KR20130143486A - 스윙 팁 조립체의 회전 조인트 - Google Patents

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Abstract

스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디에 회전식으로 결합하기 위한 회전 조인트 및 방법들이 제시되어 있다. 스윙 팁 조립체를 결합하도록 구성된 회전 플레이트는 개방 중심부, 상부 슬라이드 표면부, 내부 슬라이드 표면부, 및 하부 슬라이드 표면부를 포함하는 슬라이드 링을 포함한다. 상부 조인트 플레이트는 상부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 유체 역학적 바디에 결합하도록 구성된다. 하부 조인트 플레이트는 하부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합된다. 하부 조인트 플레이트는 유체 역학적 바디에 결합하도록 구성된다.

Description

스윙 팁 조립체의 회전 조인트{SWING TIP ASSEMBLY ROTATION JOINT}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 유체 역학적 설계에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 가변적인 뒤제침을 가진(variable-sweep) 유체 역학적 바디들의 설계에 관한 것이다.
민간 항공기의 날개 길이 한계들이 공항 게이트 및 유도로 크기 제한들에 의해 만들어질 수 있다. 길어진 날개 길이들은 양력 대 항력(lift-to-drag)에 관련된 효율 성능과 같은 항공기의 성능을 증대시키는 데에 사용될 수 있다. 항공기 성능을 증대시키기 위하여 항공기 날개 길이를 증가시키는 것은 공항 게이트 및 유도로 크기 제한들과 충돌될 수 있다. 예를 들어, 항공기의 한 세대를 위해 지어진 공항 게이트 및 유도로는 더 긴 날개 길이를 갖도록 만들어진 항공기의 다음 세대들을 위해서는 너무 작을 수 있다. 공항 제한들은 더 효율적으로 비행하기 위해 더 큰 날개 길이를 가진 항공기가 이러한 공항 제한들을 가진 공항들에서 사용되는 것을 방해할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디에 회전식으로 결합하기 위한 회전 조인트 및 방법을 제공하는 데 있다.
스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디에 회전식으로 결합하기 위한 회전 조인트 및 방법들이 제시되어 있다. 스윙 팁 조립체에 결합될 수 있는 회전 플레이트는 개방 중심부, 상부 슬라이드 표면부, 내부 슬라이드 표면부, 및 하부 슬라이드 표면부를 포함하는 슬라이드 링을 포함한다. 상부 조인트 플레이트는 상부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 유체 역학적 바디에 결합될 수 있다. 하부 조인트 플레이트는 하부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합된다. 또한, 하부 조인트 플레이트는 유체 역학적 바디에 결합될 수 있다.
회전 조인트는 예를 들어 유도로 이동 및 게이트 주차, 그리고 다른 적용들 동안에 줄어든 날개 길이를 가능하게 하기 위하여 날개 팁이 꼬리 날개 쪽으로 회전하는 것을 허용한다. 회전 조인트는, 날개 박스 구조물에 부착된 상부 및 하부 플레이트들에 의해 제위치에 물려 고정되는, 날개 팁에 부착되는 "도넛형의(donut)" 내부 링을 포함한다. 또한, 날개 팁은 고속의 공기 역학적 이득을 위해 전방으로 회전될 수 있고, 저속의 공기 역학적 이득을 위해 어느정도 꼬리 날개 쪽으로 회전될 수 있으며, 그리고 유도로 이동 및 게이트 주차를 위해 더 꼬리 날개 쪽으로 회전될 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명의 실시예들은 항공기의 날개 길이를 변화시키는 능력을 제공한다. 이에 따라, 항공기는 현존하는 공항 제한들 내에 여전히 수용되는 더 큰 날개 길이를 가져 비행에서 더 효율적일 수 있다.
일 실시예에서, 스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디에 회전가능하게 결합시키기 위한 회전 조인트는 회전 플레이트, 상부 조인트 플레이트, 및 하부 조인트 플레이트를 포함한다. 회전 플레이트는 스윙 팁 조립체에 결합하고, 개방 중심부, 상부 슬라이드 표면부, 내부 슬라이드 표면부, 및 하부 슬라이드 표면부를 포함하는 슬라이드 링을 포함한다. 상부 조인트 플레이트는 상부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 유체 역학적 바디에 결합하도록 구성된다. 하부 조인트 플레이트는 하부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합하도록 구성되며, 유체 역학적 바디에 결합하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 유체 역학적 바디에 결합된 스윙 팁 조립체의 회전을 제공하기 위한 방법은 스윙 팁 조립체에 결합하도록 구성된 회전 플레이트를 제공한다. 회전 플레이트는 개방 중심부, 상부 슬라이드 표면부, 내부 슬라이드 표면부, 및 하부 슬라이드 표면부를 포함하는 슬라이드 링을 포함한다. 또한, 이러한 방법은 상부 조인트 플레이트를 상부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합하고, 이때 상부 조인트 플레이트는 유체 역학적 바디에 결합하도록 사용가능하다. 또한, 이러한 방법은 하부 조인트 플레이트를 하부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합하고, 이때 하부 조인트 플레이트는 유체 역학적 바디에 결합하도록 사용가능하다. 또한, 상기 방법은 하부 조인트 플레이트를 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합한다.
다른 실시예에서, 유체 역학적 바디에 결합된 스윙 팁 조립체를 위한 회전 조인트를 작동시키는 방법은 회전 플레이트의 슬라이드 링의 상부 슬라이드 표면부를 상부 슬라이드형 커플링 상에서 유체 역학적 바디에 결합된 상부 조인트 플레이트로 슬라이드시킨다. 또한, 이러한 방법은 슬라이드 링의 하부 슬라이드 표면부를 하부 슬라이드형 커플링 상에서 유체 역학적 바디에 결합된 하부 조인트 플레이트로 슬라이드시킨다. 또한, 이러한 방법은 슬라이드 링의 내부 슬라이드 표면부를 상부 슬라이드형 커플링 상에서 상부 조인트 플레이트로 그리고 하부 슬라이드형 커플링 상에서 하부 조인트 플레이트로 슬라이드시키고, 이때 하부 조인트 플레이트는 슬라이드 링의 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합된다. 이때, 상기 방법은 스윙 팁 조립체의 위치를 상부 조인트 플레이트 및 하부 조인트 플레이트에 대한 회전 플레이트의 회전에 따라 유체 역학적 바디의 평면에 구성하는 것으로, 여기서 회전 플레이트는 스윙 팁 조립체에 결합되어 있다.
이러한 요약은 아래 상세한 설명에서 더 설명되는 개념들 중 선택된 것을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된 것이다. 이러한 요약은 청구된 요지의 중요 특징들 또는 필수 특징들을 확인하는 것으로 의도되지 아니하고, 청구된 요지의 범위를 결정하는 데에 도움이 되도록 사용되는 것으로도 의도되지 아니한다.
이와 같은 스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디에 회전식으로 결합하기 위한 회전 조인트 및 방법에 의하면, 항공기의 날개 길이를 변화시키는 능력이 제공되고, 이에 따라 항공기는 현존하는 공항 제한들 내에 여전히 수용될 수 있으면서 더 큰 날개 길이를 가질 수 있어 비행에서 더 효율적일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 대한 더 완전한 이해는 다음 도면들과 함께 고려되는 때에 상세한 설명과 청구항들을 참조함에 따라 얻어질 수 있는 것으로, 동일 참조 번호들은 도면들에 걸쳐 유사한 구성요소들을 나타낸다. 도면들은 본 발명의 폭, 범위, 규모 또는 적용가능성을 제한하지 않으면서 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 제공된다. 도면들은 반드시 일정한 비율로 만들어진 것은 아니다.
도 1은 예시적인 항공기 생산 및 서비스 방법의 순서도이다.
도 2는 항공기의 예시적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 고속의 펴짐 구성과 회전된 접힘 구성(지상 위치)에서의 회전 날개 팁을 나타내는 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 고속의 펴짐 구성, 저속의 회전된 뒤제침 구성 및 회전된 접힘 구성에서의 회전 날개 팁을 나타내는 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 접힘 구성에서의 회전 조인트와 회전 날개의 운동형 패널을 나타내는 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 스윙 팁 조립체 시스템을 더 상세하게 나타내는 스윙 팁 조립체 시스템의 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 슬라이딩 구성에서의 회전 조인트와 회전 날개의 운동형 패널을 나타내는 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 사시도이다.
도 8은 도 7의 스윙 팁 조립체 시스템의 일부분에 대한 확대 평면도이다.
도 9는 라인 A-A를 따라 취해진 도 7의 스윙 팁 조립체 시스템의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체의 회전 조인트의 결합용 원통형 표면부들의 예시적인 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 회전 조인트의 상부의 고정 조인트 플레이트의 예시적인 사시도들이다.
도 12는 도 10에 도시된 회전 조인트의 내부 중간의 회전 조인트 플레이트의 예시적인 사시도들이다.
도 13은 도 10에 도시된 회전 조인트의 하부의 고정 조인트 플레이트의 예시적인 사시도들이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 유체 역학적 바디에 결합된 스윙 팁 조립체의 회전을 제공하기 위한 방법을 나타내는 예시적인 순서도이다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 실시예에 따라 유체 역학적 바디에 결합된 스윙 팁 조립체를 위한 회전 조인트를 작동시키는 방법을 나타내는 예시적인 순서도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템의 예시적인 구동 장치의 도면이다.
다음의 상세한 설명은 사실상 예시적인 것으로 본 발명 또는 출원 및 본 발명의 실시예들의 사용들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 특정의 장치들, 기술들, 및 적용들에 대한 설명은 단지 예들로서 제공된다. 여기에서 설명된 예들에 대한 변형례들은 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자들에게 쉽게 명백할 것이고, 여기에서 정의된 일반적인 원칙들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고서 다른 예들과 응용들에 적용될 수 있다. 본 발명은 청구항들과 일치하는 범위에서 허용되어야 하는 것으로, 여기에서 설명되고 도시된 예들로 한정되어서는 아니된다.
여기에서, 본 발명의 실시예들은 기능적인 및/또는 논리 블록의 구성요소들과 다양한 처리 단계들에 관하여 설명될 수 있다. 이러한 블록 구성요소들은 구체적인 기능들을 수행토록 구성된 어떠한 수의 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어 구성요소들에 의해 구현될 수 있다는 것으로 인식되어야 한다. 간결성을 위해, 여기에서 설명된 공기역학, 엑츄에이터, 차량 구조물, 유체역학, 비행 제어 시스템, 및 다른 기능적인 측면의 시스템들(및 이 시스템들의 개개의 작동 구성요소들)과 관련된 종래의 기술들 및 구성요소들은 여기에서 상세하게 설명되지 않을 수 있다. 또한, 당해 기술분야에서의 숙련자들은, 본 발명의 실시예들이 다양한 하드웨어 및 소프트웨어와 함께 실행될 수 있고, 여기에서 설명된 실시예들이 단지 본 발명의 예시적인 실시예들이라는 것을 인식할 것이다.
본 발명의 실시예들은 여기에서 실제의 비제한적인 적용, 즉 항공기 날개 팁을 위한 회전 조인트의 내용에 대해 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이러한 항공기 날개 팁 적용들로 제한되지 않는 것으로, 여기에서 설명된 기술들은 다른 적용들에 이용될 수도 있다. 예를 들어, 실시예들은 수중익선(hydrofoils), 풍력 터빈(wind turbines), 조력 터빈(tidal power turbines), 또는 다른 유체 역학적 표면부(surface)의 스윙 조립체들을 위한 회전 조인트에 적용가능할 수 있다.
여기의 설명을 읽은 후에 당해 기술분야의 통상의 기술을 가진 자에게 명백해질 것이므로, 다음의 내용은 본 발명의 예들과 실시예로서 이러한 예들에 따라 작동하는 것으로 한정되지 않는다. 다른 실시예들이 사용될 수 있고 구조적인 변화들이 본 발명의 예시적인 실시예들의 범위를 벗어나지 않으면서 만들어질 수 있다.
특히 도면들을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 도 1에 도시된 바와 같은 예시적인 항공기 제작 및 서비스 방법(100)(방법(100))과 도 2에 도시된 바와 같은 항공기(200)의 분야에서 설명될 수 있다. 사전 제작(pre-production) 동안, 방법(100)은 항공기(200)의 명세(specification) 및 설계(104)와 재료 조달(procurement)(106)을 포함할 수 있다. 제작 동안, 구성요소 및 하위조립체 제작(108)(공정(108))과 항공기(200)의 시스템 통합(integration)(110)이 일어난다. 이후, 항공기(200)는 서비스(114)에 배치되기 위하여 인증(certification) 및 인도(delivery)(112)를 거칠 수 있다. 고객에 의해 서비스되는 동안, 항공기(200)는 정해놓은 유지 및 보수(maintenance and service)(116)(또한, 이것은 수정(modification), 재구성(reconfiguration), 재생(refurbishment) 등을 포함할 수도 있음)를 받도록 예정된다.
방법(100)의 각각의 공정은 시스템 통합자(integrator), 제3자, 및/또는 운영자(예를 들어, 고객)에 의해 실행되거나 수행될 수 있다. 이러한 설명을 위해, 시스템 통합자는 예를 들어 어떠한 수의 항공기 제작자들 및 주 시스템 하청업자들을 제한없이 포함할 수 있고; 제3자는 예를 들어 어떠한 수의 판매자들, 하청업자들, 및 공급업자들을 제한없이 포함할 수 있으며; 그리고 운영자는 예를 들어 항공사, 리스 회사, 군사 독립체, 서비스 조직 등을 제한없이 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방법(100)에 의해 생산된 항공기(200)는 복수의 시스템들(220)과 내부(222)를 구비한 기체(218)를 포함할 수 있다. 시스템들(220) 중 높은 레벨의 시스템들의 예들은 하나 이상의 추진 시스템(224), 전기 시스템(226), 유압 시스템(228), 환경 시스템(230), 및 스윙 팁 조립체의 회전 조인트(232)를 포함한다. 또한, 어떠한 수의 다른 시스템들이 포함될 수 있다. 항공 우주의 예가 도시되어 있지만, 본 발명의 실시예들은 다른 산업들에 적용될 수 있다.
여기에서 구체화된 장치와 방법들은 방법(100)의 단계들 중 어떤 하나 이상 동안에 이용될 수 있다. 예를 들어, 공정(108)의 생산품에 해당하는 구성요소들 또는 하위조립체들은 항공기(200)가 서비스에 있는 동안에 생산된 구성요소들 또는 하위조립체들에 유사한 방식으로 제작되거나 제조될 수 있다. 또한, 하나 이상의 장치 실시예들, 방법 실시예들, 또는 이들을 조합한 것은 공정(108)과 시스템 통합(110)의 제작 단계들 동안에 예를 들어 항공기(200)의 조립을 상당히 촉진시키거나 이의 비용을 감소시킴으로써 이용될 수 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 장치 실시예들, 방법 실시예들, 또는 이들을 조합한 것은 항공기(200)가 서비스에 있는 동안에 예를 들어 유지 및 보수(116)에 이용될 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(300)(시스템(300))의 예시적인 블록도이다. 시스템(300)은 유체 역학적 바디(302), 회전 조인트(304), 스윙 팁 조립체(306), 액츄에이터(actuator)(308)(스윙 팁 액츄에이터(308)), 및 컨트롤러(controller)(310)를 포함할 수 있다.
유체 역학적 바디(302)는 회전 조인트(304)에 결합될 수 있고, 양력면(lifting surface) 및/또는 제어면(control surface)을 포함할 수 있다. 양력면은 예를 들어 날개, 카나드(canard), 수평 안전판(stabilizer), 또는 다른 양력면을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 제어면은 슬랫(slat), 승강타(elevator), 플랩(flap), 스포일러(spoiler), 엘리본(elevon), 또는 다른 제어면을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기한 바와 같이, 실시예들은 수중익선, 풍력 터빈, 조력 터빈, 또는 다른 유체 역학적 표면부에 적용가능할 수 있다. 따라서, 공기 역학적 바디와 유체 역학적 바디는 본 문서에서 교환가능하게 사용될 수 있다.
회전 조인트(304)는 스윙 팁 조립체(306)를 유체 역학적 바디(302)의 평면(504)(도 5 참조)에서 회전시키기 위하여 스윙 팁 조립체(306)를 유체 역학적 바디(302)에 회전식으로 결합시키도록 구성된다. 회전 조인트(304)는 토션, 전단 및 굽힘 하중들을 전달하는 한편 필요한 강성을 유지하기 위하여 결합용(mating) 원통형 표면부들(316)에 의존하는 "핀이 없는(pinless)" 조인트로 구성된다. 이것은 비행을 위해 사용되는 설계 제한들이 하중 조건들을 다루는 데에 일반적으로 충분하기 때문에 더 경량의 해결방법을 고려한 것이다. 결합용 원통형 표면부들(316)의 표면들은 저마찰 재료를 사용하여 막이 형성된다(lined). 회전 조인트(304)는 도 9 내지 14의 설명과 관련하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
스윙 팁 조립체(306)는 액츄에이터(308)에 의한 회전 조인트(304)의 작동에 응하여 유체 역학적 바디(302)의 평면(504)에서 돌거나 회전하도록 구성된다. 스윙 팁 조립체(306)는 유체 역학적 바디(302)의 팁을 구성할 수 있다. 실시예에서, 스윙 팁 조립체(306)는 항공기(200)(도 2 참조) 날개(302)(도 4 참조)의 회전 날개 팁(306)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 스윙 팁 조립체(306)는 예를 들어 제어면의 팁, 양력면의 팁, 또는 한 구조물의 평면에서 돌거나 회전할 수 있는 구조물의 다른 부분을 구성할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
스윙 팁 조립체(306)는 유체 역학적 바디(302)의 정지부(stationary part)(610)(도 6 참조) 가까이에 위치되고 스윙 팁 조립체(306)가 회전되기 전에 움직이도록 구성된 운동형 패널(moving panel)(318)을 포함할 수 있다. 운동형 패널(318)은 스윙 팁 조립체(306)의 나머지 부분이 회전된 상태에 있는 동안 차지하는 공간 포락(space envelope)을 고려한 것이다. 운동형 패널(318)은 예를 들어 접힘 구성(612)(도 6 참조)에서의 접힘 패널, 슬라이딩 구성(726)(도 7a 참조)에서의 슬라이딩형 패널, 또는 다른 운동가능한 표면 구성을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 운동형 패널(318)은 도 6 및 7a와 관련하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
액츄에이터(308)는, 스윙 팁 조립체(306)를 회전시키기 위해 회전 조인트(304)를 작동시키는 작동 명령에 응하여, 회전 운동을 발생시키도록 구성된다. 액츄에이터(308)는 예를 들어 선형 유압식 액츄에이터, 볼스크류식 액츄에이터, 또는 스윙 팁 조립체(306)를 회전시키도록 회전 조인트(304)를 작동시킬 수 있는 다른 액츄에어터를 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
컨트롤러(310)는 예를 들어 프로세서 모듈(312), 메모리 모듈(314), 또는 다른 모듈을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 컨트롤러(310)는 예를 들어 항공기 시스템의 일 부품, 집중형 항공기 프로세서, 시스템(300)에 적용되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함하는 서브시스템 컴퓨팅(computing) 모듈, 또는 다른 프로세서로서 실행될 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
컨트롤러(310)는 다양한 작동 조건들에 따라 회전 조인트(304)가 스윙 팁 조립체(306)를 돌리거나 회전시키는 것을 제어토록 구성된다. 작동 조건들은 예를 들어 비행 조건들, 지상(ground) 작동들, 또는 다른 조건을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 비행 조건들은 예를 들어 이륙, 순항(cruise), 활주로 진입(approach), 착륙, 또는 다른 비행 조건을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 지상 작동들은 예를 들어 착륙 후 에어 브레이킹(air breaking), 택싱(taxing), 파킹(parking), 또는 다른 지상 작동을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 컨트롤러(310)는 회전 조인트(304)로부터 떨어져 위치될 수 있고, 또는 회전 조인트(304)에 결합될 수 있다.
작동시, 컨트롤러(310)는 작동 명령을 액츄에이터(308)로부터 회전 조인트(304)로 보내고, 이에 따라 도 4 및 5와 관련하여 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 작동 명령에 응하여 스윙 팁 조립체(306)를 돌리거나 회전시킴으로써 회전 조인트(304)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(310)에 의해 제어될 수 있는 스윙 팁 조립체 시스템(300)의 작동 장치(1700)는 아래에서 도 17과 관련하여 더 상세하게 설명된다.
프로세서 모듈(312)은 시스템(300)의 작동과 관련된 기능들, 기술들, 및 프로세싱 작업들을 수행토록 구성된 프로세싱 로직(processing logic)을 포함한다. 특히, 프로세싱 로직은 여기에서 설명된 시스템(300)을 지원토록 구성된다. 예를 들어, 프로세서 모듈(312)은 회전 조인트(304)가 다양한 작동 조건들을 전제로 하여 스윙 팁 조립체(306)를 돌리거나 회전시키도록 지시할(direct) 수 있다.
프로세서 모듈(312)은 여기에서 설명된 기능들을 수행하기 위해 설계된 일반적인 목적의 프로세서, 내용 주소화 메모리(content addressable memory), 디지털 신호 프로세서, 주문형 집적회로(application specific integrated circuit), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array), 어떠한 적절한 프로그램가능 로직 장치, 이산 게이트(discrete gate) 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소들, 또는 이들의 어떠한 조합을 갖도록 실행되거나 구현될 수 있다. 이러한 방법으로, 프로세서는 마이크로 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 상태 기계, 또는 이와 동종의 것으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨팅 장치들의 조합, 예를 들어 디지털 신호 프로세서 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 어떠한 다른 이러한 구성의 조합으로 구현될 수도 있다.
메모리 모듈(314)은 시스템(300)의 작동을 지원토록 포맷된 메모리를 가진 데이터 저장 영역을 포함할 수 있다. 메모리 모듈(314)은 시스템(300)의 기능성을 지원하기 위해 필요에 따라 데이터를 저장하고, 유지하며, 그리고 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 메모리 모듈(314)은 비행 구성 데이터, 스윙 팁 조립체(306)의 회전 위치들, 또는 이 밖의 데이터를 저장할 수 있다.
실제적인 실시예들에서, 메모리 모듈(314)은 예를 들어 비휘발성(non-volatile) 저장 장치(비휘발성 반도체 메모리, 하드 디스크 장치, 광디스크 장치, 및 이와 동종의 것), 랜덤 액세스 저장 장치(예를 들어, SRAM, DRAM), 또는 당해 기술분야에서 알려져 있는 다른 형태의 저장 매체를 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
메모리 모듈(314)은 프로세서 모듈(312)에 결합될 수 있고, 예를 들어 데이터베이스, 및 이와 동종의 것을 저장토록 구성될 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로, 메모리 모듈(314)은 데이터베이스, 또는 다른 어플리케이션을 업데이트하기 위한 테이블을 포함하여 활발하게 업데이트되는 데이터베이스를 나타낼 수도 있다. 또한, 메모리 모듈(314)은 프로세서 모듈(312)에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램, 작동 시스템, 어플리케이션 프로그램, 프로그램을 실행하는 데에 사용되는 임시적인 데이터, 또는 다른 어플리케이션을 저장할 수도 있다.
메모리 모듈(314)은 프로세서 모듈(312)이 메모리 모듈(314)로부터 정보를 읽고 이에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서 모듈(312)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 모듈(312)은 항공기 속도, 스윙 팁 조립체(306)의 스윙 위치, 받음각(angle of attack), 마하 수(Mach number), 고도, 또는 그 밖의 데이터에 접근하기 위하여 메모리 모듈(314)에 액세스할 수 있다.
예로서, 프로세서 모듈(312) 및 메모리 모듈(314)은 각각의 주문형 집적회로(ASIC)에 있을 수 있다. 또한, 메모리 모듈(314)은 프로세서 모듈(312)로 통합될 수도 있다. 실시예에서, 메모리 모듈(314)은 지시들이 프로세서 모듈(312)에 의해 실행되는 동안 임시 변수들 또는 다른 중간(intermediate) 정보를 저장하기 위한 캐시(cache) 메모리를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(400)(시스템(400))의 예시적인 사시도로서, 고속의 펴짐 구성(extended configuration)(404)과 유도로 이동(taxi) 또는 게이트 주차 운전 동안에서의 회전된 접힘 구성(stowed configuration)(406)의 회전 날개 팁(306)을 나타낸다.
시스템(400)은 유체 역학적 바디(302)의 일 예인 날개(302), 스윙 팁 조립체(306)의 일 예인 회전 날개 팁(306), 및 회전 조인트(304)를 포함한다. 따라서, 날개(302)와 유체 역학적 바디(302)는 본 문서에서 교환가능하게 사용될 수 있다. 마찬가지로, 회전 날개 팁(306)과 스윙 팁 조립체(306)는 본 문서에서 교환가능하게 사용될 수 있다. 도 4는 도 3에 도시된 실시예들과 유사한 기능들, 재료, 및 구조들을 가질 수 있다. 그러므로, 공통의 특징들, 기능들, 및 요소들이 여기에서 불필요하게 설명되지 않을 수 있다.
회전 조인트(304)를 사용하여 날개 길이(wing span)를 증대시키는 것은 회전 날개 팁(306)이 비행시의 로크 아웃(locked out)된 고속의 펴짐 구성(404)에 또는 유도로 이동 또는 게이트 주차 운전 동안의 회전된 접힘 구성(406)에 있는지에 관계없이 일정한 구조적 완전성(integrity)을 보장한다. 또한, 회전 날개 팁(306)은 저속 비행과 같이 비행의 다른 모드들 동안 비행시 회전할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(500)(시스템(500))의 예시적인 사시도로서, 고속의 펴짐 구성(404), 저속의 회전된 뒤제침(swept back) 구성(502), 및 유도로 이동 또는 게이트 주차 운정 동안에서의 회전된 접힘 구성(406)에 있는 회전 날개 팁(306)을 나타낸다.
회전 날개 팁(306)은 복수의 위치들을 지나 공기 역학적 바디(302)로부터 회전 조인트(304)에 의해 전개될(deploy) 수 있다. 이러한 위치들은 회전 날개 팁(306)을 전방으로 고속의 펴짐 구성(404)에 위치시킴에 따라 시작할 수 있고 중간 위치들을 지나 전개 위치로 움직일 수 있다. 전개 위치는 회전 날개 팁(306)을 예를 들어 저속의 회전된 뒤제침 구성(502), 유도로 이동 및 게이트 주차 운전 동안에서의 회전된 접힘 위치(406), 또는 다른 전개 위치에 위치시키는 것을 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
회전 날개 팁(306)은 고속 비행 조건 동안 회전하지 않으면서 고속의 펴짐 구성(404)에서 날개(302)와 이어지도록(in line with) 유지될 수 있다. 또한, 회전 날개 팁(306)은 고속의 유체 역학적 효율(efficiency)을 제공토록 전방으로 회전할 수도 있다.
회전 날개 팁(306)은 저속의 유체 역학적 효율을 제공하도록 저속의 회전된 뒤제침 구성(502)으로 부분적으로 꼬리 날개 쪽으로 회전한다. 회전 날개 팁(306)은 항공기가 지상에 있는 때에는 회전된 접힘 위치(406)로 완전히 회전된 상태로 꼬리 날개 쪽으로 회전한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(600)의 예시적인 사시도로서, 접힘 구성(612)에서의 회전 조인트(304) 및 회전 날개 팁(306)의 운동형 패널(318)을 나타낸다. 회전 조인트(304)는 날개(302)의 날개 보(wing spar)(602)에 그리고 회전 날개 팁(306)에 결합된다. 도 6에 도시된 실시예에서, 운동형 패널(318)은 날개(302)의 정지부(610)(또는, 고정부(fixed part )(610)) 가까이에 위치되고 회전 날개 팁(306)이 회전되기 전에 접히도록 구성된다. 운동형 패널(318)은 회전 날개 팁(306)이 회전되기 전에 힌지선(606)을 중심으로 접히거나 회전되어 회전 날개 팁(306)의 후행 에지(608) 아래로 내려진다(drop).
도 7은 도 6의 시스템(600)을 더 상세하게 나타내는 스윙 팁 조립체 시스템(700)(시스템(700))의 도면이다. 시스템(700)은 날개(302), 회전 조인트(304), 및 회전 날개 팁(306)을 포함할 수 있다. 회전 조인트(304)는 회전 날개 팁(306)을 액츄에이터(308)의 작동 명령에 따라 회동 중심(604)을 중심으로 고속의 펴짐 구성(404)으로부터 유도로 이동 및 게이트 운전 동안의 회전된 접힘 위치(406)로 회전시키도록 구성된다.
회전 날개 팁(306)이 회전되지 않는 때에는, 운동형 패널(318)은 상측(up) 위치(710)에 있다.
회전 날개 팁(306)이 회전되기 전에, 운동형 패널(318)은 패널 운동 액츄에이터(702)에 의하여 접혀진 하측(down) 위치(712)로 아래로 접히고, 후행 에지(608) 아래로 떨어진다. 패널 운동 액츄에이터(702)는 예를 들어 선형 유압식 액츄에이터, 볼스크류식 액츄에이터, 전기 액츄에이터, 또는 다른 작동 장치를 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
저속의 회전된 뒤제침 구성(502)과 회전된 접힘 구성(406)과 같이 회전된 위치에서, 고정 장치(lock mechanism)는 회전 날개 팁(306)을 고정하기 위하여 회전 조인트(304)의 결합용 원통형 표면부들(316)에 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 고정 장치(704)는 상부 조인트 플레이트(920)와 하부 조인트 플레이트(960)에 대하여 회전 플레이트(940)(도 9 참조)의 회전 위치를 고정시킴에 따라 회전 날개 팁(306)의 위치를 고정한다. 고정 장치(704)(또는, 고정 액츄에이터(704))는 예를 들어 선형 유압식 액츄에이터, 볼스크류식 액츄에이터, 전기 액츄에이터, 또는 다른 작동 장치를 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
항공등(navigation light)(706)은 날개(302)의 정지부(610)와 회전 날개 팁(306) 사이의 분리 섹션 가까이에 위치될 수 있고, 회전 날개 팁(306)의 회전시 노출되고 작동되도록 구성된다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(700A)(시스템(700A))의 예시적인 사시도로서, 슬라이딩 구성(726)에 있는 회전 조인트(304) 및 운동형 패널(318)을 나타낸다. 시스템(700A)은 상기한 시스템(700)과 유사한 기능들, 재료, 및 구조들을 가질 수 있다. 따라서, 공통의 특징들, 기능들, 및 요소들은 여기에서 불필요하게 설명되지 않을 수 있다.
회전 날개 팁(306)이 고속의 펴짐 구성(404)에서와 같이 회전되지 않는 때에는, 운동형 패널(318)은 닫힘(closed) 위치(720)에 있다.
회전 날개 팁(306)이 회전되기 전에, 슬라이딩 구성(726)에서의 운동형 패널(318)은 트랙들(718)에 의해 지지된 롤러(716) 상에서 저속의 회전된 뒤제침 구성(502)에서의 슬라이드된 위치(722)로, 또는 유도로 이동 또는 게이트 주차 운전 동안의 회전된 접힘 위치(406)에서의 슬라이드된 위치(724)로 슬라이드 이동된다.
도 8은 도 7의 스윙 팁 조립체 시스템(700)의 일부분을 확대하여 나타낸 평면도(800)이다.
도 9는 라인 A-A(708)를 따라 취해지는 도 7의 스윙 팁 조립체 시스템(700)의 단면도(900)이다. 회전 조인트(304)는 결합용 원통형 표면부들(920, 940, 960)(도 3에서 도면부호 316임)을 포함하고, 회전 날개 팁(306)에 결합된다. 회전 조인트(304)는 회전 날개 팁(306)을 날개(302)의 평면(504)(도 5 참조)에서 회전시킨다.
결합용 원통형 표면부들(920, 940, 960)은 상부의 고정된 조인트 플레이트(920), 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940), 및 하부의 고정된 조인트 플레이트(960)를 포함한다. 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940)는 회전 날개 팁(306)에 결합되고 작동 명령에 응하여 회전 날개 팁(306)을 날개(302)의 평면(504)에서 회전시키도록 구성된다. 상부의 고정된 조인트 플레이트(920)는 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940)에 물려 고정되고 날개(302)에 결합되며 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940)를 제위치에 고정시킨다. 또한, 하부의 고정된 조인트 플레이트(960)는 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940)에 물려 고정되고 날개(302)에 결합되며 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940)를 제위치에 고정시킨다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체(306)의 회전 조인트(304)의 결합용 원통형 표면부들(920, 940, 960)에 대한 예시적인 사시도이다. 결합용 원통형 표면부들(920, 940, 960)은 상부의 고정된 조인트 플레이트(920)(상부 조인트 플레이트(920)), 내부의 중간 회전 조인트 플레이트(940)(회전 플레이트(940)), 및 하부의 고정된 조인트 플레이트(960)(하부 조인트 플레이트(960))를 포함한다. 회전 플레이트(940)는 스윙 팁 조립체 측(1004)(팁 측)에서 스윙 팁 조립체(306)에 그리고 유체 역학적 바디 측(1006)(날개 박스 측)에서 유체 역학적 바디(302)에 결합된다. 하부 액세스 커버 플레이트(1002)는 회전 조인트(304)에의 액세스(access)를 허용토록 하부 조인트 플레이트(960)에 결합된다.
회전 플레이트(940)는 스윙 팁 조립체(306)에 결합하고, 개방 중심부(1010), 상부 슬라이드 표면부(1012), 내부 슬라이드 표면부(1014), 및 하부 슬라이드 표면부(1016)를 포함하는 슬라이드 링(1008)을 포함한다.
상부 조인트 플레이트(920)는 상부 슬라이드 표면부(1012) 및 내부 슬라이드 표면부(1014)에 슬라이드식으로 결합되고, 유체 역학적 바디(302)에 결합한다.
하부 조인트 플레이트(960)는 하부 슬라이드 표면부(1016) 및 내부 슬라이드 표면부(1014)에 슬라이드식으로 결합되고, 개방 중심부(1010)를 통하여 상부 조인트 플레이트(920)에 결합되며, 유체 역학적 바디(302)에 결합한다.
회전 조인트(304)는 스윙 팁 조립체(306)를 유체 역학적 바디(302)에 회전가능하게 결합하도록 구성된다.
작동시, 스윙 팁 조립체(306)의 위치는 상부 조인트 플레이트(920) 및 하부 조인트 플레이트(960)에 대한 회전 플레이트(940)의 회전에 따라 유체 역학적 바디(302)의 평면(504)(도 5 참조)에서 구성된다. 이러한 방식으로, 회전 플레이트(940)의 슬라이드 링(1008)의 상부 슬라이드 표면부(1012)는 상부 슬라이드형 커플링(slidable coupling)(1018) 상에서 유체 역학적 바디(302)에 결합된 상부 조인트 플레이트(920)로 슬라이드된다. 슬라이드 링(1008)의 하부 슬라이드 표면부(1016)는 하부 슬라이드형 커플링(1020) 상에서 유체 역학적 바디(302)에 결합된 하부 조인트 플레이트(960)로 슬라이드된다. 슬라이드 링(1008)의 내부 슬라이드 표면부(1014)는 상부 슬라이드형 커플링(1018) 상에서 상부 조인트 플레이트(920)로 그리고 하부 슬라이드 커플링(1020) 상에서 하부 조인트 플레이트(960)로 슬라이드된다.
도 11은 도 10에 도시된 회전 조인트(304)의 상부 조인트 플레이트(920)의 예시적인 사시도들이다. 상부 조인트 플레이트(920)는 윤곽이 형성된(contoured) 상면(928), 하부 조인트 플레이트(960)에 결합되기 위한 결합면(mating face)(930), 저마찰마모면들(low friction wear faces)(922), 및 경량화 포켓들(lightening pockets)(932)을 포함한다. 경량화 포켓들(932)은 상부 조인트 플레이트(920)가 하부 조인트 플레이트(960)와 대응되는(mate) 상부 조인트 플레이트(920) 상에 배치된다. 저마찰마모면들(922)은 회전 플레이트(940)와, 상부 조인트 플레이트(920)와, 하부 조인트 플레이트(960) 사이에 배치된다. 저마찰마모면들(922)은 예를 들어 카론 라이닝(Karon lining), 또는 다른 저마찰마모 스트립 재료로 구성될 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12는 도 10에 도시된 회전 조인트(304)의 회전 플레이트(940)의 예시적인 사시도들이다. 회전 플레이트(940)는 경량화 포켓들(932), 작동용 장착 러그(actuation mount lug)(944), 고정용 핀 위치부들(946), 및 저마찰마모면들(922)을 포함한다.
도 13은 도 10에 도시된 회전 조인트(304)의 결합용 원통형 표면부들(316)의 하부 조인트 플레이트(960)의 예시적인 사시도들이다. 하부의 고정된 조인트 플레이트(960)는 경량화 포켓들(932), 상부 조인트 플레이트(920)에 결합하기 위한 결합면(964), 저마찰마모면(922), 선행 에지 지지 탭(support tab)(968), 및 하부의 덮개용 패널 리베이트(closure panel rebate)(970)를 포함한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(1400)(시스템(1400))의 예시적인 사시도이다. 시스템(1400)은, 날개 보(602)와 같은 구조물에 의해 유체 역학적 바디(302)에 결합되고, 날개 팁 보(1402)와 같은 구조물에 의해 스윙 팁 조립체(306)에 결합되는 회전 조인트(304)를 포함한다. 회전 조인트(304)는 상기에서 설명된 바와 같이 결합용 원통형 표면부들(316)로서의 상부 조인트 플레이트(920), 회전 플레이트(940), 및 하부 조인트 플레이트(960)와 하부 조인트 플레이트(960)에 결합되는 하부 액세스 커버 플레이트(1002)를 포함한다.
스윙 팁 조립체(306)는 상기에서 설명된 바와 같이 액츄에이트(308)의 작동에 따라 회전 플레이트(940)에 의하여 고속의 펴짐 구성(404)(도 4 참조)과 같은 펴짐 위치로부터 전개된 위치로 회전될 수 있다. 예를 들어, 전개된 위치는 저속의 회전된 뒤제침 구성(502), 회전된 접힘 구성(406), 또는 시스템(1400)의 작동을 위한 적절한 다른 전개된 위치를 포함할 수 있되, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 유체 역학적 바디(302)에 결합된 스윙 팁 조립체(306)의 회전을 제공하기 위한 방법(1500)을 나타내는 예시적인 순서도이다. 방법(1500)과 관련하여 수행되는 다양한 작업들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 컴퓨터 판독가능한 소프트웨어, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 또는 어떠한 이들의 조합에 의해 기계적으로 수행될 수 있다. 방법(1500)은 어떠한 수의 추가적인 또는 대안적인 작업들을 포함할 수 있는 것으로 인식되어야 하는 것으로, 도 15에 도시된 작업들은 도시된 순서로 수행되어야 할 필요가 없고, 방법(1500)은 여기에서 상세하게 설명되지 않은 추가적인 기능성을 가진 더 포괄적인 절차 또는 방법에 포함될 수도 있다.
명백성을 위해, 방법(1500)에 대한 다음의 설명은 도 1 내지 14와 관련하여 상기에서 설명된 구성요소들을 참조할 수 있다. 실제의 실시예들에서, 방법(1500)의 부분들은 유체 역학적 바디(302), 회전 조인트(304), 스윙 팁 조립체(306), 액츄에이터(308), 컨트롤러(310), 운동형 패널(318), 고정 액츄에이터(704) 등과 같은 시스템(300)의 여러 구성요소들에 의해 수행될 수 있다. 방법(1500)은 어떠한 수의 추가적인 또는 대안적인 작업들을 포함할 수 있는 것으로 인식되어야 하는 것으로, 도 15에 도시된 작업들은 도시된 순서로 수행되어야 할 필요가 없고, 방법(1500)은 여기에서 상세하게 설명되지 않은 추가적인 기능성을 가진 더 포괄적인 절차 또는 방법에 포함될 수도 있다.
방법(1500)은 스윙 팁 조립체(306)와 같은 스윙 팅 조립체에 결합하도록 사용가능하고(operable), 개방 중심부(1010)와 같은 개방 중심부, 상부 슬라이드 표면부(1012)와 같은 상부 슬라이드 표면부, 내부 슬라이드 표면부(1014)와 같은 내부 슬라이드 표면부, 및 하부 슬라이드 표면부(1016)와 같은 하부 슬라이드 표면부를 포함하는 슬라이드 링(1008)과 같은 슬라이드 링을 포함하는 회전 플레이트(940)와 같은 회전 플레이트를 제공하는 단계(작업(1502))에 의해 시작될 수 있다.
방법(1500)은 유체 역학적 바디(302)와 같은 유체 역학적 바디에 결합하도록 사용가능한 상부 조인트 플레이트(920)와 같은 상부 조인트 플레이트를 상부 슬라이드 표면부(1012) 및 내부 슬라이드 표면부(1014)에 슬라이드식으로 결합시키는 단계(작업(1504))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1500)은 유체 역학적 바디(302)에 결합하도록 사용가능한 하부 조인트 플레이트(960)와 같은 하부 조인트 플레이트를 하부 슬라이드 표면부(1016) 및 내부 슬라이드 표면부(1014)에 슬라이드식으로 결합시키는 단계(작업(1506))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1500)은 하부 조인트 플레이트(960)를 개방 중심부(1010)를 통하여 상부 조인트 플레이트(920)에 결합시키는 단계(작업(1508))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1500)은 하부 조인트 플레이트(960) 및 상부 조인트 플레이트(920)를 유체 역학적 바디(302)에 결합시키는 단계(작업(1510))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1500)은 회전 플레이트(940)를 스윙 팁 조립체(306)에 결합시키는 단계(작업(1512))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1500)은 회전 플레이트(940)가 스윙 팁 조립체(306)를 유체 역학적 바디(302)의 평면(504)과 같은 평면에서 회전시키도록 구성하는 단계(작업(1514))에 의해 계속될 수 있다.
도 16a 및 16b는 본 발명의 실시예에 따라 유체 역학적 바디(302)에 결합된 스윙 팁 조립체(306)를 위한 회전 조인트(304)를 작동시키는 방법(1600)을 나타내는 예시적인 순서도이다. 방법(1600)과 관련하여 수행되는 다양한 작업들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 컴퓨터 판독가능한 소프트웨어, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 또는 어떠한 이들의 조합에 의해 기계적으로 수행될 수 있다. 방법(1600)은 어떠한 수의 추가적인 또는 대안적인 작업들을 포함할 수 있는 것으로 인식되어야 하는 것으로, 도 16a 및 16b에 도시된 작업들은 도시된 순서로 수행되어야 할 필요가 없고, 방법(1600)은 여기에서 상세하게 설명되지 않은 추가적인 기능성을 가진 더 포괄적인 절차 또는 방법에 포함될 수도 있다.
명백성을 위해, 방법(1600)에 대한 다음의 설명은 도 1 내지 14와 관련하여 상기에서 설명된 구성요소들을 참조할 수 있다. 실제의 실시예들에서, 방법(1600)의 부분들은 유체 역학적 바디(302), 회전 조인트(304), 스윙 팁 조립체(306), 액츄에이터(308), 컨트롤러(310), 운동형 패널(318), 고정 액츄에이터(704) 등과 같은 시스템(300)의 여러 구성요소들에 의해 수행될 수 있다. 방법(1600)은 어떠한 수의 추가적인 또는 대안적인 작업들을 포함할 수 있는 것으로 인식되어야 하는 것으로, 도 16a 및 16b에 도시된 작업들은 도시된 순서로 수행되어야 할 필요가 없고, 방법(1600)은 여기에서 상세하게 설명되지 않은 추가적인 기능성을 가진 더 포괄적인 절차 또는 방법에 포함될 수도 있다.
방법(1600)은 회전 플레이트(940)와 같은 회전 플레이트의 슬라이드 링(1008)과 같은 슬라이드 링의 상부 슬라이드 표면부(1012)와 같은 상부 슬라이드 표면부를 상부 슬라이드형 커플링(1018)과 같은 상부 슬라이드형 커플링 상에서 유체 역학적 바디(302)에 결합된 상부 조인트 플레이트(920)와 같은 상부 조인트 플레이트로 슬라이드시키는 단계(작업(1602))에 의해 시작될 수 있다.
방법(1600)은 슬라이드 링(1008)의 하부 슬라이드 표면부(1016)와 같은 하부 슬라이드 표면부를 하부 슬라이드형 커플링(1020)과 같은 하부 슬라이드형 커플링 상에서 유체 역학적 바디(302)에 결합된 하부 조인트 플레이트(960)와 같은 하부 조인트 플레이트로 슬라이드시키는 단계(작업(1604))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은, 하부 조인트 플레이트(960)가 슬라이드 링(1008)의 개방 중심부(1010)와 같은 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트(920)에 결합되도록, 슬라이드 링(1008)의 내부 슬라이드 표면부(1014)와 같은 내부 슬라이드 표면부를 상부 슬라이드형 커플링(1018) 상에서 상부 조인트 플레이트(920)로 그리고 하부 슬라이드형 커플링(1020) 상에서 하부 조인트 플레이트(960)로 슬라이드시키는 단계(작업(1606))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은 스윙 팁 조립체(306)가 회전되기 전에 유체 역학적 바디(302)의 고정부(610)와 같은 고정부 가까이에 위치된 운동형 패널(318)과 같은 운동형 패널을 운동시키는 단계(작업(1608))에 의해 계속될 수 있다. 운동형 패널(318)은 접힘 구성(612)에서 접히도록 구성된 접힘형 패널, 슬라이딩 구성(726)에서 슬라이드되도록 구성된 슬라이딩형 패널, 또는 운동하도록 구성된 다른 운동가능한 표면부 구성을 포함할 수 있다.
방법(1600)은 스윙 팁 조립체(306)의 위치를 상부 조인트 플레이트(920) 및 하부 조인트 플레이트(960)에 대한 스윙 팁 조립체(306)에 결합된 회전 플레이트(940)의 회전에 따라 유체 역학적 바디(302)의 평면(504)과 같은 평면에 구성하는 단계(작업(1610))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은 스윙 팁 조립체(306)를 고속의 비행 조건 동안에 회전됨 없이 고속의 펴짐 구성(404)과 같은 고속의 펴짐 구성에서 유체 역학적 바디(302)와 이어지도록 유지시키는 단계(작업(1612))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은 스윙 팁 조립체(306)를 고속의 유체 역학적 효율을 제공하도록 전방으로 회전시키는 단계(작업(1614))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은 스윙 팁 조립체(306)를 저속의 유체 역학적 효율을 제공하도록 저속의 회전된 뒤제침 구성(502)과 같은 저속의 회전된 뒤제침 구성으로 부분적으로 꼬리 날개 쪽으로 회전시키는 단계(작업(1616))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은 항공기(200)와 같은 항공기가 지상에 있는 때에 회전된 접힘 구성(406)과 같은 회전된 접힘 구성을 제공하도록 스윙 팁 조립체(306)를 완전히 회전된 상태로 꼬리 날개 쪽으로 회전시키는 단계(작업(1618))에 의해 계속될 수 있다.
방법(1600)은 상부 조인트 플레이트(920) 및 하부 조인트 플레이트(960)에 대한 회전 플레이트(940)의 회전 위치를 고정시킴에 따라 (스윙 팁 조립체(306)의) 위치를 고정시키는 단계(작업(1620))에 의해 계속될 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 스윙 팁 조립체 시스템(300)의 예시적인 작동 장치(1700)의 도면이다. 작동 장치(1700)는 회전 조인트(304), 스윙 팁 액츄에이터(308), 고정 액츄에이터(704), 스윙 선택 밸브(selector valve)(1702), 모터 작동 차단 밸브(isolation valve)(1704), 수동 해제부(manual release)(1706), 래치(latch) 선택 밸브(1708), 스윙 센서(1712), 및 운동형 플레이트 센서(1714)를 포함한다.
작동시, 작동 장치(1700)는 컨트롤러(310)에 의해 스윙 팁 조립체(306)를 회전시키도록 제어될 수 있다. 액츄에이터(308)로부터의 작동 명령은 회전 조인트(304)로 보내지고, 이에 따라 작동 명령에 응하여 스윙 팁 조립체(306)를 선회시키거나 회전시킨다. 고정 액츄에이터(704)는 작동되는 때에 회전 플레이트(940)를 상부 조인트 플레이트(920) 및 하부 조인트 플레이트(960)에 대한 회전 위치에 고정시킨다. 수동 해제부(1706)는 회전 플레이트(940)을 고정시키는 고정 액츄에이터(704)(래치)를 수동으로 풀고, 그리고나서 예를 들어 수동 펌프(hand pump)(미도시)를 가지고 유체를 고정 액츄에이터(704)(래치)의 후퇴 측(retract side)으로 몰아넣도록 구성된다. 고정 액츄에이터(704)(래치)가 후퇴된 때에, 스윙 팁 조립체(306)는 예를 들어 사람 손으로 움직여질 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명의 실시예들은 유도로 이동 및 게이트 주차 동안에 줄어든 날개 길이를 가능하게 하기 위하여 날개 팁이 꼬리 날개 쪽으로 회전하는 것을 허용하는 회전 조인트를 제공한다. 또한, 날개 팁은 고속의 공기 역학적 이득(benefit)을 위해 전방으로 회전될 수 있고, 저속의 공기 역학적 이득을 위해 어느정도 꼬리 날개 쪽으로 회전될 수 있으며, 그리고 유도로 이동 및 게이트 주차를 위해 더 꼬리 날개 쪽으로 회전될 수 있다. 따라서, 실시예들은 항공기가 비행에서 더 효율적인 것을 가능케 하는 항공기 날개 길이를 변화시키는 능력을 현존하는 공항 제한들 내에서 여전히 수용되는(accommodated) 더 큰 날개 길이에 제공한다.
본 명세서에서 사용되는 단어들과 문구들, 및 이들의 변형들은 명확히 명시하지 않는다면 제한에 반대되는 것으로 즉 제한을 두지 않은 것으로 해석되어야 한다. 상기한 것의 예를로서: 단어 "포함하는"은 "제한없이 포함하는" 또는 이와 같은 것을 의미하는 것으로 해석되어야 하고; 단어 "예"는 설명되는 아이템의 예시적인 실례들을 제공하는 데에 사용되는 것으로, 이들의 완전하거나 제한하는 리스트가 아니며; 그리고 "종래의", "전통적인", "일반적인", "표준의", "알려진"과 같은 형용사들과 및 이와 유사한 의미를 가진 단어들은 설명되는 아이템을 주어진 시간 기간이나 주어진 시간에서 이용가능한 아이템으로 한정하는 것으로 해석되어서는 아니되고, 대신에 현재 또는 미래의 어느 시간에 이용가능하거나 알 수 있는 종래의, 전통적인, 일반적인, 또는 표준의 기술들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
마찬가지로, 접속사 "그리고(및)"로 연결된 아이템들의 그룹은 이러한 아이템들의 각각 및 모두가 그룹으로 존재되는 것을 요구하는 것으로 해석되어서는 아니되고, 오히려 명확하게 명시되지 않았다면 "그리고(및)/또는"으로 해석되어야 한다. 유사하게, 접속사 "또는"으로 연결된 아이템들의 그룹은 그 그룹 사이에서 상호 배타성을 요구하는 것으로 해석되어서는 아니되고, 오히려 명확하게 명시되지 않았다면 "그리고(및)/또는"으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 아이템들, 요소들 또는 구성요소들이 단수로 설명되거나 주장될 수 있지만, 단수에 대한 제한이 명확하게 명시되지 않았다면 복수가 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 일부 실례들에서의 "하나 이상", "적어도", "그러나 ~로 한정되지 않는"과 같은 확장 단어들과 문구들 및 다른 동종의 문구들의 존재는 상기한 확장 문구들이 없을 수 있는 실례들에서 더 좁은 경우가 의도되거나 요구되는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다.
상기 설명은 요소들 또는 노드들(nodes) 또는 형상들(features)이 서로 "연결되는(connected)" 또는 "결합되는(coupled)" 것을 언급한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 명확하게 다르게 명시되어 있지 않다면, "연결되는"은 하나의 요소/노드/형상이 다른 하나의 요소/노드/형상에 직접적으로 합쳐지는(joined) 것(또는 다른 하나와 직접적으로 연통하는(communicate) 것)을 의미하는 것으로, 이때 반드시 기계적으로 합쳐질 필요는 없다. 마찬가지로, 명확하게 다르게 명시되어 있지 않다면, "결합되는"은 하나의 요소/노드/형상이 다른 하나의 요소/노드/형상에 직접적으로 또는 간접적으로 합쳐지는 것(또는 다른 하나와 직접적으로 또는 간접적으로 연통하는 것)을 의미하는 것으로, 이때 반드시 기계적으로 합쳐질 필요는 없다. 따라서, 도 1 내지 8이 요소들의 예시적인 배열들을 도시하고 있지만, 추가적으로 개재되는(intervening) 요소들, 장치들, 형상들, 또는 구성요소들이 본 발명의 실시예에서 존재할 수 있다.
본 명세서에서, 단어들 "컴퓨터 프로그램 생산품", "컴퓨터 판독가능한 매체", "컴퓨터 판독가능한 저장 매체", 및 이와 동종의 것은 일반적으로 예를 들어 메모리, 저장 장치, 저장 유닛, 또는 다른 비일시적인(non-transitory) 매체와 같은 매체를 나타내기 위하여 사용될 수 있다. 이것들 및 다른 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체는 프로세서 모듈(312)이 특정 작업들을 수행하는 것을 야기하기 위하여 프로세서 모듈(312)에 의한 사용을 위한 하나 이상의 지시들을 저장하는 것에 관련될 수 있다. 일반적으로 "컴퓨터 프로그램 코드" 또는 "프로그램 코드"(이들은 컴퓨터 프로그램들 또는 다른 그룹들의 형태로 그룹지어질 수 있음)로 언급되는 이러한 지시들은, 실행되는 때에, 시스템(300)을 사용가능하게 한다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 명확하게 다르게 명시되어 있지 않다면, "사용가능한(또는 작동가능한)(operable)"은 사용될 수 있는, 사용 또는 서비스를 위해 설치되거나 준비될 수 있는, 특정 목적을 위해 사용가능한, 그리고 여기에서 설명되어 있는 나열되거나 요망되는 기능을 수행할 수 있는 것을 의미한다. 시스템들 및 장치들에 관하여, 단어 "사용가능한"은 시스템 및/또는 장치가 완전히 기능적이고(functional) 조정되며(calibrated), 작동되는 때에 나열된 기능을 수행하기 위하여 적용가능한 작동성 요구사항들(applicable operability requirements)을 위한 요소들을 포함하고, 그리고 이러한 요구사항들을 충족시키는 것을 의미한다. 시스템들 및 회로들에 관하여, 단어 "사용가능한"은 시스템 및/또는 회로가 완전히 기능적이고 조정되며, 작동되는 때에 나열된 기능을 수행하기 위하여 적용가능한 작동성 요구사항들을 위한 로직을 포함하고, 그리고 이러한 요구사항들을 충족시키는 것을 의미한다.
300 ... 스윙 팁 조립체 시스템 302 ... 유체 역학적 바디
304 ... 회전 조인트 306 ... 스윙 팁 조립체
308 ... 액츄에이터 318 ... 운동형 패널

Claims (15)

  1. 스윙 팁 조립체에 결합하도록 사용가능하고, 개방 중심부, 상부 슬라이드 표면부, 내부 슬라이드 표면부, 및 하부 슬라이드 표면부를 포함하는 슬라이드 링을 포함하는 회전 플레이트;
    상부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 유체 역학적 바디에 결합하도록 사용가능한 상부 조인트 플레이트; 및
    하부 슬라이드 표면부 및 내부 슬라이드 표면부에 슬라이드식으로 결합되고, 유체 역학적 바디에 결합하도록 사용가능하며, 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합되는 하부 조인트 플레이트를 포함하는, 스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디에 회전식으로 결합하기 위한 회전 조인트.
  2. 제1항에 있어서, 하부 조인트 플레이트에 결합되고 개방 중심부에의 접근을 허용토록 사용가능한 하부 액세스 커버 플레이트를 더 포함하는 회전 조인트.
  3. 제1항에 있어서, 회전 조인트 및 유체 역학적 바디에 결합되고, 작동에 응하여 스윙 팁 조립체를 유체 역학적 바디의 평면에서 회전시키도록 사용가능한 스윙 팁 액츄에이터를 더 포함하는 회전 조인트.
  4. 제3항에 있어서, 스윙 팁 액츄에이터는 선형 유압식 액츄에이터, 및 볼스크류식 액츄에이터 중 하나를 포함하는 회전 조인트.
  5. 제1항에 있어서, 작동되는 때에 회전 플레이트를 상부 조인트 플레이트 및 하부 조인트 플레이트에 대한 회전 위치에 고정시키도록 사용가능한 고정 장치를 더 포함하는 회전 조인트.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 경량화 포켓들이 상부 조인트 플레이트가 하부 조인트 플레이트와 대응되는 상부 조인트 플레이트 상에 배치되고, 그리고
    저마찰마모 스트립 재료가 회전 조인트와 상부 조인트 플레이트 및 회전 조인트와 하부 조인트 플레이트 사이에 배치되는 회전 조인트.
  7. 제1항에 있어서,
    항공기의 날개를 포함하는 유체 역학적 바디; 및
    날개 팁을 포함하는 스윙 팁 조립체를 더 포함하는 회전 조인트.
  8. 제7항에 있어서, 유체 역학적 바디와 스윙 팁 조립체 사이의 분리 섹션 가까이에 위치되고 스윙 팁 조립체의 회전에 따라 노출되고 작동되도록 사용가능한 항공등을 더 포함하는 회전 조인트.
  9. 제7항에 있어서, 스윙 팁 조립체는 유체 역학적 바디의 고정부 가까이에 위치되고 스윙 팁 조립체가 회전되기 전에 움직이도록 사용가능한 운동형 패널을 더 포함하는 회전 조인트.
  10. 회전 플레이트의 슬라이드 링의 상부 슬라이드 표면부를 상부 슬라이드형 커플링 상에서 유체 역학적 바디에 결합된 상부 조인트 플레이트로 슬라이드시키는 단계;
    슬라이드 링의 하부 슬라이드 표면부를 하부 슬라이드형 커플링 상에서 유체 역학적 바디에 결합된 하부 조인트 플레이트로 슬라이드시키는 단계;
    하부 조인트 플레이트가 슬라이드 링의 개방 중심부를 통하여 상부 조인트 플레이트에 결합되도록, 슬라이드 링의 내부 슬라이드 표면부를 상부 슬라이드형 커플링 상에서 상부 조인트 플레이트로 그리고 하부 슬라이드형 커플링 상에서 하부 조인트 플레이트로 슬라이드시키는 단계; 및
    스윙 팁 조립체의 위치를 상부 조인트 플레이트 및 하부 조인트 플레이트에 대한 스윙 팁 조립체에 결합된 회전 플레이트의 회전에 따라 유체 역학적 바디의 평면에서 구성하는 단계를 포함하는, 유체 역학적 바디에 결합된 스윙 팁 조립체를 위한 회전 조인트를 작동시키는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 스윙 팁 조립체가 회전되기 전에 유체 역학적 바디의 고정부 가까이에 위치된 운동형 패널을 운동시키는 단계를 더 포함하는 회전 조인트를 작동시키는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 스윙 팁 조립체를 고속의 비행 조건 동안에 회전됨 없이 고속의 펴짐 구성에서 유체 역학적 바디와 이어지도록 유지시키는 단계를 더 포함하는 회전 조인트를 작동시키는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 스윙 팁 조립체를 고속의 유체 역학적 효율을 제공하도록 전방으로 회전시키는 단계를 더 포함하는 회전 조인트를 작동시키는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 스윙 팁 조립체를 항공기가 지상에 있는 때에 회전된 접힘 위치를 제공하도록 완전히 회전된 상태로 꼬리 날개 쪽으로 회전시키는 단계를 더 포함하는 회전 조인트를 작동시키는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상부 조인트 플레이트 및 하부 조인트 플레이트에 대한 회전 플레이트의 회전 위치를 고정시킴에 따라 위치를 고정시키는 단계를 더 포함하는 회전 조인트를 작동시키는 방법.
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