[發明專利]飛行器控制表面

有效

• 申請號: 201410815572.5
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104724280B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 費爾南多·佩雷拉莫斯凱拉;恩里克·吉納爾多費爾南德斯;卡洛斯·加西亞涅托;弗朗西斯科·哈維爾·奧諾拉托魯伊斯;安德烈亞·伊萬馬拉斯科;弗朗西斯科·喬斯·克魯茲多米格斯
• 申請（專利權）人: 空中客車營運有限公司
• 主分類號: B64C5/02
• 分類號: B64C5/02;B64C9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘煒;王艷江

本發明涉及一種用于飛行器的控制表面(9)的優化的結構，比如升降舵、方向舵、著陸襟翼、副翼以及其他相似升力表面。該控制表面(9)包括前翼梁(1)、后翼梁(2)、多個肋狀部(10?14)以及與前翼梁(1)接合的至少一個致動器配件(8，8’)和至少一個鉸鏈配件(7，14)。至少一個肋狀部(10?14)與致動器配件連接，并且至少一個肋狀部(10?14)設置成與前翼梁(1)限定傾斜角(α，β)。一個或更多個肋狀部對應于飛行、著陸或起飛期間在控制表面中生成的主要的扭轉和彎曲載荷路徑而定位，因此實現了控制表面的同樣的結構行為，而同時減少了肋狀部的數量，從而減小了控制表面的重量。

技術領域

本發明總體上涉及用于飛行器的控制表面，比如升降舵、方向舵、著陸襟翼、副翼以及其他相似的升力表面。

本發明的目的是提供用于飛行器控制表面的優化的結構，以便減小控制表面的重量，從而減少燃料消耗。

附加地，本發明的目的同樣是提供用于如下飛行器的控制表面，即：該飛行器的控制表面可易于維修且使用較少數量的部件制造，以簡化其組裝和制造過程。

背景技術

飛行器設置有不同類型的可移動的升力表面或控制表面，這些不同類型的可移動的升力表面或控制表面用于在飛行、起飛和降落期間操縱飛行器。

通常，這些控制表面由被內部結構支承的壁板形成，該內部結構在其前緣處鉸接至飛行器，從而通過致動器使得控制表面圍繞鉸鏈樞轉。由于這些控制表面中的一些控制表面的較大面積，并且由于飛行器像商用飛行器在飛行期間達到的較高速度，這些控制表面必須支承高扭轉載荷和高彎曲載荷。

升降舵是定位在飛行器的水平尾翼(HTP)的兩側的控制表面，并且其用于控制飛行器的俯仰。與扭矩箱(torsion box)的情況類似，升降舵主要為由復合材料制成的多肋結構，該結構由至少主翼梁以及支承上部壁板和下部壁板的多個肋狀部形成。

盡管在非常大型的商用飛行器中，升降舵通常也構造成一個組件，升降舵可分成兩個不同的子組件，即，內側升降舵和外側升降舵。類似地，在用于大型飛行器的方向舵的情況下，相同的概念適用于方向舵設計，即，具有上部升降舵和下部升降舵。

圖1示出了用于升降舵的常規的蜂窩壁板結構，該結構包括：靠近前緣5定位的前翼梁1、更接近后緣6的后翼梁2、接合至前翼梁的多個肋狀部3以及由所述翼梁和肋狀部支承的上部壁板4和下部壁板4’。在圖1中可以看到肋狀部的相對于前翼梁的傳統正交布置。

升降舵在前緣5處設置有若干鉸鏈配件7，用于在升降舵與HTP的橫向扭矩箱之間建立樞轉連接。若干致動器配件8也設置在前緣處，用于連接致動器(未示出)比如液壓缸。升降舵肋狀部通常具有與致動器接合或與鉸鏈配件接合的一個端部。

由翼梁和肋狀部形成了一些傳統控制表面結構。

圖2示出了用于升降舵的已知的多肋架構，其由兩個翼梁1和2、一組肋狀部3和覆蓋板形成，全部這些部件由蜂窩夾層材料制成，如圖2b中所示。

現有技術的大部分控制表面結構是非整體式的結構，由于其使用由具有碳纖維增強塑料(CFRP)面片的蜂窩狀中心形成的夾層壁板作為表面壁板來構造。已知的是，蜂窩夾層壁板難以修理并且在飛行期間遭受水的侵入。

用于控制表面——尤其是襟翼——的其他已知的結構為復合材料的多翼梁架構，該復合材料的多翼梁構架可以是針對重量降低和成本降低的在傳統的多肋結構上的選擇。多翼梁結構僅由翼梁和覆蓋板形成，使得肋狀部由縱向布置的多個翼梁替代。

發明內容

在以下內容中限定了本發明，并且本發明是基于結構性元件的結構性優化，即，現有控制表面的翼梁和縱梁的布置，目的是減小其重量且簡化制造方法。