JP5542955B2 - アクティブウィングレット - Google Patents

Description

（関連出願）
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。

航空機業界には、航空機の効率を上げ、消費される化石燃料の量を削減するという高まり続けるニーズが存在している。効率、性能、および美観を高めるために、ウィングレットが設計され、大型マルチパッセンジャー航空機を含む多くの航空機に設置されている。かかるウィングレットは、通常、翼の端部に付属する水平本体部分、および水平本体部分から垂直に伸びることがある傾斜部分から成り立っている。例えば、ウィングレットが、航空機の効率、航空機の性能を高めるため、または航空機の美観を改善するためにも航空機の既存の翼に取り付けられることがある。

しかしながら、航空機にウィングレットを設置する費用は、翼取り付け後に翼を加工し、認証するための要件のために、多くの場合、法外に高価である。したがって、ウィングレットのアフターマーケット設置は、一般に大きな飛行機会社によって所有され、運用されている大型航空機に用意されている。

既存のウィングレットは、特定の航空機の型の特定の翼用に各ウィングレットを設計し、認証しなければならないという点で利用は限られている。さらに、固定されている既存のウィングレットは、飛行中の状態の変化に適応することができない。したがって、技術では、改善された航空機ウィングレットに対するニーズが残っている。

発明を実施するための形態は、添付の図に関して述べられている。図中、参照番号の一番左側の数字（複数の場合がある）は、その参照番号が最初に示される図を識別している。異なる図での同じ参照番号の使用は、類似した項目または同一の項目を示す。

航空機の翼に取り付け可能な実例的なアクティブウィングレットを示す図である。 アクティブウィングレットが取り付けられた実例的な航空機を示す図である。 図１の実例的なアクティブウィングレットを示し、図３の線Ａ−Ａに沿って取られたアクティブウィングレットの断面図である。 機械制御システム付きの図１のアクティブウィングレットの実例的な断面図である。 コンピュータ制御された制御システム付きの、図１のアクティブウィングレットの実例的な断面図である。 設計負荷比較グラフである。 設計応力およびモーメント負荷の比較グラフである。 制御可能空気流修正装置の詳細を示すフローチャートである。

（概要）
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。

上述されたように、既存の翼にウィングレットを追加すると、抗力を削減することによって飛行機の効率および性能が改善する。この性能の利点は、元の飛行機製造メーカによって説明されていなかった翼に対する追加の応力を付加するという代償を払って実現する。そのため、翼がウィングレットの追加に対応する構造上の能力を有するかどうかを判断するために、翼を完全に解析し、分解して模倣し、試験しなければならないため、飛行機に従来のパッシブウィングレットを設置することは高価である。大部分の場合、構造上の翼の修正が必要とされる。全ての場合に、翼の耐用年数（疲労寿命）が削減され、それによって顧客にとっての飛行機所有の総費用を増やす。対照的に、本明細書に説明されるアクティブウィングレットは、アクティブウィングレットはプラスの空気力学的効果を維持しつつ、最小の（おそらく有益でさえある）構造上の影響を有するため、エンジニアリングおよび認証の費用を削減する。上述されたように、本開示にかかるアクティブウィングレットは、ウィングレット上に位置する制御可能空気流修正装置の形を取る空気流制御システムを有することがある。この翼上に位置する制御可能空気流修正装置は調整することができ、それが航空機翼にかかる空気力学的な力を変更し得る。

航空機上のアクティブウィングレットは、スパン方向の断面負荷を、ウィングレットが付かない所与の翼のために最初に設計された値で、または値未満に保つように設計され得る。したがって、アクティブウィングレットは、ウィングレットの追加のために補強された翼を有するという要件を排除し得る。さらに、アクティブウィングレットの制御可能空気流修正装置は、翼の圧力の中心を機内に移動することによって翼の曲げモーメント削減する、および／または翼の疲労寿命に与えるウィングレットの影響を削減するように構成され得る。したがって、アクティブウィングレットの追加は、仮にあったとしても、翼および／またはそれが取り付けられている航空機の耐用年数を大幅に減少させることはない。いくつかの例では、アクティブウィングレットの追加は、翼および／またはそれが取り付けられている航空機の疲労寿命を削減し、全体的な耐用年数を増やすことさえある。さらに、同じ例または他の例では、アクティブウィングレットを追加すると、航空機の翼積載能力の総耐荷重も増加し、このようにして航空機の総重量の可能性を高めることがある。

（実例的なアクティブウィングレット）
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）。

アクティブウィングレット１００は、本体部分１０４および／または傾斜部分１０６に位置する１つまたは複数の制御面１１２の形を取る制御可能空気流修正装置１１０を含んでよい。さらに例として、一実施形態では、制御可能空気流修正装置１１０は、アクティブウィングレット１００の本体部分１０４上に位置してよい。別の実施形態では、制御可能空気流修正装置１１０は、アクティブウィングレット１００の傾斜部分１０６の上に位置してもよい。さらに別の実施形態では、制御可能空気流修正装置１１０は、アクティブウィングレット１００の本体部分１０４と傾斜部分１０６の両方の上に位置してもよい。さらに、およびほんの一例として、図１に示される実施形態では、制御可能空気流修正装置１１０は、アクティブウィングレット１００の後部（つまり、航空機の前部に対して、アクティブウィングレット１００の裏面）に位置して示される。このように、制御可能空気流修正装置１１０の調整は、制御面１１２が位置するアクティブウィングレット１００の後部部分（本体部分１０４または傾斜部分１０６）に対して、制御面１１２の角度を変更してよい。さらに、図１に示されるように、アクティブウィングレット１００は、２つの制御可能空気流修正装置１１０を含んでよい。ただし、さらに多いまたはさらに少ない空気流修正装置１１０が考えられる。

さらに、ほんの一例として図１に示されるように、傾斜部分１０６は基本的な台形形状として示されている。しかしながら、傾斜部分１０６は、矩形、三角形、楕円形、または任意の他の幾何学形状であってよい。さらに、傾斜部分１０６上に位置する空気流制御面１１２は、アクティブウィングレット１００の本体部分１０４上にある空気流制御面１１２に類似した形状、または同じ形状であってもよい。

さらに、図１のアクティブウィングレット１００は、一例としてであって、制限としてではなく、アクティブウィングレット１００の上の本体部分１０４の中心に位置するセンサ１１４を示す。ただし、センサ１１４は、アクティブウィングレット１００の上のどこにでも位置してもよく、例えば、センサ１１４は、傾斜部分１０６上、（航空機に対して）本体部分１０４の前部上、（航空機に対して）本体部分１０４の後部上、ウィングレット１００の表面上、ウィングレット１００の内部（つまり、ウィングレット１００の表面内部に位置する）、航空機全体の内部のどこにでも等、位置してよい。

また、ほんの一例として図１に示されているのは、上述されたアクティブウィングレット１００の取り付け前の航空機（不図示）の実例的なウィング１０２である。翼１０２は、エルロン１１６およびフラップ１１８を含んでよい。エルロン１１６およびフラップ１１８は、航空機の飛行制御のために使用され、いくつかの例では、航空機の一人または複数のパイロットによって制御されることがある。

図１は、アクティブウィングレット１００に結合される実例的な翼１０２を含んでよい実例的な改良された翼１０２も示す。改良された翼１２０が新しい航空機用に設計され、作られてよい、またはアクティブウィングレット１００が既存の翼１０２に取り付けられてもよい。改良された翼１２０のアクティブウィングレット１００は、既存の翼１０２に類似する形状で構成されてよい。さらに、およびほんの一例として、ウィングレット１００は、既存の翼１０２の端部がアクティブウィングレット１００の取り付け可能部分１０８の内部に常駐するように、既存のウィン部１０２の一部の上に収まってもよい。しかし、他の実施形態では、アクティブウィングレット１００は、既存の翼１０２の端部を取り付け可能な部分１０８に固定することによって既存の翼１０２に取り付けられてよい。さらに、ウィングレット１００は、既存の翼１０２と同じまたは類似する材料から製作されてよい。

（アクティブウィングレット付きの実例的な航空機）
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。

上述されたように、荷重軽減システムは、制御システム２０４を備える。制御システム２０２は、航空機２０２のアクティブウィングレット１００を制御するように構成されてよい。ほんの一例として、および制限としてではなく、制御システム２０４は、飛行中の荷重倍数データを含むが、これに限定されないシステムデータを受信し、処理するための１つまたは複数のプロセッサ（複数の場合がある）を含んでよい。一実施形態では、プロセッサ（複数の場合がある）２０６は、センサ１１４から飛行中データを受信してよい。図１に関して上述されたように、センサ１１４は翼上に示されているが、センサは航空機上のどこにでも位置してよい。制御システム２０４は、飛行中の荷重倍数データの記憶のためのメモリ２０８から追加で構成されてよい。メモリ２０８に記憶されるデータは、前に受信された加重倍数データ、現在記録されている（つまり、現在の飛行中の）荷重倍数データ、または現在の飛行中のデータおよび／または前に記録された飛行中のデータの編集物を含んでよい。ほんの一例として、制御システム２０４のメモリ２０８は、オペレーティングシステム２１０および制御論理回路２１２を含んでよい。

オペレーティングステム２１０は、データをプロセッサ（複数の場合がある）２０６とインタフェースをとり、航空機２０２の一人または複数のパイロットとの対話のためにグラフィックユーザインタフェース（不図示）を提供することによって制御システム２０４を操作する責任がある。制御システム２０４の制御論理回路２１２は、アクティブウィングレット１００の制御可能空気流修正装置１１０の制御面（複数の場合がある）を操作するように構成されてよい。一実施形態では、制御論理回路２１２は、センサ（複数の場合がある）１１４から受信される飛行中荷重倍数データに基づいて制御面（複数の場合がある）１１２を制御してよい。さらに、ここでは図示されていないが、所定のパラメータがメモリ２０６に記憶されてもよい。所定のパラメータは、制御面（複数の場合がある）１１２の動作を決定するために制御論理回路２１２によって使用されてもよい。いくつかの実施形態では、制御システム２０４は、同時にまたは独立して各制御面１１２を操作してよい。ほんの一例として、図２の制御システム２０４は、航空機２０２の外殻構造内に示されている。しかし、制御システムは、コックピット、尾部、翼等を含むが、これらに限定されない航空機上のどこにでも位置できる。

（実例的な空気流修正装置）
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。

一実施形態では、ほんの一例として、制御システム２０４は、接続部３０２によって制御面１１２に通信的におよび／または機械的に結合されてよい。図３は、制御システム２０４から制御面１１２への１つの実質的に真っすぐな連結器として接続部３０２を示す。ただし、接続部３０２は、接続部３０４を作るために曲がる、回転する、枢動する、または一連の複数の接続部であってよい。制御システム２０２と制御面１１２との間の接続部３０４は、制御面１１２を制御システム２０４に結合するための電子的、機械的、または任意の他のリソースによって動作可能であってよい。制御面１１２は、制御面１１２が後部端部をアクティブウィングレット１００の本体に対して上方におよび／または下方に回転できるように、ヒンジ、ピボット、または他のスイベル装置によってアクティブウィングレット１００に結合されてよい。上述されたように、制御システム２０４によって与えられる、アクティブウィングレット１００の制御面１１２を操作するためのコマンドに対して、航空機２０２のセンサ１１４から制御システム２０４によって受信される荷重倍数データに基づいてよい。

図４は、アクティブウィングレット１００の断面３００を通して見られる制御システム２０４の一実施形態４００を示す。図２および図３に関して説明されるように、制御システム２０４は、飛行中の荷重倍数データに基づいてアクティブウィングレット１００の制御面１１２を制御してよい。制御システム２０４は、図１に示される空気流修正装置１１０を反映してよい制御面１１２に結合されてよい。制御面１１２は、制御面１１２が制御システム２０４によって与えられるコマンドに関して移動できるようにするために、ヒンジ、ピボット、または他のスイベル装置３０４によってアクティブウィングレット１００に結合されてよい。

さらに、ほんの一例として、図４は、機械的な制御システム４０２の具体例を示す。機械的な制御装置４０２は、ばね４０６に結合されるボブウェイト４０４を含んでよい。ボブウェイト４０４は、鉛、または機械的な制御システム４０２を起動してよい他の重りから製作されてよい。ばね４０６は、コイルばね、弓形ばね、またはボブウェイト４０４のための抵抗を生じさせるために使用される任意の他の装置から作られてよい。一実施形態では、およびほんの一例として、ボブウェイト４０４は、結合システム４０８によって制御面１１２に結合されてよい。ほんの一例として、結合システム４０８は剛性の物体、ベルト、鎖、または制御面１１２にボブウェイト４０４を結合するための他のリソースであってよい。結合システム４０８は、ほんの一例として、２つの枢動点４１０および４１２、ならびに１つの固定点４１４とともに示される。結合システム４０８は、一連の枢動点、角度、または他の接続部を含んでもよい。結合システム４０８は、固定点４１４でばね４０６に接続するように構成されてよい。

一実施形態では、機械システム４０２は、例えば突風等の飛行中の状態、一人または複数のパイロットによって生じる操縦、または航空機の翼での任意の他の状態に反応するように構成されてよい。飛行中の状態に基づいて、ボブウェイト４０４は、ばねを基準に機械システム４０２内の位置を変更してよい。例えば、ボブウェイト４０４は、飛行中の状態に応じて、落下、上昇、またはそれ以外の場合場所を変更してよい。ボブウェイト４０４が場所を変更するとき、ボブウェイトは結合装置４０８にばね２０６にかかる抵抗力を起こさせ、カウンターウェイト４１６を反対方向に移動させる。その結果、カウンターウェイト４１６の運動が、結合システム４０８が接続部３０６に制御面１１２を調整させるように、２つの枢動点４１０および４１２を調整してよい。

図５は、アクティブウィングレット１００の断面３００を通って見られる論理制御器５０２の追加の実施形態５００を示す。図２から図４を参照して説明されるように、図４の制御システム２０４にそっくりの論理制御器５０２は、飛行中の荷重倍数データに基づいてアクティブウィングレット１００の制御面１１２を制御してよい。例として、および制限としてではなく、図５の実施形態５００は、１つまたは複数のセンサ１１４、論理制御器５０２、およびモータ５０４を含んでよい。センサ１１４は、図１に示されているセンサを代表してよい。センサ１１４は、論理制御器５０２に電子的に結合されてよい。論理制御器５０２は、モータ５０４に結合されてよい。ほんの一例として、モータ５０４は電気モータであってよい。一例では、モータ５０４は制御面１１２に結合されてよい。モータ５０４は、受信される飛行中の状態および論理制御器５０２の中にプログラミングされている所定の荷重倍数に応じて、制御面１１２の後部部分を上方または下方に回転できることがある。さらに、モータ５０４は、電子リソース、空気圧リソース、油圧リソース、または制御面１１２を作動するための別のリソースによって制御面１１２に結合されてよい。少なくとも１つの実施形態では、およびほんの一例として、モータ５０４は、制御面１１２に軸上で枢動させ、後部部分を上方および下方に移動させ、論理制御器５０２によって計算されるとおりに制御面１１２を調整してよい。

論理制御器５０２は、アクティブウィングレット１００、コックピット（不図示）、航空機（不図示）の機体内、または航空機上に位置するどこにでも位置してよい。飛行中の荷重倍数データは、最初に、航空機２０２上に位置するセンサ１１４によって受信されてよい。情報は、パイロットによる慎重な飛行中の操縦、突風、または航空機に対する条件の変化の他の原因から生じていることがある。センサ１１４によって収集される情報は、論理制御器５０２によって受信されてよく、データは解析、またはそれ以外の場合処理されてよい。１つの例では、論理制御器５０２は、航空機の特定の作りおよび型を表してよい所定の荷重倍数をプログラミングされてよい。さらに、論理制御器５０２は、翼に対するモーメント荷重を最小限に抑えるために飛行中の状態に基づいて制御面１１２の位置を計算してよい。言い換えると、論理制御器５０２は、飛行中の状態を受信し、制御面１１２の必要とされる位置を決定してよい。さらに、論理制御器５０２は、制御面１１２の制御を完了するために、それが結合されてよいモータ５０４に信号を送信してよい。ほんの一例として、モータ５０４は、電子、空気圧、油圧、または他の任意の種類のモータであってよい。

（実例的な比較グラフ）
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。

グラフ６００は、１つのダッシュ記号および２つの点でのあるグラフ６００上の線で表される、従来の製造翼上での揚力分布を示す。グラフ６００は、破線で表される、従来のウィングレットが設置されるときの翼での揚力分布も示す。さらに、グラフ６００は、アクティブウィングレット１００が翼上に組み込まれるときの翼の揚力分布も示す。比較は、従来のウィングレットによって生じる揚力分布が、ウィングチップでより大きくなることがあることを示す。これは、翼の揚力の中心を機外に移動させ、それが翼曲げ荷重を増加することがある。しかし、翼が荷重軽減アクティブウィングレットシステム２００を活用するアクティブウィングレット１００を有するとき、ウィングチップでの揚力分布は、従来のウィングレットの揚力分布よりも著しく低下することがある。グラフ６００は、荷重が、ウィングチップの場所（航空機から最も遠い点）でゼロを下回ることさえある可能性があることを示す。これらの荷重は、航空機が目にすることがある最高の荷重である、航空機にかかる設計荷重を表している。アクティブウィングレット制御可能面１１２が展開されていないとき、アクティブウィングレット１００は、パッシブウィングレットまたは固定ウィングレットの同じ効率の利点を生じさせる。荷重倍数が増し、翼にかかる荷重が増すと、ウィングレット１００上の制御面１１２は翼にかかる荷重を削減するために調整してよい。一実施形態では、アクティブウィングレット制御面１１２は、大半の時間未展開または未偏向であってよい。ただし、別の実施形態では、制御面は、翼にかかる荷重が元の設計荷重に近づくときにだけ展開されてよい。

図７は、アクティブウィングレットシステム、アクティブシステムがないウィングレット付きの翼、および標準的な翼の翼設計応力比較を表すグラフ７００を示す。設計応力または設計荷重は、翼構造が積載するように設計される臨界荷重である。Ｘ軸は、航空機の翼の長さに沿った場所を表す。単位は、翼セミスパンの割合（％）で示される。翼の長さは１つの表現に過ぎず、アクティブウィングレット１００が設置される翼のサイズの制限ではない。さらに、図７では、Ｙ軸は翼にかかる負荷を表す。この負荷は、設計ルート曲げモーメント荷重を示す。比較は、翼が担う標準的な負荷を示す。グラフ７００は説明のためだけであり、いかなる点でも制限的となり得ない。ルート曲げモーメント荷重は、翼の作りおよび型が変化すると、より大きくまたはより小さくなることがある。グラフ７００は、アクティブシステムがないウィングレットが追加されるときの翼の荷重も示す。さらに、グラフ７００は、ウィングレットが翼に追加されるときの翼にかかる荷重も示す。

アクティブウィングレットシステム２００がウィングレット１００で有効にされた状態では、設計モーメント荷重は、アクティブシステムがないウィングレット付きの翼に対する設計荷重よりも低いことがある。さらに、アクティブシステム２００がウィングレット１００で有効にされた状態では、モーメント荷重は、ウィングレットが設置されていない翼にかかる負荷よりも低いことがある。従来のウィングレットは、荷重倍数の関数として、翼応力を増加し、実質的には翼の疲労寿命を削減する。「ｇあたりの応力」曲線の傾きは、通常、線形であり、パッシブウィングレットの追加は、翼の予想寿命よび計算寿命を削減する傾きを増す。アクティブウィングレットは、それが元の曲線の傾きと同じ、または低くなるようにこの曲線の傾きを削減する。

（実例的な方法）
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。

（結論）
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)

1. 航空機（１０２、２００）の基線主翼に固定して取り付け可能であるウィングレット（１００）であって、
   前記航空機（１０４）の前記基線主翼に実質的に平行である水平部分であって、前記航空機（１０２、２００）の前記基線主翼の機外部分に固定して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（１００）の前記水平部分に直接的に結合される制御可能空気流修正装置（１１０）であって、前記水平部分の後縁に配置され、前記航空機（１０２、２００）の翼にかかる荷重を軽減するように構成されるとともに、エルロン（１１６）と関係なく制御可能である前記制御可能空気流修正装置と、
   を備えるウィングレット。
2. 前記制御可能空気流修正装置が、電子的に、機械的に、油圧的に、または空気圧的に（３０２、４０２、５０２）の内の少なくとも１つで前記ウィングレットの制御面を調整するように構成される、請求項１に記載のウィングレット。
3. 前記制御可能空気流修正装置が、前記制御可能空気流修正装置（１１０）の制御面（１１２）を制御するための制御システム（２０４）に結合される、請求項１に記載のウィングレット。
4. 前記制御システムが、制御論理回路（２１２）付きの制御装置（２０４、５０２）を含み、前記制御装置が前記航空機（１１４）上に位置するセンサに通信で結合される、請求項３に記載のウィングレット。
5. 前記制御装置（５０２）が、前記航空機（６００）の飛行中の荷重倍数および前記航空機（７００）の飛行状態の内の少なくとも１つを示すために、前記航空機（１１４）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４に記載のウィングレット。
6. 前記制御装置（５０２）が、前記航空機（１１４）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（３０４、５０４）を調整するようにさらに構成される、請求項５に記載のウィングレット。
7. 前記水平部分が、前記航空機の前記基線主翼のエルロンおよび前記航空機の前記基線主翼のフラップの少なくとも一方の機外に固定して付属するように構成される、請求項１に記載のウィングレット。
8. 航空機（１０２、２００）の基線主翼に固定して取り付け可能であるウィングレット（１００）であって、
   前記航空機の前記基線主翼に実質的に平行である水平部分（１０４）および前記水平部分（１０４）に結合された傾斜部分（１０６）であって、前記傾斜部分が前記水平部分（１０４）から上方への角度で突出するよう、前記水平部分が前記航空機の前記基線主翼の機外部分に固定して取り付けられている、当該水平部分および傾斜部分と、
   前記航空機（１０２、２００）の前記基線主翼に取り付けられたときに前記基線主翼の荷重を設計荷重未満に低減する制御可能空気流修正装置（１１０）であって、前記ウィングレット（１００）の前記水平部分（１０４）に直接結合され、前記傾斜部分（１０６）から機内へ存在する当該制御可能空気流修正装置と、
   を備えるウィングレット。
9. 前記傾斜部分が前記水平部分（１０４、１０６）に関して固定される、請求項８に記載のウィングレット。
10. 前記航空機の前記翼に影響を与える荷重を軽減するために前記制御可能空気流修正装置（１１０）を積極的に制御するための制御システム（５０２）をさらに備える、請求項８に記載のウィングレット。
11. 前記航空機の疲労を低減するために前記制御可能空気流修正装置（１１０）を積極的に制御するための制御システム（２０４）をさらに備える、請求項８に記載のウィングレット。
12. 航空機（８０２）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の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（１００、１０２、２０２）の基線主翼の機外部分に固定して取り付けられるウィングレット上に位置する制御可能空気流修正装置（１１０）を調整する（８０４）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（８００）の前記基線主翼に実質的に水平である前記ウィングレットの水平部分の後縁に位置し、前記制御可能空気流修正装置（１１０）が翼にかかる荷重を軽減するように構成され、前記航空機のエルロン（１１６）とは無関係に制御可能である、制御可能空気流修正装置を調整することと、
    を含む方法。
13. 前記制御可能空気流修正装置（１１０）が、ヒンジ（３０４）に結合される制御面（１１２）の１つの端縁又は部分を含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記制御可能空気流修正装置の前記調整が、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（３００）の前記水平部分に対して上方へまたは下方へ移動するように、水平軸に沿って前記ヒンジで前記制御面を回転することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記制御可能空気流修正装置の前記調整が、前記翼の圧力の中心を移動させることによって前記航空機の翼の翼荷重を削減するか、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かの少なくとも１つを行うように構成され、前記翼荷重が、前記翼（６００、７００）の曲げモーメントまたはねじりモーメントの内の少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 航空機（８０２）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の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（１００、１０２、２０２）の基線主翼の機外部分に固定して取り付けられるウィングレット上に位置する制御可能空気流修正装置（１１０）を調整する（８０４）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（８００）の前記基線主翼に実質的に水平である前記ウィングレットの水平部分に位置し、前記ウィングレットの前記水平部分（１０４）が、前記水平部分（１０４）に結合されて前記水平部分（１０４）から上方への角度で突出する傾斜部分（１０６）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。
17. 航空機（１０２、２００）に固定して取り付け可能なウィングレット（１００）であって、
    前記航空機の基線主翼および傾斜部分（１０６）に実質的に平行である水平部分（１０４）であって、前記傾斜部分（１０６）が前記水平部分（１０４）から上方への角度で突出するように前記航空機（１０２、２００）の前記基線主翼の機外部分に固定して取り付けら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直接的に結合される制御可能空気流修正装置（１１０）と、を備え、
    前記制御可能空気流修正装置（１１０）が前記傾斜部分（１０６）から機内にあり、前記制御可能空気流修正装置が、
    前記航空機（１１４）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し（８０２）、
    前記受信した飛行中荷重倍数データ（８０４）に少なくとも部分的に基づいて前記ウィングレットに対して調整し、前記航空機（７００）の前記基線主翼に影響を及ぼす荷重を軽減するために調整する、
    ように構成されるウィングレット。
18. 航空機（２００）であって、
    機体（２０２）と、
    基線主翼（１０２）であって、前記基線主翼の第１の端部で前記機体（２０２）に結合され、エルロン（１１６）を有する前記基線主翼と、
    ウィングレット（１００）であって、
    水平部分（１０４）が前記基線主翼（１０２）の機外になるように、前記基線主翼（１０２）の第２の端部に結合される前記水平部分（１０４）と、
    前記ウィングレットの前記水平部分（１０４）に直接的に結合される制御可能空気流修正装置（１１０）であって、
    前記基線主翼（１０２）に対して実質的に水平となるように、前記ウィングレット（１００）の後縁に配置される前記制御面（１１２）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運動を制御するための制御システム（２０４）と、を備え、
    翼に係る荷重を軽減するように構成されるとともに、
    前記エルロン（１１６）とは関係なく制御可能である、前記制御可能空気流修正装置と、
    を備えるウィングレット（１００）と、
    を備える航空機（２００）。
19. 前記制御面（１１２）が、電子的に、機械的に、油圧的に、空気圧的に（３０２、４０２、５０２）、またはそれらの組み合わせの内の少なくとも１つで調整可能である、請求項１８に記載の航空機。
20. 前記制御システム（２０４）が、前記航空機上に位置するセンサ（１１４）に通信で結合され、前記航空機（２００）の上に位置する前記センサ（１１４）から信号を受信するように構成される、請求項１９に記載の航空機。

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