阅读说明：本技术 襟翼系统、机翼和飞行器 (Flap system, wing and aircraft ) 是由 马库斯·吉贝特 布拉任科·科斯科维奇 于 2019-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种襟翼系统、一种机翼和一种飞行器,该系统包括：主襟翼、覆盖襟翼、具有将主连杆支承在第一结构固定点上的第一主连杆接合部和与主襟翼联接的第二主连杆接合部的主连杆、具有在距第一主连杆接合部一距离处与主连杆联接的第一辅助连杆接合部和与覆盖襟翼联接的第二辅助连杆接合部的辅助连杆、以及具有将连接连杆支承在第二结构固定点上的第一连接连杆接合部以及在第三辅助连杆接合部处与辅助连杆联接以用于将连接连杆支承在辅助连杆上的第二连接连杆接合部的连接连杆,连接连杆、辅助连杆和主连杆设置成：在主襟翼的缩回位置以活动的方式将覆盖襟翼放置在主襟翼的前方,以及在主襟翼的至少一个伸出位置将覆盖襟翼放置在主襟翼的后方。(The invention provides a flap system, a wing and an aircraft, the system comprising: a main flap, a covering flap, a main link with a first main link joint supporting the main link at a first structural fixing point and a second main link joint coupled with the main flap, an auxiliary link with a first auxiliary link joint coupled with the main link at a distance from the first main link joint and a second auxiliary link joint coupled with the covering flap, and a connecting link with a first connecting link joint supporting the connecting link at a second structural fixing point and a second connecting link joint coupled with the auxiliary link at a third auxiliary link joint for supporting the connecting link on the auxiliary link, the connecting link, the auxiliary link and the main link being arranged such that: the cover flap is movably placed in front of the main flap in its retracted position and in rear of the main flap in at least one extended position of the main flap.)

襟翼系统、机翼和飞行器

技术领域

本发明涉及用于将襟翼装置在缩回位置与伸出位置之间及进行驱动的系统、具有该系统的机翼以及飞行器。

背景技术

在商用飞行器中，通常在机翼上设置所谓的高升力系统以允许增加机翼的升力产生区域以及机翼的拱度(camber)。主要地，这些高升力系统包括后缘襟翼装置和前缘襟翼装置。例如，前缘襟翼装置包括襟翼，襟翼从机翼的下侧处的凹部延伸到机翼的上游位置中。对于这种所谓的克鲁格(Krüger)襟翼来说，存在许多不同的致动机构。

根据克鲁格襟翼在克鲁格襟翼的缩回位置的存放位置以及用于将克鲁格襟翼伸出到所需的部署位置的致动机构，在固定前缘中需要额外的切口或凹部以允许致动机构到达最大部署位置。该切口需要被密封，以便为巡航飞行条件保持光滑的外表面。通常，这些切口由弹性密封件闭合。

在替代解决方案中，通过间隙覆盖襟翼至少部分地密封间隙，该间隙覆盖襟翼通过主襟翼的作用在打开位置与闭合位置之间移动。

DE 10 2008 056 655 A1示出了间隙覆盖装置和用于间隙覆盖装置的调节机构，该间隙覆盖装置通过包括由襟翼移动的预应力杆的装置来致动。

发明内容

一种将机翼的前缘中的用于与前缘克鲁格襟翼联接的致动机构的切口进行闭合的装置可以是有帮助的：该装置既不需要弹性体密封件也不需要用于部署覆盖襟翼的复杂机构。

因此，本发明的一个目的是提出一种用于驱动襟翼装置的系统，该系统允许使襟翼伸出以及缩回并对用于襟翼用致动机构所需的切口进行密封，同时覆盖襟翼致动机构应当尽可能简单。

该目的通过用于将襟翼装置在缩回位置与伸出位置之间进行驱动的具有所附权利要求1的特征的襟翼系统来满足。有利的实施方式和进一步的改进可以从从属权利要求和以下描述中获得。

提出了一种用于将襟翼装置在缩回位置与伸展位置之间进行驱动的襟翼系统。该系统包括主襟翼、覆盖襟翼、主连杆、辅助连杆以及连接连杆。主连杆包括第一主连杆接合部和第二主连杆接合部，第一主连杆接合部用于以可旋转的方式将主连杆支承在第一结构固定点上，第二主连杆接合部与主襟翼刚性地联接。连接连杆包括第一连接连杆接合部，第一连接连杆接合部用于以可旋转的方式将连接连杆支承在第二结构固定点上，第二结构固定点位于第一结构固定点的后方，并且连接连杆还包括第二连接连杆接合部。辅助连杆包括第一辅助连杆接合部，第一辅助连杆接合部在距第一主连杆接合部一距离处与主连杆联接，并且辅助连杆还包括与覆盖襟翼联接的第二辅助连杆接合部。第二连接连杆接合部在位于第一辅助连杆接合部与第二辅助连杆接合部之间的第三辅助连杆接合部处与辅助连杆联接，以用于以可旋转的方式将连接连杆支承在辅助连杆上。此外，连接连杆、辅助连杆以及主连杆设置成：在主襟翼的缩回位置以活动的方式将覆盖襟翼放置在主襟翼的前方，以及在主襟翼的至少一个伸出位置将覆盖襟翼放置在主襟翼的后方。

主襟翼可以是流本体(flow body)，该流本体具有长形形状以及前缘和后缘。主襟翼可以以与克鲁格襟翼或飞行器的流影响控制表面的其他类型类似的方式弯曲。在优选实施方式中，主襟翼是意在相对于机翼的前缘移动的前缘襟翼。

主连杆刚性地附接至主襟翼并且适于通过主连杆围绕第一主连杆接合部的旋转而使主襟翼在缩回位置与一个或更多个伸出位置之间移动。当将主襟翼放置在机翼的前缘区域处时，意在将主襟翼紧密地配合到机翼下侧的凹部中以完全闭合凹部并提供连续的表面。然而，由于使用主连杆使主襟翼在通常非常明显地间隔开的位置之间移动，机翼还具有切口，切口用于允许主连杆在缩回位置与完全伸出位置之间移动。覆盖襟翼设置成用于通过将覆盖襟翼放置在所述切口上来闭合该附加切口。当主襟翼处于其缩回位置时，覆盖襟翼与主襟翼直接相邻，即在主襟翼的正前方。因此，覆盖襟翼在主襟翼的缩回位置是空气动力学表面的一部分。主连杆可以是弯曲的或是直的。

根据本发明，覆盖襟翼仅通过运动学装置来移动，该运动学装置包括辅助连杆、连接连杆以及辅助连杆和连接连杆与主襟翼和第二结构固定点的附接部。这意味着，覆盖襟翼仅由主襟翼驱动，并且不需要专用驱动件。

覆盖襟翼连接至辅助连杆，辅助连杆遵循因与主连杆的连接而给出的运动以及遵循通过能够围绕第二结构固定点而旋转的连接连杆的运动约束。由于第二结构固定点位于第一结构固定点的后方，因此覆盖襟翼相对于主襟翼的运动还取决于两个襟翼在主襟翼的缩回位置的布置结构。优选地，覆盖襟翼在主襟翼的缩回位置位于主襟翼的前方。因此，当主襟翼处于缩回位置时，主连杆与连接连杆彼此交叉。

如所示出的，辅助连杆通过第一辅助连杆接合部和第三辅助连杆接合部的诱导运动而移动，从而限定第二辅助连杆接合部处的运动。如果主连杆沿第一旋转取向移动到伸出位置中，则至少在某个运动阶段中辅助连杆沿相反的旋转方向移动。因此，通过使主襟翼沿向前的方向移动，覆盖襟翼向后移动并释放附加切口，以用于允许主连杆的运动进入向前的方向而进入切口中。

在该方面，“向前”方向应当被理解为第一方向，第一方向在襟翼系统附接至飞行器时可以被视为飞行方向。

因此，向后方向应当被认为是相反的方向。

此外，术语“刚性地”应当被理解为牢固地保持主襟翼或覆盖襟翼，同时不允许相应的覆盖件相对于相应的连杆的旋转或平移运动。

另外，襟翼装置应当被理解为是主襟翼和覆盖襟翼。

由于使用覆盖襟翼来以活动的方式(actively)闭合用于容纳主连杆运动的附加切口，因此不需要额外的弹性体密封件。覆盖襟翼可以设计成使得覆盖襟翼紧密地配合到附加的切口中。此外，切口可以包括至少部分地环绕附加切口的搁置表面，以允许覆盖襟翼在覆盖附加切口时进行搁置表面的周向接触。

还可以优选的是，将覆盖襟翼的搁置表面和相应的接触表面设置成使得覆盖襟翼在覆盖襟翼的搁置表面与边缘部段之间经受一定的预张力。该预张力支承覆盖襟翼相对于切口的精确对准。

在有利的实施方式中，主连杆具有L形形状。该L形形状可以包括大致以直角连接至彼此的第一腿部和第二腿部。第一腿部和第二腿部可以包括不同的长度。例如，第一腿部可以包括第一主连杆接合部。第一腿部可以包括比第二腿部更大的长度。通过这种设置，可以将第一结构固定点放置在襟翼系统的向上、向前的位置，其中，主连杆是沿向后的方向延伸的。在最向后的位置处，第二腿部可以是沿向下的方向延伸的。结果，主连杆可以在襟翼系统的最下部空间处承载处于颠倒位置的主襟翼。L形形状的主连杆通常在飞行器的许多前缘高升力系统中发现。然而，主连杆的这种形状不是强制性的，并且任何形状都是适合的，只要主连杆能够保持主襟翼并提供主襟翼的转动运动即可。

在有利的实施方式中，主连杆具有第一主连杆部段，第一主连杆部段从第一主连杆接合部沿第二主连杆接合部的方向延伸直至过渡区域，其中，主连杆具有第二主连杆部段，第二主连杆部段从过渡区域沿第二主连杆接合部的方向延伸，并且其中，第二主连杆部段在与第一主连杆接合部的转动轴线平行的方向上具有比第一主连杆部段的宽度的更大的宽度。因此，主襟翼上的第二主连杆接合部延伸所沿的路线明显超过第一主连杆接合部在与所述转动轴线平行的方向上的路线。然而，由覆盖襟翼所覆盖的用于容纳主连杆运动的切口定尺寸成符合第一主连杆部段。因此，将第一主连杆部段定尺寸成尽可能窄是有利的。

主连杆包括竖向于第一主连杆接合部的转动轴线延伸的凹部，并且该凹部可以设计成用于在使主襟翼移动时使至少连接连杆和覆盖襟翼移动通过该凹部。如上所述，辅助连杆和主连杆由于第一结构固定点和第二结构固定点的间隔开位置以及在缩回状态下主襟翼和覆盖襟翼的相对位置而彼此交叉。因此，辅助连杆和连接连杆必须以并排关系传递主连杆的运动，或者如所提出的，辅助连杆和连接连杆通过凹部穿过主连杆。由此，在主连杆、连接连杆与辅助连杆之间实现了载荷的对称引入。

在该方面，提到辅助连杆可以示例性地从凹部内连接至主连杆。因此，第一辅助连杆接合部可以与面向由第一辅助连杆接合部限定的转动轴线平行的方向的表面联接。有利地，可以使用两个相反的附接点来使辅助连杆与主连杆联接。

在有利的实施方式中，凹部延伸到第二主连杆部段中。由于第二主连杆部段有利地具有比第一主连杆部段的宽度更大的宽度，因此覆盖襟翼可以简单地穿过第二主连杆部段中的区域中的凹部。由于覆盖襟翼意在用于覆盖用于容纳第一主连杆部段的附加切口，因此覆盖襟翼的宽度明显小于第二主连杆部段。

如上所述，覆盖襟翼在与第一主连杆接合部的转动轴线平行的方向上具有超过主连杆的至少一部分的宽度的宽度。覆盖襟翼在第一主连杆接合部周围的区域中具有至少略微超过主连杆的宽度的宽度。另外，覆盖襟翼在与第一主连杆接合部的转动轴线平行的方向上具有比主连杆的至少一部分的宽度小的宽度。在第二主连杆部段具有比第一主连杆部段的宽度大的宽度的示例中，覆盖襟翼具有介于主连杆部段的两个宽度之间的宽度。

优选地，第二辅助连杆接合部包括带覆盖襟翼的刚性连接部。因此，覆盖襟翼的位置由辅助连杆的运动清楚地限定。为了补偿温度或运动诱导的变形或尺寸变化，覆盖襟翼可以包括一定的可变形性。作为替代方案，与辅助连杆的连接可以允许略微的角度可旋转性。

在有利的实施方式中，第三辅助连杆接合部设置成以小于25％远离辅助连杆的中心。因此，第三辅助连杆接合部大致设置在辅助连杆的中央中。因此，辅助连杆可以通过连接连杆提供由与主连杆的连接所诱导的明显的转动运动。

当主襟翼处于缩回位置时，连接连杆还可以是沿第一主连杆接合部的方向延伸的。

本发明还涉及一种用于飞行器的机翼，该机翼包括前缘区域和后缘区域，该机翼还包括根据以上描述的至少一个系统。

显然，当将系统引入机翼时，主襟翼优选地通过至少两个主连杆来支承，这导致至少两个辅助连杆和两个连接连杆的一体结合以用于承载两个覆盖襟翼。

此外，明显的是，机翼可以配备有多个襟翼系统。

优选地，根据本发明的系统设置在机翼的前缘区域中。

还优选的是，机翼包括用于接纳主连杆的至少一部分的切口，其中，覆盖襟翼设计成在主襟翼的缩回位置覆盖切口。当主襟翼处于缩回位置时，覆盖襟翼构成机翼的空气动力学表面的一部分。而且，切口优选地设置在前缘区域的下侧处。

本发明还涉及一种具有至少一个该机翼的飞行器。

附图说明

本发明的其他特征、优点和潜在应用由以下对附图中所示的示例性实施方式的描述得出。在该方面，所有描述和/或形象地图示的特征也以单独的和任意组合的形式形成本发明的目的，而不论它们在各个权利要求中的组成或它们对其他权利要求的引用。此外，相同或相似的对象在附图中由相同的附图标记标识。

图1以示意性侧视图示出了根据本发明的在机翼的前缘处处于缩回状态的襟翼系统。

图2以示意性侧视图示出了根据本发明的在机翼的前缘处处于半伸出状态的襟翼系统。

图3以示意性侧视图示出了根据本发明的在机翼的前缘处处于伸出状态的襟翼系统。

图4以三维视图示出了根据本发明的在机翼的前缘处处于伸出状态襟翼系统。

图5示出了具有包括根据本发明的至少一个襟翼系统的机翼的飞行器。

具体实施方式

图1示出了设置在飞行器的机翼6的前缘区域4中的襟翼系统2。襟翼系统2包括主襟翼8、覆盖襟翼10、主连杆12、连接连杆14和辅助连杆16。主襟翼8具有带襟翼前缘18和襟翼后缘20的轮廓。主襟翼8可以设计成与普通的克鲁格(Krueger)襟翼类似，并且图中的图示仅是示意性的。

在图1中，主襟翼8完全缩回并且被放置在机翼6的下侧。此处，主襟翼8处于颠倒取向，即前缘18指向后方、后缘20指向前方、并且上侧22指向下方。通过使主连杆12围绕第一结构固定点24旋转，主襟翼8可以移动到伸出位置，在第一结构固定点24处置有第一主连杆接合部26。该运动由围绕第一结构固定点24的弯曲箭头表示。主襟翼8在第二主连杆接合部27处附接至主连杆8，第二主连杆接合部27与第一主连杆接合部26相反。

主连杆12示例性地包括L形形状。此处，延伸直到第一主连杆接合部26的第一主连杆部段44表示L形形状的第一腿部。大致以与第一主连杆部段44成直角设置并延伸直到第二主连杆接合部27的第二主连杆部段46代表L形形状的第二腿部。在两个主连杆部段44与46之间设置有过渡区域45，过渡区域45以切向连续的方式将两个主连杆部段44和46连接。

覆盖面板10具有新月形轮廓并且比主襟翼8薄。在缩回位置，覆盖襟翼10放置在主襟翼8的前方并直接连接至主襟翼8的后缘20。如在其他图中所示，覆盖襟翼10意在用于覆盖切口28，切口28用于在伸出运动期间容纳主连杆12。这在图3中进一步示出。

覆盖襟翼10通过第二辅助连杆接合部30连接至辅助连杆16，而在该图示中，第一辅助连杆接合部32被主连杆12遮蔽。优选地，第二辅助连杆接合部30意在将覆盖襟翼10刚性地保持在固定的几何关系中。

辅助连杆16包括第三辅助连杆接合部34，连接连杆14附接至该第三辅助连杆接合部34。此外，连接连杆14包括附接至第二结构固定位置38的第一连接连杆接合部36。所述第二结构固定位置38位于第一结构固定位置24的后方。

通过使主连杆12围绕第一结构固定点24移动并将连接连杆14保持在第二结构固定点38处，辅助连杆16围绕第一辅助连杆接合部32旋转。在缩回位置、即初始位置，连接连杆14和主连杆12彼此交叉。

在图2中，主襟翼8从图1中的缩回(初始)位置致动，并且处于移动至伸出位置的过程中。完全伸出位置在图3中示出，而在图2中，主襟翼8置于缩回位置与完全伸出位置之间。此处，主连杆12从缩回位置移动大约70°，并且主襟翼8明显地移出凹部40，凹部40设置成用于将主襟翼8容纳在机翼6的下侧处。由于连接连杆14通过第一连接连杆接合部36被保持在第二结构固定点38处，因此辅助连杆16被推动成逆时针旋转。然而，主连杆12沿顺时针方向旋转。在该运动期间，覆盖襟翼10向后移动并经过主连杆12。此外，辅助连杆16设置成顺应(conform)主连杆12的位置。在这种状态下，主襟翼8和覆盖襟翼10已经沿着纵向轴线——即沿着向前或向后的方向——改变了它们的位置顺序。主襟翼8几乎完全位于覆盖襟翼10的前方。

在图3中，主襟翼8的伸出运动完成。此处，可以看到主连杆12在主连杆8的缩回位置位于后缘20的前方(参见图1)。此处，机翼6的前缘区域4中所需的附加切口42由虚线表示。在主襟翼8的缩回位置，切口42将通过覆盖襟翼10闭合，但现在切口42完全敞开以容纳主连杆12。

在图3中，进一步示出了连接连杆14与辅助连杆16之间的空间关系。示例性地，连接连杆14具有与辅助连杆16的弯曲形状相似的弯曲形状。连接连杆14的固定长度导致将第三辅助连杆接合部34向后拉动远离主连杆12，从而将覆盖襟翼10放置在后向位置。辅助连杆16、连接连杆14以及第二结构固定点38选择成将覆盖襟翼10放置在尽可能向上和尽可能向内的位置，以使在主襟翼8的伸出位置由覆盖襟翼10引起的额外的空气动力学阻力降低。

还可以优选的是，将覆盖襟翼的搁置表面和相应的接触表面设置成使得覆盖襟翼在覆盖襟翼的搁置表面与边缘部段之间经受一定的预张力。该预张力支承覆盖襟翼相对于切口的精确对准。

图4以三维视图提供了从襟翼系统2的下方观察的襟翼系统2的良好概览。此处，主连杆12的不同部段44和46是明显的。第一主连杆部段44和第二主连杆部段46在与第一主连杆接合部26的转动轴线48平行的方向上具有不同的宽度。此处，第一主连杆部段44包括比具有宽度w2的第二主连杆部段46明显小的宽度w1。示例性地，w2可以是w1的两倍。

凹部50在主连杆12中是明显的，凹部50竖向于转动轴线48延伸通过主连杆12。由于主连杆部段44和46不同的宽度，凹部50设计成具有T形形状。该T形形状的较宽部分设置在第二主连杆部段46中，而T形形状的较窄部分设置在第一主连杆部段44中。由于用于容纳主连杆12的切口42仅需要接纳第一主连杆部段44，覆盖襟翼10仅需要覆盖比第一主连杆部段44的宽度w1略大的宽度。这允许覆盖襟翼10穿过凹部50。然而，辅助连杆16能够穿过凹部50的设置在第一主连杆部段44的部分。

由于主连杆12、辅助连杆16和覆盖襟翼10的对称设计，因此使用两个连接连杆14而不是仅一个连接连杆14是有利的。连接连杆14可以彼此平行地设置以对称地封围辅助连杆16。两个连接连杆14和一个辅助连杆16的布置结构也能够穿过凹部50。然而，也可以使用单个连接连杆14和两个辅助连杆16。在该情况下，两个辅助连杆16封围连接连杆14。

第一辅助连杆接合部32可以放置在凹部50内，并且进一步允许非常节省空间的设计。为此目的，第一主连杆部段44可以包括面向彼此的两个内表面47。此处，设置有用于联接两个第一辅助连杆接合部32的两个装置。所述装置可以是螺纹钻孔或其他适合的装置。

最后，图5示出了具有机翼6的飞行器52，机翼6配备有根据前面附图的襟翼系统2。为简化起见，仅示出了可能的安装位置，但是凹部或切口保持敞开。

另外，应当指出的是，“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一个”或“一种”不排除复数。此外，应当指出的是，已经参照上述示例性实施方式中的一者所描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施方式的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的参照特征不应当被解释为限制。