用于控制面至飞行器的固定结构元件的机械连接的装置以及装备有该装置的飞行器机翼元件制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于将控制面机械地连接至飞行器的固定结构元件的装置，该装置包括旋转致动器（72）以及铰接元件（51b、52、62、64），其中，该旋转致动器（72）用于围绕活节轴线（28）相对于牢固地连接至固定结构元件的元件（52）以旋转方式驱动牢固地连接至控制面的元件（64），该铰接元件（51b、52、62、64）用于围绕该轴线铰接该控制面。这些铰接元件能够独立于旋转致动器支承控制面。本发明专利技术因而允许从旋转致动器的有利性能中获益，同时允许在无需首先移除控制面的情况下移除该旋转致动器。

【技术实现步骤摘要】
用于控制面至飞行器的固定结构元件的机械连接的装置以及装备有该装置的飞行器机翼元件
本专利技术涉及一种用于控制面至飞行器的固定结构元件的机械连接的装置。本专利技术特别地涉及位于飞行器的机翼元件的固定结构元件上的控制面的铰接及操作装置。在这方面，贯穿该描述，术语“机翼元件”指飞行器的任意空气动力支承表面，例如主机翼，或者水平或竖直尾翼。本专利技术还涉及飞行器的这种机翼元件，以及装备有这种机翼元件的飞行器。
技术介绍
机翼元件总体上具有两个空气动力学表面，所述两个空气动力学表面在该元件的前缘的水平处以及该元件的后缘的水平处接合。这种机翼元件通常包括刚性地附接至飞行器机身的结构的固定部、以及一组可移动元件，所述一组可移动元件包括一个或多个主控制面并且可选地包括一个或多个副控制面。该机翼元件的固定部由面板和内部结构形成，其中，所述面板形成该元件的空气动力学表面，并且该内部结构通常由固定有所述面板的翼肋和翼梁形成。某些控制面绕关于固定部不动的活节的轴线铰接地安装在该机翼元件的对应的固定部上。除非另有表示，否则这些控制面是根据相对于该固定部的纯旋转运动可移位的。这些控制面特别能够是主控制面，例如，升降舵、方向舵、副翼、或扰流板装置，该扰流板装置还被称为扰流板或空气制动器。这些主控制面连接至飞行器的主飞行控制并且允许飞行器在其不同飞行阶段期间被操作。图1高度示意性地示出了已知类型的飞行器的机翼10的后部，该后部包括固定部12和主控制面14，该主控制面14例如为设置在机翼10的后缘处的副翼。在该示例中，控制面14包括两个空气动力学覆盖壁16和18，所述两个空气动力学覆盖壁16和18在机翼的后缘20的水平处接合至彼此，并且一起形成锐角θ以分别延长机翼的下机翼表面壁22和上机翼表面壁24。控制面14还包括封闭的翼梁26，该封闭的翼梁26设置成靠近固定有该翼梁26的两个空气动力学覆盖壁16、18的相应的自由端部。控制面14借助于铰链（图1中未示出）铰接地安装在固定部12上，所述铰链限定了控制面的活节的轴线28。通过至少一个线性起重器30来确保操作控制面14，该起重器30能够是气动式起重器、液压式起重器或电动式起重器。该起重器30包括底盘框架32，该底盘框架32具有端部34，该端部34借助于叉形部36铰接在其上固定有机翼的下表面壁22和上表面壁24的机翼10的后翼梁38上。起重器30还包括杆40，该杆40能够从底盘框架32的相对端部42展开并且具有铰接在连接至控制面14的杠杆44上的自由端部43。该杠杆44关于活节的轴线28以旋转方式安装并使得起重器30形成机轴式的机构，以在起重器的杆40的平移的移位的作用下关于活节的轴线28以旋转方式驱动控制面14。上面提到的活节常规上为限制寄生元件强度的球形接头式活节。另外，密封接头46设置在机翼10的固定部12的每个空气动力学壁22、24与控制面14的对应的空气动力学覆盖壁16、18之间的界面处，以限制该水平处的空气动力损失。这些接头46中的每个接头均固定至固定部12，以沿着控制面的对应的空气动力学覆盖壁16、18自由滑动。如图1中所示，每个空气动力学覆盖壁16、18的自由端部48、50均朝向机翼10的固定部12的内部弯曲，以在控制面远离其中间位置时优化机翼的空气动力轮廓的规则性，以及促进所述空气动力学覆盖壁16、18与对应的接头46之间的接合。每个壁16、18的弯曲部例如均由附接至该壁的导向装置形成。但存在与包括线性起重器的类型的控制面操作装置有关的缺点。实际上，这些机构包括相当大的线性操作力。这些力必须由机翼的固定部的结构以及由控制面的结构吸收，这同样导致这些结构的尺寸和质量方面的增大。但是，对减小燃料消耗的需求的增长迫使飞行器制造商特别是通过减小尾翼和主机翼的厚度来减小未来单元的重量以及它们的阻力系数，以至损害了设置用于操作控制面的装置的可用体积。另外，增大优选地通过飞行器引航法律的发展而制成的控制面的运转速度造成了起重器的所需体积的增大，这使线性起重器在尾翼和主机翼内的结合变得更加复杂。另外，机轴式的机构需要特别是包括球形接头的活节，以用于这种类型的结构的令人满意的运转。这些活节引起线性起重器的体积、质量以及安装的复杂度。类似地，由于这些活节在控制面的运转期间为相对运动的支座，因此这些活节有时是故障的来源并且需要定期维护以控制并润滑这些活节。对减小维护费用的需求鼓励飞行器制造商将维护任务的次数和持续时间降至最小。该目的也使得优选对组装及拆卸致力于旋转地驱动控制面的起重器或致动器的操作进行简化。另外，在使用电气线性起重器的情况下，可能需要将拦截装置（bailers）布置在机翼元件的空气动力学表面上，以对沿着机翼元件朝向起重器流动的空气的一部分进行指引，以便限制该起重器过热的危险。然而，这些凹处造成了在燃料的过度消耗中反映出的空气动力学效力的相当大的损失。专利申请FR2727477A1提出一种用于操作包括旋转液压致动器的控制面的装置，并且部分地改正了上文中所述的体积的问题。该文献中提出的解决方案的缺点在于，该旋转致动器吸收了由施加在控制面上的气动载荷造成的结构力。因此，这需要增大致动器的尺寸以及检验该致动器的状态所需的维护操作的频率和程度。另外，旋转致动器的拆卸，特别是考虑到这种维护操作时的旋转致动器的拆卸需要先移除由致动器支承的控制面以及最后重新组装该控制面，从而增加了这些维护操作的持续时间和费用。
技术实现思路
本专利技术的目的具体是提供一种解决方案，对活节以及控制面的操作的问题而言该解决方案是简单、经济且有效的，该解决方案至少部分地避免了上面提到的缺点。为此，本专利技术提出了一种用于控制面至飞行器的固定结构元件的机械连接的装置，该装置包括：用于根据活节的轴线将控制面连接至固定结构元件的铰接装置；以及用于关于所述活节的轴线相对于所述固定结构元件以旋转的方式驱动控制面的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个旋转致动器，所述至少一个旋转致动器包括底盘框架和输出构件，该输出构件能够关于驱动器的输出轴线相对于底盘框架以旋转方式移位。根据本专利技术，所述驱动装置包括第一可拆卸装置和第二可拆卸装置，其中，该第一可拆卸装置用于将驱动器的底盘框架旋转地紧固至所述控制面及所述固定结构元件中的第一元件，所述第一可拆卸装置设计成使驱动器的输出轴线与所述活节的轴线对准，该第二可拆卸装置用于将致动器的所述输出构件旋转地紧固至控制面及所述固定结构元件中的第二元件。另外，所述铰接装置与旋转致动器分体并被设计成能够独立于致动器支承控制面。该控制面能够是任意类型，并且特别能够是安装成关于固定的活节轴线相对于飞行器的结构选择的主飞行控制面。该控制面能够是升降舵、方向舵、或扰流板，该扰流板也被称为空气制动器。该固定结构元件特别是能够形成尾翼的竖直或水平稳定器的结构的一部分，或者形成主机翼的结构的一部分。该结构元件例如采用了翼梁的形式。一般而言，本专利技术借助于能够特别简单且迅速地拆开的一个或多个旋转致动器来以旋转的方式驱动飞行器的控制面。该旋转致动器的使用特别是减小了控制面的驱动装置的在与控制面的活节的轴线正交的方向上的体积。对于预定的可用体积而言，本专利技术提供了优化控制面的驱动装置的布置，从而推进这些驱动装置的运转速度的可能性。旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制面（14）至飞行器的固定结构元件（38）的机械连接的装置（51），所述装置（51）包括：用于根据活节的轴线（28）将所述控制面连接至所述固定结构元件的铰接装置（51b、52、62、64）；以及用于关于所述活节的轴线相对于所述固定结构元件以旋转方式驱动所述控制面的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个旋转致动器（72），所述至少一个旋转致动器（72）包括底盘框架（74）和输出构件（76），所述输出构件（76）能够关于所述旋转致动器的输出轴线（78）相对于所述底盘框架以旋转方式移位，所述装置的特征在于，所述驱动装置包括：?第一可拆卸装置（82、104、105），所述第一可拆卸装置（82、104、105）用于将所述旋转致动器（72）的所述底盘框架（74）旋转地紧固至所述固定结构元件（38）及所述控制面（14）中的第一元件，所述第一可拆卸装置设计成使所述旋转致动器的所述输出轴线（78）与所述活节的轴线（28）对准；?第二可拆卸装置（62、82、100、102、108、112、108’、116），所述第二可拆卸装置（62、82、100、102、108、112、108’、116）用于将所述旋转致动器的所述输出构件（76）旋转地紧固至所述固定结构元件（38）及所述控制面（14）中的与所述第一元件不同的第二元件；并且所述装置的特征在于，所述铰接装置（51b、52、62、64）与所述旋转致动器（72）分体并被设计成能够独立于所述旋转致动器支承所述控制面（14）。...

【技术特征摘要】
2012.06.27 FR 12561131.一种用于控制面(14)至飞行器的固定结构元件(38)的机械连接的装置(51)，所述装置(51)包括：用于根据活节的轴线(28)将所述控制面连接至所述固定结构元件的铰接装置；以及用于关于所述活节的轴线相对于所述固定结构元件以旋转方式驱动所述控制面的驱动装置，所述驱动装置包括至少一个旋转致动器(72)，所述至少一个旋转致动器(72)包括底盘框架(74)和输出构件(76)，所述输出构件(76)能够关于所述旋转致动器的输出轴线(78)相对于所述底盘框架以旋转方式移位，所述装置的特征在于，所述驱动装置包括：-第一可拆卸装置，所述第一可拆卸装置用于将所述旋转致动器(72)的所述底盘框架(74)旋转地紧固至所述固定结构元件(38)及所述控制面(14)中的第一元件，所述第一可拆卸装置设计成使所述旋转致动器的所述输出轴线(78)与所述活节的轴线(28)对准；-第二可拆卸装置，所述第二可拆卸装置用于将所述旋转致动器的所述输出构件(76)旋转地紧固至所述固定结构元件(38)及所述控制面(14)中的与所述第一元件不同的第二元件；并且所述装置的特征在于，所述铰接装置与所述旋转致动器(72)分体并被设计成能够独立于所述旋转致动器支承所述控制面(14)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述铰接装置包括至少一个枢轴(62)，所述控制面(14)和所述固定结构元件(38)中的至少一个元件以旋转方式安装在至少一个所述枢轴(62)上。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述铰接装置包括用于将所述枢轴(62)旋转地连接至所述控制面(14)和所述固定结构元件(38)中的另一元件的装置。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动装置包括用于将所述旋转致动器(72)的所述输出构件(76)联接至所述枢轴(62)的联接装置。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动装置包括用于将所述第二元件机械连接至所述旋转致动器(72)的所述输出构件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·蒂耶斯，阿兰·萨甘桑，劳伦特·安德里厄，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：