皮弯曲。在一些公开的示例中,活动铰链还被配置为随着面板从展开位置移动到收起位置而朝向机翼的蒙皮拉直。
在一些公开的示例中,活动铰链被配置为响应于空气动力学力小于阈值力值而远离机翼的蒙皮弯曲。在一些公开的示例中,活动铰链还被配置为响应于空气动力学力大于阈值力值而朝向机翼的蒙皮拉直。
在一些公开的示例中,底座具有相对于机翼的弦向方向倾斜的中心轴线。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以前束角倾斜。在一些公开的示例中,当面板处于收起位置时,面板远离中心轴线在内侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以后束角倾斜。在一些公开的示例中,当面板处于收起位置时,面板远离中心轴线在外侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,当面板处于收起位置时,面板在机翼内凹进。
在一些公开的示例中,面板包括邻近蒙皮的第一部分定位的第一面板。在一些公开的示例中,蒙皮的第一部分具有相对于机翼的弦的第一取向。在一些公开的示例中,第一面板被配置为在面板处于收起位置时沿着蒙皮的第一部分定向。在一些公开的示例中,面板还包括第二面板,该第二面板位于第一面板的后面并且与蒙皮的位于第一部分后面的第二部分相邻。在一些公开的示例中,蒙皮的第二部分具有相对于机翼的弦的第二取向,该第二取向不同于第一取向。在一些公开的示例中,第二面板被配置为在面板处于收起位置时沿着蒙皮的第二部分定向。在一些公开的示例中,第一面板和第二面板被配置为在面板处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。
在一些示例中,公开了一种用于使飞行器机翼的翼刀的面板相对于机翼并且相对于翼刀的联接到机翼的底座移动的方法。在一些公开的示例中,方法包括以下步骤:使面板在收起位置与展开位置之间移动,在收起位置中,面板沿着机翼的蒙皮延伸,在展开位置中,面板远离蒙皮以向上角度延伸。在一些公开的示例中,面板在面板处于展开位置中时阻碍沿着机翼的翼展方向气流。在一些公开的示例中,移动包括响应于对面板施加的空气动力学力使面板从展开位置移动到收起位置。
在一些公开的示例中,面板在面板处于展开位置中时生成沿着机翼的涡流。
在一些公开的示例中,空气动力学力经由沿着机翼的弦向方向的大致弦向气流来生成。
在一些公开的示例中,翼刀还包括在底座与面板之间延伸的活动铰链。在一些公开的示例中,底座具有相对于机翼的弦向方向倾斜的中心轴线。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以前束角倾斜。在一些公开的示例中,当面板处于收起位置时,面板远离中心轴线在内侧方向上延伸。
在一些公开的示例中,中心轴线相对于机翼的弦向方向以后束角倾斜。在一些公开的示例中,当面板处于收起位置时,面板远离中心轴线在外侧方向上延伸。
虽然这里公开了特定的示例方法、设备以及制品,但本专利的覆盖范围不限于此。相反,本专利覆盖完全落在本专利的权利要求的范围内的所有方法、设备以及制品。
Claims (15)
1.一种设备,该设备包括:
翼刀(108、1108),该翼刀联接到飞行器(100、1100)的机翼(104、1104),所述翼刀相对于所述机翼能够在收起位置与展开位置之间移动,在所述收起位置中,所述翼刀的面板(142、1142)沿着所述机翼的蒙皮(114、1114)延伸,在所述展开位置中,所述面板远离所述蒙皮以向上角度延伸,所述面板被配置为在所述翼刀处于所述展开位置中时,阻碍沿着所述机翼的翼展方向气流,所述翼刀被配置为响应于对所述面板施加的空气动力学力而从所述展开位置移动到所述收起位置。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述面板还被配置为在所述翼刀处于所述展开位置中时生成沿着所述机翼的涡流,并且其中,所述面板在所述翼刀处于所述收起位置中时凹进在所述机翼内。
3.根据权利要求1所述的设备,还包括致动器(316、1316),该致动器被配置为使所述翼刀从所述收起位置移动到所述展开位置,其中,所述致动器被配置为响应于所述空气动力学力小于阈值力值而使所述翼刀从所述收起位置移动到所述展开位置。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,所述翼刀被配置为在具有第一速度的所述飞行器的巡航操作期间从所述展开位置移动到所述收起位置,其中,所述翼刀还被配置为在具有比所述第一速度小的第二速度的所述飞行器的慢速操作期间从所述收起位置移动到所述展开位置,其中,所述致动器(316、1316)包括弹簧加载轮轴,该弹簧加载轮轴在工作上联接到所述翼刀并安装到所述机翼,所述弹簧加载轮轴包括轮轴(144、1144)和卷绕在所述轮轴周围的弹簧(318、1318),并且其中,所述弹簧被配置为响应于所述空气动力学力大于所述阈值力值而缠绕在所述轮轴周围,并且所述弹簧还被配置为响应于所述空气动力学力小于所述阈值力值而在所述轮轴周围解绕。
5.根据权利要求4所述的设备,其中,所述轮轴具有中心轴线(146、1146),该中心轴线相对于所述机翼的弦向方向(124、1124)以后束角(1148)倾斜,并且其中,所述面板在所述翼刀处于所述收起位置中时远离所述中心轴线在外侧方向上延伸。
6.根据权利要求4所述的设备,其中,所述轮轴具有中心轴线(146、1146),该中心轴线相对于所述机翼的所述弦向方向(124、1124)以前束角(148)倾斜,并且其中,所述面板在所述翼刀处于所述收起位置中时远离所述中心轴线在内侧方向上延伸。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的设备,其中,所述面板包括:
第一面板(3814),该第一面板邻近所述蒙皮的第一部分定位,所述蒙皮的所述第一部分具有相对于所述机翼的弦(3808)的第一取向,所述第一面板被配置为在所述翼刀处于所述收起位置中时沿着所述蒙皮的所述第一部分定向;以及
第二面板(3816),该第二面板位于所述第一面板的后面并且与所述蒙皮的位于所述第一部分后面的第二部分相邻,所述蒙皮的所述第二部分具有相对于所述机翼的所述弦的第二取向,该第二取向不同于所述第一取向,所述第二面板被配置为在所述翼刀处于所述收起位置时沿着所述蒙皮的所述第二部分定向,所述第一面板和所述第二面板被配置为在所述翼刀处于所述展开位置中时阻碍沿着所述机翼的所述翼展方向气流。
8.一种用于使联接到飞行器(100、1100)的机翼(104、1104)的翼刀(108、1108)移动的方法,所述方法包括以下步骤:
使所述翼刀在收起位置与展开位置之间移动,在所述收起位置中,所述翼刀的面板(142、1142)沿着所述机翼的蒙皮(114、1114)延伸,在所述展开位置中,所述面板远离所述蒙皮以向上角度延伸,所述面板在所述翼刀处于所述展开位置中时,阻碍沿着所述机翼的翼展方向气流,所述移动包括:响应于对所述面板施加的空气动力学力而使所述翼刀从所述展开位置移动到所述收起位置。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述面板在所述翼刀处于所述展开位置中时生成沿着所述机翼的涡流,其中,所述空气动力学力经由沿着所述机翼的弦向方向(124、1124)的大致弦向气流来生成,并且其中,所述翼刀经由轮轴(144、1144)可旋转地联接到所述机翼,该轮轴具有相对于所述机翼的所述弦向方向倾斜的中心轴线(146、1146)。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述中心轴线相对于所述机翼的所述弦向方向以前束角(148)或后束角(1148)倾斜,并且其中,所述面板在所述翼刀处于所述收起位置中时远离所述中心轴线在内侧方向或外侧方向上延伸。
11.一种设备,该设备包括:
翼刀(2108),该翼刀联接到飞行器(2100)的机翼(2104),所述翼刀相对于所述机翼能够在收起位置与展开位置之间移动,在所述收起位置中,所述翼刀的面板(2142)沿着所述机翼的蒙皮(2114)延伸,在所述展开位置中,所述面板远离所述蒙皮以向上角度延伸,所述面板被配置为在所述翼刀处于所述展开位置中时,阻碍沿着所述机翼的翼展方向气流,所述翼刀被配置为响应于对所述翼刀的展开叶片(2144)施加的空气动力学力而从所述收起位置移动到所述展开位置。
12.根据权利要求11所述的设备,其中,所述展开叶片大致正交于所述面板。
13.一种用于使联接到飞行器(2100)的机翼(2104)的翼刀(2108)移动的方法,所述方法包括以下步骤:
使所述翼刀在收起位置与展开位置之间移动,在所述收起位置中,所述翼刀的面板(2142)沿着所述机翼的蒙皮(2114)延伸,在所述展开位置中,所述面板远离所述蒙皮以向上角度延伸,所述面板在所述翼刀处于所述展开位置中时,阻碍沿着所述机翼的翼展方向气流,所述移动包括:响应于对所述翼刀的展开叶片(2144)施加的空气动力学力而使所述翼刀从所述收起位置移动到所述展开位置。
14.一种设备,该设备包括:
飞行器(2900)的机翼(2904)的翼刀(2908),所述翼刀包括:底座(2942),该底座联接到所述机翼;和面板(2944),该面板可相对于所述底座和所述机翼在收起位置与展开位置之间移动,在所述收起位置中,所述面板沿着所述机翼的蒙皮(2914)延伸,在所述展开位置中,所述面板远离所述蒙皮以向上角度延伸,所述面板被配置为在所述面板处于所述展开位置中时,阻碍沿着所述机翼的翼展方向气流,所述面板被配置为响应于对所述面板施加的空气动力学力从所述展开位置移动到所述收起位置。
15.一种用于使飞行器(2900)机翼(2904)的翼刀(2908)的面板(2944)相对于所述机翼并且相对于所述翼刀的联接到所述机翼的底座(2942)移动的方法,所述方法包括以下步骤:
使所述面板在收起位置与展开位置之间移动,在所述收起位置中,所述面板沿着所述机翼的蒙皮(2914)延伸,在所述展开位置中,所述面板远离所述蒙皮以向上角度延伸,所述面板在所述面板处于所述展开位置中时,阻碍沿着所述机翼的翼展方向气流,所述移动包括:响应于对所述面板施加的空气动力学力而使所述面板从所述展开位置移动到所述收起位置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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