襟翼铰接件组件及相关方法技术

提供了一种襟翼铰接件组件及相关方法。当围绕襟翼铰接件组件的铰接件整流罩的横截面积的大小减小时，可减小与用来将襟翼枢转地安装至飞机机翼的后缘的襟翼铰接件组件相关的空气动力阻力。当对襟翼箱下侧的襟翼铰接件组件附接覆盖区也减小时，能够减小铰接件整流罩的横截面积。襟翼铰接件组件具有：在蒙皮内部定位于襟翼箱结构的翼梁之间的内部支撑肋；具有致动点和铰接点并在蒙皮外部定位于襟翼箱结构的前翼梁附近的铰接件配件；以及穿过襟翼的下蒙皮中的开孔并使内部支撑肋耦接到铰接件配件的连杆。

【技术实现步骤摘要】
襟翼铰接件组件及相关方法
本公开内容总体上涉及用于飞机的后缘襟翼，以及用于配置后缘襟翼的支撑结构。更具体地，本公开内容涉及一种襟翼铰接件组件，其具有较小的用于将襟翼可枢转地安装至飞机机翼的后缘的覆盖区(footprint，占地面积)，该覆盖区可封闭在相对较小的空气动力整流罩中。
技术介绍
飞机通常具有一个或多个可移动地附接至固定机翼结构的后缘的襟翼。这种后缘襟翼执行两个功能：(a)提供高升阻比起飞构造，以及(b)提供高升力系数着陆构造。可通过带有(a)高福勒运动(Fowlermotion)(即，增加机翼投射面积的向后运动)、(b)单个短且会聚的槽和(c)小襟翼偏转角的后缘襟翼位置来实现用于起飞的高升阻比。用于着陆的高升力系数需要(a)高福勒运动、(b)襟翼和机翼之间的短会聚槽(及对于双开槽襟翼构造为两个这种槽)和(c)高襟翼偏转角。理论上，最佳的福勒运动与襟翼偏转角发展的关系将是：襟翼一开始略微旋转或不旋转地向后移动，并且在其向后行进结束时向下偏转以形成着陆构造。尽可能接近地接近此运动的襟翼支撑结构是最希望的。已经开发了许多不同的襟翼支撑结构以在其收起、起飞和着陆构造之间引导并驱动后缘襟翼，其中大多数包含许多复杂的机械连接。这种襟翼支撑结构通常位于襟翼的下表面上，从而伸入机翼的下尾缘下方的气流中，导致不希望有的阻力。通过将阻力减到最小来增强飞机性能，将阻力减到最小将与为飞机运营商节省的钱直接相关。为了减小阻力，用附接至机翼和襟翼的下表面的空气动力整流罩覆盖襟翼支撑结构。为了进一步将阻力减到最小，希望整流罩表现出小且窄的横截面积(即，沿着顺气流方向投射的整流罩面积)。具有窄横截面积的空气动力整流罩是波音777X飞机上的外侧襟翼的特征。为了实现窄整流罩，将襟翼连接到波音777X的后缘的襟翼铰接件配件装有曲柄，以在襟翼的下表面上产生附接覆盖区，该附接覆盖区是弯曲的以保持在窄整流罩顶部内，并且包括许多受拉接头、无效负荷路径及相关联的增加的重量与制造复杂性。本领域需要改进的用于配置后缘襟翼的支撑结构，该支撑结构具有简单的、更轻重量的结构，该结构带有更有效的负荷路径并在机翼和襟翼的下表面上具有更小的附接覆盖区，以允许使用具有窄横截面积的空气动力整流罩，从而将阻力减到最小并提供其他超过已知的构造、结构和方法的优点。
技术实现思路
通过轻量的襟翼铰接件组件来实现以上目的及其他目的，襟翼铰接件组件在襟翼的下表面上具有较小的外部覆盖区，以将襟翼枢转地安装至飞机机翼的后缘。襟翼铰接件组件特别适用于具有后掠翼结构的飞机机翼，后掠翼结构相对于机翼的飞机尾部的部分形成锐角。襟翼铰接件组件与襟翼的内部支撑肋和连杆集成，连杆穿过襟翼的下蒙皮中的开孔并使襟翼内的内部支撑肋耦接到位于襟翼下表面外部的铰接件配件。因此，襟翼铰接件组件的结构主要部分从襟翼箱的外部下表面移动到襟翼箱的内部。此构造允许襟翼外部的铰接件配件具有比典型的铰接件配件更小的附接覆盖区(即，襟翼的下表面上的更小的面积)，并使得能够使用具有更窄的横截面积的空气动力整流罩以将阻力减到最小。襟翼铰接件组件还展现相对决定性的负荷路径，其允许减少对用于内部负荷计算的有限元建模(FEM)的依赖，并对应降低非重复性分析成本，从而降低成本并提供制造和飞行效率。在本公开的一个方面中，提供一种用于将襟翼枢转地安装至飞机机翼的后缘的襟翼铰接件组件。该襟翼是具有襟翼箱结构的类型，襟翼箱结构包括多个翼梁、连接在翼梁之间的多个肋、以及围绕襟翼箱结构的蒙皮。襟翼铰接件组件包括在蒙皮内部定位于前翼梁和襟翼箱结构的后翼梁或中翼梁之间的内部支撑肋。铰接件配件在蒙皮外部位于襟翼箱结构的前翼梁附近，并且具有致动点和铰接点。连杆穿过襟翼的下蒙皮中的开孔，并使内部支撑肋耦接到铰接件配件。连杆包括大致细长的结构，其在连杆的相应端部具有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔经由以双剪力作用的销接头分别耦接到内部支撑肋和铰接件配件。铰接件配件在下蒙皮的外部从前翼梁延伸弦向距离，该距离小于襟翼的前翼梁和中翼梁之间的距离，从而在襟翼的下表面上提供较小的覆盖区。本公开的另一方面涉及一种用于飞机机翼的后缘襟翼，其具有如上所述地集成到后缘襟翼中的襟翼铰接件组件。在本公开的其他方面中，位于蒙皮外部的襟翼铰接件组件的铰接件配件包括大致水平的负荷转移面和大致竖直的负荷转移面，其分别位于前翼梁的大致水平的凸缘和前翼梁的大致竖直的腹板的周围。铰接件配件的大致水平的负荷转移面具有大约等于前翼梁的大致水平的凸缘的第二长度的第一长度，并且铰接件配件的大致竖直的负荷转移面具有大约等于前翼梁的大致竖直的腹板的第四长度的第三长度。在本公开的又一些方面中，公开了一种减小支撑结构的外部覆盖区的方法，支撑结构用于将襟翼枢转地安装至飞机机翼的后缘。该方法提供更小的附接至襟翼的下表面的支撑结构的外部覆盖区，并且允许使用具有窄横截面积的整流罩。在该方法中，将支撑结构的内部支撑肋在襟翼蒙皮内部定位在襟翼的翼梁之间。将具有致动点和铰接点的铰接件配件在襟翼蒙皮外部定位在前翼梁附近。使连杆穿过襟翼的下蒙皮中的开孔并且耦接到内部支撑肋和铰接件配件，使得支撑结构的主要部分位于襟翼内部，并且支撑结构的外部部件具有较小的外部覆盖区。已经讨论的特征、功能和优点，以及襟翼铰接件组件和后缘襟翼的其他目的、特征、功能和优点，可在本专利技术的各种实例中独立地实现或者可在其他实例中组合，参考以下描述和附图可以看到这些实例的进一步细节。附图说明图1A是在飞机上向下看的部分视图，示出了飞机的左翼。图1B是在图1A所示的飞机左翼上向前看的部分视图。图2是将飞机襟翼连接到飞机机翼的后缘的襟翼铰接件组件的部分侧剖视图。图3是在飞机机翼上向上看的部分视图，飞机机翼带有从机翼的后缘表面延伸的襟翼，以及附于机翼和襟翼的空气动力整流罩。图4是在将飞机机翼连接到飞机襟翼的襟翼铰接件组件上向上、向内和向前看的部分视图。图5是襟翼铰接件组件的分解等距视图和周围的襟翼结构的部分分解图。图6是在襟翼铰接件组件上向下、向内和向前看的等距视图。图7是在襟翼铰接件组件上向下看的视图。图8是在襟翼铰接件组件上向后看的视图。图9A和图9B分别是沿着襟翼铰接线向内看以及向上看的视图，将所公开的襟翼铰接件组件的较小的附接覆盖区与现有技术的襟翼铰接件组件的较大的覆盖区进行比较。图10是襟翼铰接件组件的分解侧视图(沿着铰接线向内看)，示出了典型的负荷路径。图11是可替换的襟翼铰接件组件的侧视图(沿着铰接线看)。图12是减小支撑结构的外部覆盖区的方法的流程图，该支撑结构用于将襟翼可枢转地安装至飞机机翼的后缘。具体实施方式在以下详细描述中，参考航空航天结构，更具体地，参考例如图1A和图1B所示类型的后掠翼飞机来描述襟翼铰接件组件的各种实例，以举例说明本公开内容的一般原理。该描述本质上仅是示例性的，并非旨在限制所公开的襟翼铰接件组件或者所公开的襟翼铰接件组件的应用和使用。本领域技术人员将认识到，本公开内容可在其他类似的应用或环境中实践，和/或通过说明性实例的其他类似的或等价的变型实践。例如，虽然图1A和图1B所示的飞机机翼通常代表用于商务客机的机翼，但是本公开内容的教导可适用于其他客机、货机、军用飞机、旋翼飞机和其他类型的飞机或飞行器，以及宇航本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种襟翼铰接件组件(30)，用于将襟翼(17)枢转地安装至飞机(10)的机翼(14)的后缘(22)，所述襟翼具有襟翼箱结构，所述襟翼箱结构包括多个翼梁、连接在所述多个翼梁之间的多个肋、以及围绕所述多个翼梁和所述多个肋的蒙皮(64)，所述襟翼铰接件组件包括：内部支撑肋(66)，在所述蒙皮内部定位于所述襟翼箱结构的所述多个翼梁之间；铰接件配件(44)，具有致动点(50)和铰接点(52)，所述铰接件配件在所述蒙皮外部定位于前翼梁(60)附近；以及连杆(68)，穿过所述襟翼的下蒙皮(46)中的开孔(70)并使所述内部支撑肋耦接到所述铰接件配件。

【技术特征摘要】
2016.11.21 US 15/356,6931.一种襟翼铰接件组件(30)，用于将襟翼(17)枢转地安装至飞机(10)的机翼(14)的后缘(22)，所述襟翼具有襟翼箱结构，所述襟翼箱结构包括多个翼梁、连接在所述多个翼梁之间的多个肋、以及围绕所述多个翼梁和所述多个肋的蒙皮(64)，所述襟翼铰接件组件包括：内部支撑肋(66)，在所述蒙皮内部定位于所述襟翼箱结构的所述多个翼梁之间；铰接件配件(44)，具有致动点(50)和铰接点(52)，所述铰接件配件在所述蒙皮外部定位于前翼梁(60)附近；以及连杆(68)，穿过所述襟翼的下蒙皮(46)中的开孔(70)并使所述内部支撑肋耦接到所述铰接件配件。2.根据权利要求1所述的襟翼铰接件组件(30)，其中，所述铰接件配件(44)在所述下蒙皮(46)的外部从所述前翼梁(60)延伸一弦向距离，所述弦向距离小于所述襟翼(17)的所述前翼梁与中翼梁(74)之间的距离。3.根据权利要求2所述的襟翼铰接件组件(30)，其中，所述铰接件配件(44)进一步包括大致水平的负荷转移面(76)和大致竖直的负荷转移面(78)，所述大致水平的负荷转移面和所述大致竖直的负荷转移面分别定位于所述前翼梁(60)的大致水平的凸缘(80)和所述前翼梁的大致竖直的腹板(82)周围。4.根据权利要求3所述的襟翼铰接件组件(30)，其中，所述铰接件配件(44)的大致水平的负荷转移面(76)具有大约等于所述前翼梁(60)的大致水平的凸缘(80)的第二长度的第一长度，并且所述铰接件配件的大致竖直的负荷转移面(78)具有大约等于所述前翼梁的大致竖直的腹板(82)的第四长度的第三长度。5.根据权利要求1所述的襟翼铰接件组件(30)，其中，所述连杆(68)包括大致细长的结构，所述大致细长的结构在所述连杆的相应端部具有第一孔(84)和第二孔(86)，所述第一孔和所述第二孔经由以双剪力作用的销接头(89)分别耦接到所述内部支撑肋(66)和所述铰接件配件(44)。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·S·柯里，托尼·桑德斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US