JP2013512153A - アクティブウィングレット - Google Patents
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Abstract
Description
本願は国際出願であり、全てが参照することによって本明細書に組み込まれる、2009年12月1日に出願された「アクティブウィングレット」と題する米国仮特許出願第61/265,534号の利益を主張する2010年6月10日に出願された「アクティブウィングレット」と題する米国特許出願第12/797,742号の継続である、2010年9月24日に出願された「アクティブウィングレット」と題する米国特許出願第12/890,557号の利益を主張する。
本願は、認証の費用および時間を削減するだけではなく、航空機の効率、性能、および美観を改善するためのアクティブウィングレットを説明する。アクティブウィングレットは、制御可能空気流修正装置を含むことがある。制御可能空気流修正装置を有するおかげで、かかるウィングレットは、飛行中の荷重倍数データおよび飛行条件データに応えて制御可能空気流修正装置の制御面の端縁および/または部分を調整できる場合がある。
図1は、航空機(不図示)の翼102に取り付け可能であってよい実例的なアクティブウィングレット100を示す。一実施形態では、アクティブウィングレット100は、水平面および/または航空機の翼に実質的に平行であってよい本体部分104を含んでよい。ほんの一例として、および制限としてではなく、アクティブウィングレット100は、本体部分104の外側に傾斜部分106、および本体部分104の内側に取り付け可能部分108を含むこともある。この例では、本体部分104の外側および内側は、外側が内側よりもさらに遠くなるように翼102に関して説明される。さらに、傾斜部分106は、それが本体部分104から垂直に突出するように本体部分104に関して実質的に鉛直であってよい。しかし、他の実施形態では、傾斜部分106は、90℃以外の角度で本体部分104から突出するように構成されてよい。さらに他の実施形態では、傾斜部分106は、(航空機に関して)下方に突出することを含む角度で、本体部分104から突出するように構成されてよい。さらに、傾斜部分106は、本体部分104の外側から突出するとして上述されているが、アクティブウィングレット100は、傾斜部分106が、本体部分104の真中、または任意の他の場所から突出するように設計されてよい(つまり、傾斜部分106は、本体部分104の内側と外側との間の任意の位置に位置してよい)。
図2は、少なくとも1つの取り付けられたアクティブウィングレット100を含む航空機202上に実装される実例的な荷重軽減システム200を示す。荷重軽減システム200の構成部品は、センサ114、アクティブウィングレット(複数の場合がある)100、制御システム104、および制御面(複数の場合がある)112を含んでよい。ほんの一例として、および制限としてではなく、図2は、航空機202の各翼上の1つのアクティブウィングレット100を示す。ただし、アクティブウィングレット100は、航空機202の他の表面上に設置されてもよい。例えば、アクティブウィングレット100は、図示されるように翼上に位置することもあれば、それらは航空機202の尾翼上、もしくは任意の他の水平面または鉛直面上に位置することもある。
図3は、図1および図2のアクティブウィングレット100を示し、線A−Aに沿って取られるアクティブウィングレット100の断面図300を含む。断面300は、ウィングレット100の本体部分104を横断する。さらに、ウィングレット100の本体部分104の断面300は、アクティブウィングレット100に位置する図2の制御システム204の構成部品の一実施形態を示す。図3に示されるように、制御システム204はウィングレット100の本体部分104内に位置してよい。ただし、制御システム204は、ウィングレット100の図1の傾斜部分106内、アクティブウィングレット100の他の部分内、または航空機上の任意の場所に位置してよい。
図6は、航空機の翼上の場所に対して、航空機の翼上にかかる荷重倍数を比較するグラフ600を示す。図6の翼は、翼の一般的な表示であり、航空機翼の特定の作りまたは型を表すように作られていない。グラフのX軸は、翼上の場所を示す。それは、翼のセミスパンの割合(%)で表されている。翼の長さは、表現に過ぎず、アクティブウィングレット100が設置され得る翼のサイズの制限ではない。Y軸は、翼上での揚力分布を表している。荷重は、飛行機の中心に近いほど高くなる。グラフ600は説明のためだけであり、航空機が経験することがある荷重分布の一例を示している。グラフ600は、分散された負荷がグラフ上の任意の点でより多くてよいのか、それともより少なくてよいかを制限しない。グラフ600は、翼が遭遇することがある分散された加重の基本的な形状を表している。
図8は、データを受信し、計算し、制御面を位置決めする1つの方法800のフロー図を示す。上述されたように、センサは、航空機の飛行状態に基づいたデータを受信する。方法は、必ずではないが、図1に示されるセンサ112を使用することによって実現されてよい。この特定の実装形態では、方法800は、方法900が航空機上に位置するセンサからデータを受信するブロック802で開始する。ブロック804で、信号が受信され、調整可能な制御装置の中にプログラミングされている事前に登録されたデータで計算される。ブロック804の調整可能な制御装置は、計算に基づいて、信号を送信し、制御面806を遮る。ブロック806で、制御面は信号を受信し、調整可能な制御装置から受信された信号に応じて、そのヒンジ点に基づいて上方または下方に調整されてよい。
実施形態は、構造上の特長および/または方法論的な行為に特定の言語で説明されてきたが、開示は、必ずしも説明された特定の特長または行為に制限されないことが理解されるべきである。むしろ、特定の特長および行為は、実施形態を実現する実例的な形式として開示される。
Claims (20)
- 航空機に取り付け可能なウィングレットであって、
航空機の翼および傾斜部分に実質的に平行である水平部分であって、前記傾斜部分が前記水平部分から上方の角度で突出するように前記航空機に付属するように構成される前記水平部分と、
前記ウィングレットの前記水平部分に結合される制御可能空気流修正装置であって、前記制御可能空気流修正装置が前記傾斜部分から機内にある、制御可能空気流修正装置と、
を備えるウィングレット。 - 前記ウィングレットの前記傾斜部分に結合される第2の制御可能空気流修正装置をさらに備える、請求項1に記載のウィングレット。
- 前記水平部分、前記傾斜部分、および/または前記制御可能空気流修正装置が特定の航空機用に特に構成されている、請求項1に記載のウィングレット。
- 前記構成が、飛行データに少なくとも部分的に基づいている、請求項3に記載のウィングレット。
- 前記制御可能空気流修正装置が、前記ウィングレットの制御面を電子的に、機械的に、油圧的におよび/または空気圧的に調整するように構成された、請求項1に記載のウィングレット。
- 前記制御可能空気流修正装置が、前記ウィングレットの制御面を制御するための制御システムに結合されている、請求項1に記載のウィングレット。
- 前記制御システムが制御論理回路付きの制御装置を備え、前記制御装置が前記航空機上に位置するセンサに通信で結合される、請求項6に記載のウィングレット。
- 前記制御装置が、飛行機の飛行中荷重倍数および/または飛行条件を示すために、前記航空機上に位置する前記センサから信号を受信するように構成された、請求項7に記載のウィングレット。
- 前記制御装置は、前記航空機上に位置する前記センサからの前記信号に少なくとも部分的に基づいて、前記制御可能空気流修正装置を調整するようにさらに構成される、請求項8に記載のウィングレット。
- 前記航空機上に位置する前記センサが、飛行中荷重倍数データを受信し、および/または飛行中荷重倍数データを前記制御装置に送信するように構成される、請求項9に記載のウィングレット。
- 前記制御可能空気流主性装置が、前記ウィングレットの前記水平部分の前記後縁に結合される、請求項1に記載のウィングレット。
- 航空機上に位置するセンサから飛行中の荷重倍数データを受信することと、
前記受信した飛行中荷重倍数データに少なくとも部分的に基づいて、前記航空機のウィングレットに位置する制御可能空気流修正装置を調整することであって、前記制御可能空気流修正装置が、前記航空機の翼に実質的に平行である前記ウィングレットの紙幣部分に位置し、前記ウィングレットの前記水平部分が前記水平部分から上方の角度で突出する前記鉛直部分から機内に位置する、制御可能空気流修正装置を調整することと、
を含む方法。 - 前記制御可能空気流修正装置が、ヒンジに結合される制御面の1つの端縁または部分を備える、請求項12に記載の方法。
- 前記制御可能空気流修正装置の前記調整することが、前記ヒンジに結合される前記1つの端縁以外の前記制御面の端縁が、前記航空機の前記水平部分に対して上方にまたは下方に移動するように、前記ヒンジで水平軸に沿って前記制御面を回転することを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記制御可能空気流修正装置を前記調整することが、翼の圧力の中心を機内に移動させることによって前記航空機の前記翼の翼荷重を削減するように、および/または前記航空機の翼の疲労寿命に対するウィングレットの影響を削減するように構成され、前記翼荷重が前記翼の曲げモーメントおよび/またはねじりモーメントを含む、請求項12に記載の方法。
- 制御面が実質的に翼に対して平行になるように、航空機の前記翼の後縁に取り付け可能である前記制御面と、
飛行中の荷重データに少なくとも部分的に基づいて前記制御面の上方および/または下方への運動を制御するための制御システムと、
を備える制御可能空気流修正装置。 - 制御面が実質的に翼に対して垂直になるように、航空機の前記翼の後縁に取り付け可能である前記制御面と、
飛行中の荷重データに少なくとも部分的に基づいて前記制御面の機内へおよび/または機外への運動を制御するための制御システムと、
をさらに備える、請求項16に記載の制御可能空気流修正装置。 - 前記制御システムが、飛行データに少なくとも部分的に基づいて前記航空機用に特に校正される、請求項16に記載の制御可能空気流修正装置。
- 前記制御面が、電子的に、機械的に、油圧的におよび/または空気圧的に調整される、請求項16に記載の制御可能空気流修正装置。
- 前記制御システムが、前記航空機上に位置するセンサに通信で結合され、前記航空機に位置する前記センサから信号を受信するように構成される、請求項16に記載の制御可能空気流修正装置。
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