飞行器的机翼和飞行器

此发明与一种机翼，或飞行器的机翼，以及飞行器相关。

飞行器的机翼总体来说包括一个机翼外壳和多个安装在机翼外壳上 的襟翼，如着陆襟翼。襟翼在飞机起飞和着陆期间展开以增加飞行器的 气动升力。其原理是，当襟翼展开时，可增加机翼的有效弯度和面积。

襟翼应固定到两个支架上，并通过移动装置移动到其合适的位置。 通过例证所示，各支架可以安装到其各自与机翼外壳相连的托架上，以 使得它们可以围绕相对于机翼外壳的机翼旋转轴进行旋转。当襟翼展开 时，移动装置转动支架，从而使得襟翼围绕此旋转轴旋转。飞行器具有 适当的测量装置来确定襟翼相对于机翼外壳的位置。

如果一个襟翼被固定到多个支架上，则所有支架通常都会与相应的 移动机械同步移动。如果，通过例证，移动机械中有一个出现故障或完 全失灵，则在移动过程中存在襟翼倾斜或弯曲的风险。这会导致襟翼或 机翼外壳的损坏或导致襟翼丢失。

相反，EP 0 922 633 B1中所示的飞行器襟翼的支架具有一个襟翼 支座，移动机械在襟翼的缩回和伸展过程中沿襟翼路径移动。为确定襟 翼相对于机翼外壳的位置，此应用(飞行器)具有一个带旋转传感器的测 量装置，其将襟翼支座的直线移动转化成用于旋转传感器的旋转移动。

此发明的目的之一是设计一种安装在机翼外壳上的机翼和襟翼，以 使得其可以围绕襟翼旋转轴旋转，通过这种方式，将可以通过相对简单 的方法测定襟翼相对于机翼外壳的位置。

此发明的另一个目的是为飞行器创造能可靠识别着陆襟翼移动装置 所有故障的预处理。

此发明的目的通过飞行器带有机翼外壳的机翼、一个相对于机翼外 壳安装的可以围绕襟翼旋转轴旋转的支架、一个连接到支架的在支架相 对于机翼外壳旋转过程中围绕襟翼旋转轴旋转的襟翼、一个连接到支架 的用于设定襟翼相对于机翼外壳角度的移动机械以及一个用于检测襟翼 角度位置的测量装置得以实现。此测量装置具有一个安装在支架上的旋 转传感器以及一个将旋转传感器连接到移动机械的四元件耦合器传动装 置。

移动机械被连接到支架上并根据需要沿襟翼旋转轴进行旋转。这也 导致连接到支架的襟翼的旋转，例如，着陆襟翼。从而，移动机械使得 襟翼可以移动到相对于机翼外壳的不同位置。各位置通过襟翼相对于机 翼外壳的不同角度位置得以展现，同时固定在测量装置支架上的旋转传 感器也能检测到的各个角度位置。测量装置还具有一个将旋转传感器连 接到移动机械的四元件耦合器传动装置。也就是说，四元件耦合传动装 置既与旋转传感器相连接又与移动机械相连接。由于旋转传感器是通过 四元件耦合传动装置与移动装置相连接的，因此移动机械在支架移动的 过程也移动了旋转感应器，此过程中其输出信号是对襟翼相对于机翼外 壳的角度位置的测量。

根据机翼发明的具体表述，移动机械包括一个心轴、一个与支架相 连接的轴螺母、一个传动装置，此传动装置令心轴沿纵轴旋转以设置襟 翼的角度位置，以使得轴螺母沿心轴的纵轴运动，从而使得支架围绕襟 翼旋转轴旋转。四元件耦合装置也与轴螺母相连接。通过例证，驱动装 置为一个液力驱动机构或电力驱动装置。轴螺母还与四元件耦合器传动 装置相连接。这表明用于襟翼旋转的轴螺母的移动通过耦合传动装置输 入至旋转传感器。于是旋转传感器发出关于襟翼角度位置的输出信号。

根据本发明中机翼的较佳实施例，四元耦合传动装置装有第一控制 杆和第二控制杆，并且第二控制杆以铰接的形式连接到第一控制杆，而 将第一控制杆连接于旋转传感器的旋转点上，且第二控制杆以铰接的形 式连接到传动装置上，具体而言是在某个连接点与轴螺母的万向接头相 连，这样就使得它可以按旋转轴进行旋转。为了将支架连接到轴螺母使 其旋转，我们在轴螺母上装了万向结连悬吊。

根据本发明中机翼的一个变量，四元件耦合器传动装置最好能形成 四边形，并且它的四边是由第一和第二控制杆以及在传感器旋转点和旋 转轴以及连接点和旋转轴之间的连接通道形成的。为了达到襟翼旋转对 旋转传感器1∶1的传动，则形成平行四边形更为理想。

根据本发明中机翼的进一步实施范例，机翼包含有更多的支架，在 支架上同样也安装有襟翼，并且机翼要根据襟翼的旋转轴而进行安装， 使其可相对于机翼外壳而旋转。同时它还拥有进一步的传动装置，该装 置连接到可调整襟翼角度位置的支架上。另外还有可测量襟翼角度位置 测量装置，该装置的传感器安装在支架上。另有四元耦合传动装置与带 移动装置的旋转传感器相连。这两个移动装置在物理上是一致的。

发明的进一步目的是通过飞行器安装至少一个本发明中的机翼来达 到的，特别是装上评估装置，这个装置连接在两个旋转传感器上，目的 是对产生于旋转传感器的信号进行评估。如果本发明中的机翼具有一个 连接到两个支架上的襟翼，那么这个两个传动机械装置在襟翼移动的过 程中会同时被拉动。如果两个传动机械装置中的一个有缺陷，那么这样 就可以导致襟翼在运动过程中弯曲、变形或者倾斜。如果一个弯曲变形 或者倾斜的襟翼不能被及时确认，并且继续这种运动，就会损害襟翼， 甚至将其损毁。依据发明为飞行器安装的评估装置就是专门为这种情况 而设，它可以评估来自两个旋转传感器的信号，并根据评估的结果，正 确识别襟翼不正确的运行状态以及两个传动机械装置中至少一个装置的 运行状态。襟翼的不正确的运行状态会导致襟翼弯曲、变形、倾斜或不 同步并可能破坏的传动装置。

如果测量装置在物理上保持同步且两个支架同时运动，则两个旋转 传感器发出的输出信号就应该在总体上一致。如果两个输出信号不一致， 则表明出现了故障，比如襟翼发生倾斜，甚至一个传动机械装置失灵。

这样的结果是，在同步运动相对较小时，两个输出信号不一致，这 样，如果信号的不一致超过了预设的限值，就可能发生襟翼的运动故障。

如果两个传动机械装置同时被两个独立的驱动来拉动，那么将旋转 传感器输出两个信号进行对比也可以用于对两个驱动的开放线圈或者关 闭线圈进行同步控制。

本发明相关的飞行器和机翼，使得可靠识别传动机械装置的故障成 为可能。尤其是能可靠地确认连接到支架的襟翼的万向接头的损坏情况， 这样就可以及时通知飞机的机械师。

通过在以下示意图中演示，从而可以让我们看出发明的目的。

图1一个带机翼的飞行器，

图2图1所示的飞行器机翼的剖面图，

图3和图4机翼上着陆襟翼的不同位置，

图5机翼着陆襟翼的移动机械装置部分，

图6确定着陆襟翼位置的测量装置的详图。

图1显示的是一个带有机翼2的飞行器1。这个机翼2具有一个机翼 外壳3和多个着陆襟翼4，这在图2到图4中具有详细地展示。在一个示 范性的实施例中，每一个襟翼4，包括在图2到图4中展示的襟翼4，有 第一个着陆襟翼要素4a和第二个着陆襟翼4b，它们一同被安装到物理本 质上相同的支架5上。两个支架5中只有一个在图2到图4中进行了说 明。

两个支架5中的每一个支架都安装在固定器6上，并且每一个支架 都和机翼外壳3相连，因此它可以按与图2至图4纸平面成直角的襟翼 旋转轴7旋转。因此，这个着陆襟翼4通过两个支架5进行安装，因此 它可以围绕相对于机翼外壳3的襟翼旋转轴7进行旋转。

着陆襟翼4将在飞行器1运行过程中在与机翼外壳3相对的不同位 置运行。就像在图2和图3中所示的那样，在正常飞行情况下，相对于 机翼外壳3的着陆襟翼4处于缩回的状态。为了提高飞行器1的空气动 力提升能力，尤其在起飞和降落着陆的过程中，着陆襟翼4可以延伸至 相对于机翼外壳3的在图4中所示的位置。在图3中显示的缩回位置以 及在图4中所示的延伸位置之间的运动过程中，着陆襟翼4将围绕襟翼 旋转轴7旋转。

为了在缩回位置和延伸位置之间移动着陆襟翼4，机翼2安装了多个 移动机械装置8，它们中的每一个都连接到支架5之一并且移动装置8运 行过程中围绕襟翼旋转轴7转动该支架。的每一个机械装置都在图2展 示了移动机械装置8中的一个装置，并且在图5中对部件进行了详细的 说明。

移动机械装置8装有和相应的固定器6相连接的轴头9，以及在轴头 9上一个轴10悬浮的装于一万向接头，具有纵向轴L并且在图5中有部 分地说明，轴螺母11和万向接头12。在现有的示例情况下，这个万向接 头12是万向环设于相应的支架5上，在万向接头上具有两个相应的防护 装置13，这样的话，就可以围绕轴A进行旋转。

为了移动着陆襟翼4，移动机械装置8的轴10通过和纵向轴L适合 的拉动的形式来旋转，这样的结果是，轴螺母11就会在轴10的纵向轴L 的情况下和它的万向接头一起移动，结果是支架5和着陆襟翼4在相对 于机翼外壳3的襟翼旋转轴7的情况下旋转。依赖于相对于轴10的万向 接头12的位置，着陆襟翼4以及支架5呈现出相对于机翼外壳3的相应 角度的位置。

在实例中，移动机械装置8的轴10可以通过中央水压或者电气驱动 来驱动，这没有在图中进行任何详细说明，对杆状物的动作是现有技术 如EP 0 922 633 B1，在简介中进行了引用。移动机械装置8的轴10通 过同步的中央驱动来驱动。

然而，在示范性的实施例中，个体移动机械装置8的每一个都具有 自己的驱动14，它可以带动相应的轴10。驱动14在机翼外壳3中有所 设计，就像在图1中示意性表明的那样，例如，电气和水压驱动。相应 地驱动14通过传输单位15和相应的轴10相连接，对于移动机械装置8 来说，其中的一部分在图2中进行了表明。

就像以上已经说明的那样，着陆襟翼4中的每一个都和物理上同样 的两个支架5相连接。每一个支架5都要通过它的移动机械装置8和它 自己的驱动14来驱动。为了避免着陆襟翼4的倾斜，两个相应的支架5 都可以同时移动。为了达到这个目的，驱动14通过在飞行器1中的机身 16中设计的电脑17的电缆21来连接，在适当的情况下开动驱动14。电 脑17习惯以旋转连接的方式不外露的设于飞行器1的飞行甲板内，以便 飞行员可以移动着陆襟翼4。

在图3、4和图6中所示的测量装置18连接在每一个支架5上，这 也是为了确定相应的着陆襟翼4的角度位置或者相对于机翼外壳3的相 应的支架5的位置。

测量装置18具有众所周知的装备在传感机架20的旋转传感器19。 这个传感器机架20通过传感连接脚29紧紧地固定在支架5上，这个在 图5中有详细地说明。通在图中的传感器控制杆臂22隐蔽的杆状轴穿过 传感器机架20，并且和传感器控制杆臂22的一端紧紧地相连。旋转传感 器19的杆状轴的纵向轴和在图6中图纸中的平面成直角。在传感器控制 杆臂22以及旋转传感器19的杆状轴之间的连接点形成了一个传感器旋 转点23，使得旋转传感器19的杆状轴可以通过传感器控制杆臂22相对 应于传感器机架20来进行旋转。旋转传感器19在相对应于传感器机架 20的旋转传感器19的杆状轴的基础上发出一个适当的输出信号，并且这 个输出信号经由一条电缆输入电脑17，为了不至混淆，这里没有显示。 电脑程序然后在电脑17上进行运行，并根据旋转传感器19产生的输出 信号，计算相对于机翼外壳3的相应支架位置。

测量装置18具有连接杆24，连接杆24的一端经由第一个连接点25 以铰接的形式连接到传感器控制杆臂22的那一端，它没有和旋转传感器 19相连接。连接杆24的另一端以铰接的形式经由第二个连接点26和万 向接头12相连接。

传感器控制杆臂22和连接杆24在图6中都显示在平面上。轴A(在 该轴上装有支架5，这样它可以围绕万向接头12旋转)在点P和图纸的平 面相交叉。在点P和传感器旋转点23之间的连接通路通过参考符号27 来进行注解。在点P和第二个连接点26之间的连接通路通过参考符号28 来进行注解。

传感器控制杆臂22，连接杆24以及两个连接通路27，28形成了一 个四边形，这个四边形代表四个元耦合传输，它将旋转传感器19与万向 接头12进行连接，或者与旋转传感器19的杆状轴进行连接。结果是， 这个四元耦合传输装置在相应的支架5的旋转过程中围绕传感器旋转轴7 移动旋转传感器19。这些可以在图3和图4中看到，同时，着陆襟翼4 以及支架5在相对于机翼外壳3的不同位置上，在每一种状况下的传感 器控制杆臂22经由连接杆24在相对于机翼外壳3的情况下呈现出两个 不同的位置，这样做的结果是传感器控制杆臂22在相对于传感器机架20 的情况下可以移动旋转传感器19的杆状轴。

而且，在当前示范性实施例中，传感器控制杆臂22的长度，连接通 路27和28的连接杆24要按照形成平行四边形的部件的形式来设计。这 样做的结果是支架5围绕襟翼旋转轴7的旋转动作和旋转传感器19的移 动之间的传动比为1∶1。

在现有的示范性实施例中，为了机翼2和支架5的相对应角度的测 量，测量装置18要和每一个支架5相连接。来自于旋转传感器19的角 度位置相关的输出信号通过电缆(未在此图示)输入给电脑17，着陆襟翼 4要被规定为同步移动。特别是，为了避免倾斜或者着陆襟翼4的扭曲， 在特别的着陆襟翼4的两个支架5要同步进行移动。

在现有的示范性实施例中，电脑程序在电脑17中运行，它可以评估 来自旋转传感器19的输出信号以及在评估的基础上对驱动装置进行控 制，同时着陆襟翼4的两个支架5可进行同步移动。具体来说电脑17要 从来自和两个着陆襟翼4相关的两个旋转传感器19的输出信号中形成一 个不同的信号。只要相应的支架5同步移动，这些不同信号的量级就是 相对较小的。如果通过对比这些不同信号的量级超过了上限的数值，那 么就可以推断出两个支架5正在异步移动，并且也可以推断出其它故障， 比如万向连接12损坏。在现有的示范性实施例中，当这些不同信号的量 级超过了上限的数值的时候，电脑17就可以进一步终止支架5的移动， 并且将适当的警告信息传送到飞行器1的甲板上。

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