飞行器的机翼和飞行器

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飞行器的机翼和飞行器
申请号	CN200680049167.0	申请日	2006-12-29	公开(公告)号	CN101346276B	公开(公告)日	2010-09-15
申请人	空中客车德国有限公司;			发明人	珀尔·乌尔里希;
摘要	本发明与飞行器(1)中的机翼(2)上的着陆襟翼监控相关，并与安装了该机翼(2)的飞行器相关。机翼(2)包含有以下装置：机翼外壳(3)、安装在相应的机翼外壳(3)上的支架(5)这样的话，它就可以按照襟翼旋转轴(7)来进行旋转、襟翼(4)，该装置与支架(5)相连并且在支架(5)相对于机翼(3)旋转的过程中围绕旋转轴(7)进行旋转。一个移动装置(8)，该装置与支架(5)相连，目的是设定襟翼(4)相对于机翼(3)的位置，以及一个可以测定襟翼(4)角度位置的测量装置(18)。测量装置(18)安装有旋转传感器(19)，安装在支架(5)上，以及一个四元耦合传动装置(22，24，27，28)，将旋转传感器(19)与移动装置(8)相连。
权利要求	1.飞行器(1)的机翼，其特征是由以下部分组成：机翼外壳(3)，安装在相应的机翼外壳(3)上的支架(5)，以至于它可以相应于襟翼旋转轴(7)来旋转；附属在支架(5)上的襟翼(4)，并且可以在相应于机翼(3)的支架(5)的旋转过程中相对于襟翼旋转轴(7)来旋转；一个移动机械装置(8)，它耦合于支架(5)，相对应于机翼外壳(3)来安装一个襟翼(4)的角度位置；对襟翼(4)的角度位置进行探测的测量装置(18)，测量装置(18)具有旋转传感器(19)，该测量装置(18)被安装在支架(5)上，并且具有四个要素的耦合传输装置(22，24， 27，28)，他们通过旋转传感器(19)连接到移动机械装置(8)上。 2.根据权利要求1所述的机翼，其特征在于，该移动机械装置(8)由轴(10)以及轴螺母(11)组成，该移动机械装置(8)连接在支架(5)上，具有驱动(14)，并且具有四元耦合传输装置(22，24，27，28)连接到轴螺母(11)上，为了设定襟翼(4)的角度位置，驱动(14)相对于他的纵向轴(L)来旋转轴(10)，以至于轴螺母(11)沿着轴(10)的纵向轴来移动，这样的话，就会关于襟翼旋转轴(7)来旋转支架(5)。 3.根据权利要求1或2所述的机翼，其特征在于，该四元耦合传输装置(22，24，27，28)的组成有：第一控制杆臂(22)和第二控制杆臂(24)，第二控制杆臂(24)以铰接的方式连接到第一控制杆臂(22)上，第一控制杆臂(22)也要在传感器旋转点(23)附加地连接到旋转传感器(19)上，并且第二控制杆臂(24)通过铰接的方式在连接点(26)被连接到移动机械装置(8)上。 4.根据权利要求3所述的机翼，其特征在于，该第二控制杆臂(24)通过铰接的方式在连接点(26)连接到轴螺母(11)上。 5.根据权利要求4所述的机翼，其特征在于，该轴螺母(11)的组成是：万向接头(12)，通过第二控制杆臂(24)在连接点(26)进行连接，并且与支架(5)连接，这样可以相对于旋转轴(A)进行旋转。 6.根据权利要求5所述的机翼，其特征在于，该具有四元耦合传输装置(22，24，27，28)形成了一个四边形，它的各个边通过第一和第二控制杆臂(22，24)以及在传感器旋转点(23)和旋转轴(A)以及连接点(26)和旋转轴(A)之间的连接通路(27，28)来形成。 7.根据权利要求6所述的机翼，其特征在于，该四边形(22，24，27，28)是平行四边形。 8.根据权利要求1、2、4、5、6或7所述的机翼，其特征在于，该襟翼是着陆襟翼(4)。 9.根据权利要求1、2、4、5、6或7所述的机翼，其特征在于，组成了进一步的支架，来连接相对应于襟翼旋转轴(7)旋转的襟翼(4)，以至于它可以相对于机翼外壳(3)来进行旋转，为了襟翼(4)的角度位置的调整，进一步的移动机械装置是和进一步的支架以及襟翼(4)的角度位置探测的测量装置相连接的，进一步的测量装置具有安装在支架上的进一步的旋转传感器，并且具有安装在进一步的移动机械装置的四个要素的耦合传输装置。 10.根据权利要求3所述的机翼，其特征在于，组成了进一步的支架，来连接相对应于襟翼旋转轴(7)旋转的襟翼(4)，以至于它可以相对于机翼外壳(3)来进行旋转，为了襟翼(4)的角度位置的调整，进一步的移动机械装置是和进一步的支架以及襟翼(4)的角度位置探测的测量装置相连接的，进一步的测量装置具有安装在支架上的进一步的旋转传感器，并且具有安装在进一步的移动机械装置的四个要素的耦合传输装置。 11.应用权利要求1至10任意一项所述机翼的飞行器，其特征在于，该飞行器至少具有一个机翼(2)。 12.应用权利要求9所述机翼的飞行器，其特征在于，该飞行器至少具有一个机翼(2)，并且具有评估装置(17)，这个装置和两个旋转传感器(19)相连接，这也是为了能够对产生于旋转传感器(19)的信号进行评估的缘故。 13.根据权利要求12所述的飞行器，其特征在于，该评估装置(17)从来自于旋转传感器(19)的两个信号形成不同的信号，并且如果通过对比这些形成的信号的量级超过上限数值，就可推断出襟翼(4)的不正确的运行状态，或者两个移动机械装置(8)中至少一个出了问题。
说明书全文	飞行器的机翼和飞行器 [0001] 此发明与一种机翼，或飞行器的机翼，以及飞行器相关。 [0002] 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。 [0003] 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。 [0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。 [0008] 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。 [0009] 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。 [0010] 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。 [0011] 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。 [0012] 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。 [0013] 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。 [0014] 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。如果通过对比这些不同信号的量级超过了上限的数值，就可推断出襟翼4为不正确的运行状态，或者两个移动机械装置8中至少一个出了问题。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。 [0015] 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。 [0016] 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。 [0017] 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。 [0018] 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。 [0019] 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。 [0020] 图1一个带机翼的飞行器， [0021] 图2图1所示的飞行器机翼的剖面图， [0022] 图3和图4机翼上着陆襟翼的不同位置， [0023] 图5机翼着陆襟翼的移动机械装置部分， [0024] 图6确定着陆襟翼位置的测量装置的详图。 [0025] 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。 [0026] 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。 [0027] 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。 [0028] 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。图2展示了多个移动机械装置8中的一个，并且在图5中对部件进行了详细的说明。 [0029] 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。 [0030] 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。 [0031] 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。 [0032] 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。 [0033] 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。 [0034] 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。 [0035] 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。 [0036] 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。 [0037] 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。 [0038] 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。 [0039] 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。 [0040] 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。 [0041] 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。 [0042] 参考符号列表 [0043] 1.飞行器 [0044] 2.机翼 [0045] 3.机翼外壳 [0046] 4.着陆襟翼 [0047] 4a，4b着陆襟翼成分 [0048] 5.支架 [0049] 6.固定器 [0050] 7.襟翼旋转轴 [0051] 8.移动机械装置 [0052] 9.轴头 [0053] 10.轴 [0054] 11.轴螺母 [0055] 12.万向接头(万向接头环) [0056] 13.防护装置 [0057] 14.驱动 [0058] 15.传输单位 [0059] 16.飞行器机身 [0060] 17.电脑 [0061] 18.测量装置 [0062] 19.旋转传感器 [0063] 20.传感器机架 [0064] 21.电缆 [0065] 22.传感器控制杆臂 [0066] 23.传感器旋转点 [0067] 24.连接杆 [0068] 25.连接点 [0069] 26.连接点 [0070] 27.28连接通路 [0071] 29.传感器连接脚 [0072] A轴 [0073] L纵轴 [0074] P点