[發明專利]用于飛機的柔性控制表面

無效

• 申請號: 200680052356.3
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101336192A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: B·格羅曼;P·康斯坦澤;T·洛克沃斯基
• 申請（專利權）人: 空中客車德國有限公司
• 主分類號: B64C3/48
• 分類號: B64C3/48;B64C3/50;B64C9/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 胡曉萍

本發明涉及用于飛機的柔性控制表面，并涉及定位這種控制表面的方法。

飛機設置有控制表面，以便在飛行中通過個別地定位控制表面來控制飛機。 在飛機的情形中，具體地說，這種控制表面是鉸接到主平面尾部邊緣的副翼， 以及用于在飛行任務過程中(特別是起飛和降落階段)適應變化的約束。此外， 用于飛機的控制表面也可以是副翼、舵翼或提升翼。然而，控制表面也可以是 前導邊緣板條，即所謂的小翼或鼻部下垂。在直升機的情形中，下游氣流中的 鉸接到轉子葉片上的可控制轉子葉片副翼尤其可用作為控制表面。

在剛性控制表面的定位中會出現困難，通常借助于電動、液壓或電液壓的 致動器來進行這種定位。例如，它們包括阻止控制表面定位的阻塞致動器。舉 例來說，液壓致動器可通過旁路閥來啟動。為了保持小的阻塞致動器的效應， 還建議借助于多個致動器來使控制表面撓曲，這些致動器各設置有滑動離合 器。這意味著阻塞致動器在相關的控制表面上不再起作用，然后用其它仍起作 用的致動器使控制表面定位。這樣的結構操作可靠，但其設計復雜，因為離合 器緣故，所以從致動器觀點來看，它相對較重和效率不高。

控制表面定位中的另一問題由如下事實引起：沿流動方向會發生不連續性， 諸如控制表面和鄰近于它的機身(例如主平面)之間的彎曲、間隙或狹縫。同樣 地，操作控制表面或伸展副翼時，在通常沿翼展寬度方向彼此橫靠地布置的鄰 近控制表面之間有間隙、以及沿翼展寬度方向輪廓的不連續性。從空氣動力學 的觀點來看，這意味著空氣中形成漩渦和噪音。當發生相對運動時，這些效應 變得更壞，在飛行中，控制表面之間和/或控制表面和與之鄰近的機身之間， 相關間隙和狹縫的尺寸增大。

為了將殼體結構曲率特別是飛機主平面的曲率匹配到不同的飛行狀態， DE197?09?917?C1提出了彼此相對的肋，它們布置在形成主平面的上殼體和下 殼體內，借助于致動器，所述相對肋隆起或曳拉在一起。連接到肋上的殼體可 以這樣伸展或球形地變形，以為主平面提供不同的外形。

DE?198?58?872?A1提出了一種合適的飛機主平面，其中，以鉸接形式彼此 連接的多個桿借助于致動器而運動，以使覆蓋在主平面上的柔性蒙皮可以隆起 或伸展。

然而，要使全部主平面或翼變形是不可行的，因為一方面必須保證足夠的 承載能力，另一方面，必須容納通常布置在主平面內的燃油箱。

在現有技術提出的設計中，主平面的幾何形因此分別匹配于位置已經變化 的控制表面，但主平面和相關控制表面之間以及相鄰控制表面之間仍保持有間 隙和狹縫，于是，在空氣中仍發生大部分漩渦。

DE?197?32?953?C1提出一種帶有副翼的主平面，其借助于布置在副翼外形外 面的致動器可在尾部邊緣區域內彈性地彎曲。為此目的，副翼在由彈性材料組 成的吸氣側和壓力側上形成有覆蓋的蒙皮。這種設計能夠使全部副翼向上或向 下彈性地變形，并過渡到沿循環流動方向沒有彎曲的鄰近機身上。彈性材料代 之以導致連續的過渡，因此可減小噪音。即使這樣系統，仍明顯有相當的尾波 漩渦。

因此，本發明的目的是提供這樣一種裝置和方法，借助于該裝置和方法可 減小由控制表面造成的形成在空氣中的漩渦，以此減小誘發的噪音和誘發的尾 流漩渦。

該目的通過具有獨立權利要求的特征的裝置和方法來實現。在從屬權利要 求內說明了本發明有利的細化方案。

根據本發明的柔性控制表面包括至少兩個致動器，它們在不同點(“作用 點”)處作用在控制表面上，這些點相對于彼此側向地相對于流動方向(即， 沿翼展寬度方向)偏離地布置，當兩個致動器同時地操作時，兩個致動器設計 成以使這些作用點不同地偏轉。在本文中，“柔性”意指控制表面的至少形狀 和/或表面區域范圍是可變的，使控制表面具有連續的形式(即，控制表面內沒 有間隙或狹縫)。例如，至少在某些地方，控制表面可具有正弦區域，或某些 其它波形平坦區域。作用點以不同方式偏轉能使控制表面彈性地變形而無彎 曲，尤其是沿翼展寬度方向達到均勻的過渡，例如，沿翼展寬度方向的控制表 面，均勻過渡到鄰近的機身(例如，主平面)。尤其是，雖然定位基本上不同， 但彼此相鄰的控制表面的彼此鄰近區域可偏轉成在間隙處生成連續過渡。這可 減小由先前存在的控制表面和間隙誘發出的漩渦和噪音。