用于飞行器的高升力系统和用于影响飞行器的高升力特性的方法技术方案

技术编号:9547276 阅读:186 留言:0更新日期:2014-01-09 01:16
一种用于飞行器的高升力系统(16),包括基体(20)、襟翼(18)和保持元件(26),该襟翼(18)以能够移动的方式安装在基体(20)上并且具有襟翼边缘(22)。高升力系统(16)设置成在襟翼边缘(22)与基体(20)之间形成间隙(32)。保持元件(26)安装在襟翼(18)的靠近襟翼边缘(22)的区域中并且朝向基体(20)延伸以限制襟翼边缘(22)与基体(20)之间的距离。保持元件(26)优选地构造为线状附接装置。因此,襟翼(18)和基体(20)之间的间隙尺寸能够被影响以限制襟翼(18)和基体(20)的加载期间的弯曲效应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引用本申请要求于2011年4月28日提交的德国专利申请N0.102011018906.8的和于2011年4月28日提交的美国临时专利申请N0.61/479,925的申请日的权益,这些申请的公开内容在此通过参引并入本文。
本专利技术涉及一种用于飞行器的高升力系统和一种影响飞行器的高升力特性的方法。
技术介绍
为了实现预定的空气动力学特性,交通工具并且特别是飞行器通常具有襟翼系统,在襟翼系统中,襟翼以能够移动的方式安装在基体上并且襟翼能够通过致动器而进入空闲位置以及进入不同的工作位置以影响环绕交通工具的气流或者将力施加至交通工具上。例如,商用飞行器具有出于使用的不同目的而设置的相当多的不同的襟翼系统。飞行器的高升力系统的目的是例如针对起飞和降落阶段通过扩大机翼面积并且增大机翼的弯度而实现显著增大的升力系数。出于这种目的,合适的襟翼以能够移动的方式安装在机翼的前缘和后缘上。为了在特别高的攻角和特别低的飞行速度的情况下实现气流的分离,襟翼通常能够移动使得间隙形成在襟翼与机翼之间,从而允许在机翼的上侧上产生高能量气流。为了实现这种类型的间隙形成襟翼系统的最优化操作,必要的是,当襟翼承受空气负载时所实现的间隙尺寸与期望尺寸相同。特别地,当襟翼构造成作为机翼的前缘襟翼时一一其中在前缘襟翼的后部边缘与机翼的前缘之间产生了间隙,空气负载使襟翼的前缘变形,结果影响了间隙尺寸。由于在分布在机翼的前缘上的单独的所谓的驱动站处前缘襟翼的安装和导引,前缘襟翼的一个区域或更多个区域定位成几乎固定在机翼的前面的空间中,同时在前缘襟翼的相邻的区域中能够存在多个不同弯曲线。前缘襟翼的这种变形不受机翼的变形的影响,使得在极限情况下,在常规襟翼系统的一些区域中在前缘襟翼与机翼的前缘之间存在过小或过大的间隙尺寸。关于高升力部件的构型的现有技术的概况能够例如在由Peter K.C.Rudolph所著的NASA合同户报告4746 “关于商用亚音速飞机的高升力系统(High lift Systems onCommercial Subsonic Airliners),,中发现。
技术实现思路
实现用于交通工具的襟翼系统的预先定义的空气动力学特性是非常重要的,特别是在襟翼系统的安全-关键应用的情况下。因此,本专利技术的目的是提出一种用于飞行器的高升力系统,该高升力系统包括基体和襟翼,襟翼以能够移动的方式安装在基体上,并且该襟翼具有襟翼边缘,襟翼边缘能够移动使得在襟翼边缘与基体之间能够形成间隙,所述间隙的张开沿着襟翼保持尽可能精确且尽可能恒定并且以预定的公差局部地定向。通过具有独立权利要求1的特征的高升力系统来实现该目的。在从属权利要求中提供了有利的发展方案。用于飞行器的根据本专利技术的高升力系统包括基体、襟翼和保持元件,该襟翼以能够移动的方式安装在基体上并且具有襟翼边缘。高升力系统被设置成在襟翼边缘与基体之间形成间隙。保持元件安装在襟翼的靠近襟翼边缘的区域上并且延伸至在基体上的安装点,使得襟翼边缘能够通过保持元件而沿基体的方向被牵拉和/或弯曲以限制襟翼边缘与基体之间的距离。因此,高升力系统通过保持元件来补充,保持元件的目的是限制由襟翼边缘与基体之间的距离限定的间隙尺寸。由于空气负载和振动现象而变化的间隙尺寸能够通过保持元件至少针对不允许的增加而被限制至预定长度。保持元件能够以多种不同方式实现。由于襟翼相对于基体以能够移动的方式安装并且襟翼边缘的运动能够通过拉力限制,对于保持元件而言合适的是构造成特别地接收拉力。以这种方式,能够使用不抵抗襟翼的向后运动的柔性保持元件。保持元件也能够构造成使得保持元件在襟翼的运动期间缩短或者使得保持元件移动至基体中或移动至襟翼中或移动至基体和襟翼两者中。出于这种目的,基体和/或襟翼必须具有允许保持元件的相对运动的合适的通道开口。如果襟翼构造成为Krilger襟翼,开口能够位于襟翼边缘的区域中。在有利的实施方式中,在延伸状态下,襟翼安装或保持在远离于保持元件的位点处,使得当保持元件沿基体的方向被牵拉和/或弯曲时该位点不沿基体的方向移动。这意味着襟翼能够相对于由运动学限定的安装点而移动并且也在该处通过保持元件对准或紧固。在本专利技术有利的实施方式中,保持元件布置在移位设备上,该移位设备布置为使保持元件在第一端处紧固并且提供延伸离开移位设备的自由端,该端距移位设备的距离能够通过移位设备自身而单独地并且可变化地调节。在这一方面,保持元件的自由端可以安装在襟翼的靠近边缘的区域上,移位设备布置在基体本身上或优选地布置在基体本身中,保持元件以其自由端从基体朝向襟翼边缘延伸。同时,在优选实施方式中,移位设备还可以布置在靠近襟翼边缘的区域中,使得保持元件的自由端通过通道开口并且朝向基体延伸出襟翼,随后保持元件的自由端在基体处被安装或紧固。操作移位设备能够主动地调节襟翼边缘与基体之间的距离或至少将襟翼边缘与基体之间的距离限制于最大尺寸。在本专利技术的优选实施方式中,保持元件构造为在尺寸上弹性的和柔性的线状附接装置并且保持元件特别地设置为吸收拉力。这种类型的保持元件可以构造为绳、线/金属线、弦等等,并且材料的选择应当由若干边际条件来引导。这些条件尤其在于保持元件在安装期间体验到的特别广的温度范围。特别地,当这种类型的高升力系统用于商用飞行器上时,在机翼结构上温度会上升,温度范围在-50°C与+60°C之间。尽管当这种类型的高升力系统用于飞行器上时外部温度并不处于极限值,应当指出的是,当飞行器在炎热天气在地面上等待时,保持元件达到特定的温度,该特定温度将导致在高升力系统启动期间的减小的初始抗拉强度。同时,在飞行器的巡航飞行期间,这种类型的保持元件可以冷却至相当大的程度使得在高升力系统启动期间的初始弹性在巡航飞行之后将是太低的并且撕裂的风险一由于脆性断裂的倾向一将大于例如处于室温的风险。推荐作为用于保持元件的合适材料特别地是金属材料,例如编织钢缆,而且还有能够耐先前提到的温度范围的高强力/拉力塑性材料,例如聚酰胺或玻璃纤维增强聚酰胺。在本专利技术的有利的实施方式中,移位设备包括卷绕体,保持元件在卷绕体上通过第一端附接,卷绕体设置成将连续的拉(伸)力施加在保持元件上,该拉力不阻止保持元件从卷绕体展开,而同时允许独立地卷绕至所述卷绕体上。通过预先设定机械最大可能的旋转,移位设备在实际的术语上将是用于保持元件的同步存储装置和用于调节间隙尺寸的装置。保持元件于是将实现为从卷绕体向外延伸的并且通过通道开口延伸的线状附接装置。卷绕体还能够构造为牵引绞车,驱动单元结合于该牵引绞车中,并且卷绕体还可选地为棘轮以防止不期望的旋转。在本专利技术的有利的实施方式中,移位设备包括旋转致动器,该旋转致动器联接至卷绕体以便卷绕保持元件。因此,力能够主动地施加在保持元件上,使得例如当襟翼移动至空闲位置时,保持元件同步地卷绕至卷绕体上并且因此不影响襟翼的运动。在本专利技术有利的实施方式中,旋转致动器构造为弹簧元件,该弹簧元件设置为使卷绕体承受足够用于卷绕保持元件的扭矩。这具有如下有利的效果:对于保持元件而言不需要主动装置以不断地跟踪移动的襟翼。这意味着当襟翼被缩回时,保持元件实际上自动地返回至根据空气动力学观点无破坏性的空闲位置等。在本专利技术有利的实施方式中,卷绕体仅能够旋转成远至本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.28 DE 102011018906.8;2011.04.28 US 61/479,1.一种用于飞行器的高升力系统(16、43),包括 -基体(20), -襟翼(18、42),所述襟翼(18、42)以可移动方式安装在所述基体(20)上并且具有襟翼边缘(22、41),以及 -保持元件(26), 其中,襟翼系统(16、43)设置成在所述襟翼边缘(22、41)与所述基体(20)之间形成间隙(32), 所述保持元件(26)安装在所述襟翼(18、42)的靠近所述襟翼边缘(22、41)的区域中并且朝向所述基体(20)延伸以限制所述襟翼边缘(22、41)与所述基体(20)之间的距离,使得所述襟翼边缘(22、41)能够通过所述保持元件(26)沿所述基体(20)的方向被牵拉和/或弯曲。2.根据权利要求1所述的高升力系统(16、43),还包括移位设备,所述移位设备设置成使所述保持元件(26)在第一端处紧固并且具有延伸离开所述移位设备的自由端。3.根据权利要求2所述的高升力系统(16、43),其中,所述移位设备布置在所述基体(20)中。4.根据权利要求2所述的 高升力系统(16、43),其中,所述移位设备布置在所述襟翼(18,42)中。5.根据权利要求2至4中任一项所述的高升力系统(16、43),其中,所述保持元件(26)为线状附接装置,并且所述移位设备包括用于卷绕所述保持元件(26)的以可旋转方式安装的卷绕体(28、29)。6.根据权利要求5所述的高升力系统(16、43),还包括运动装置,所述运动装置联接至所述卷绕体(28、29)并且设置成使所述卷绕体旋转。7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员:格扎维埃·于埃伯恩哈德·施利普夫
申请(专利权)人:空中客车德国运营有限责任公司
类型:
国别省市:

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