飞行器的高升力系统技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器的高升力系统，具有至少一个驱动装置、至少一个负载站以及一个或多个用于传递该驱动装置的驱动能量给该至少一个负载站的传动装置，其中的一个或多个所述传动装置以传动轴的形式构成，该传动轴由含钛材料构成或具有含钛材料。

【技术实现步骤摘要】
飞行器的高升力系统
本专利技术涉及飞行器的高升力系统，其具有至少一个驱动装置、至少一个负载站以及一个或多个用于将驱动装置的驱动能量传递给该至少一个负载站的传动装置。
技术介绍
从现有技术中公开了飞行器高升力系统，其具有中心驱动装置，该中心驱动装置与用于两个半翼的分支驱动装置相连。图3示出这种已知的呈右翼传动装置形式的高升力系统，根据本专利技术的传动装置例如可以用在该高升力系统中。例如呈液压马达或直流电动机形式的驱动装置10通过分支驱动装置20与两翼的传动装置相联接。在机翼的高载荷传动装置30和低载荷传动装置40之间有系统载荷限制器50，它在根据本专利技术的由含钛材料构成传动轴的实施方式中也可被省掉，或者说不一定是必需的。附图标记60表示襟翼等的负载站。附图标记62表示传动装置制动器。如果例如在襟翼的负载站60处发生系统卡死，则相关机翼的传动装置的载荷增高，直到系统载荷限制器50阻止低载荷传动装置40的载荷进一步增大。此外，从现有技术中知道了高升力系统，其具有包括过载电传感器的过载保护装置，该过载电传感器设置在驱动装置和至少一个负载站之间的传动系中。此时可以规定，对于出现系统卡死的情况，引起驱动装置反转，由此一来，传动装置内的载荷可以快速减小。就此而言，参见DE102004055740A1，为此使其公开内容成为本专利技术的主题。
技术实现思路
本专利技术基于以下任务，有利地改进上述类型的高升力系统。该任务通过具有权利要求1的特征的高升力系统来完成。据此规定，一个或多个所述传动装置以传动轴形式构成，其由含钛材料构成或者具有含钛材料。通过使用含钛材料，不仅具有可以获得重量优化的系统结构的优点，而且具有可以获得比较平缓的力矩-转动角度特性曲线的优点。低抗扭性材料的使用带来以下优点，可以在调节所需要的时间窗内建立相应的反调节。优选该至少一个传动轴以含钛扭簧的形式构成。优选规定，该材料在大的弹性区域内具有优选为线性的不太陡的力矩特性曲线，就是说抗扭强度低地构成。此外有利地规定，该材料有足够高的强度性能(优选Rm＞1000Mpa)。已知的想要获得较轻重量的解决方案是由铝和CFRP构成的传动轴。然而，它们有这样的缺点，它们或是不够易扭曲和/或没有足够的抗弯强度。此外，在本专利技术的优选实施方式中规定，该材料作为导致较大工作范围的上述抗拉强度特征的替代或补充具有以下性能，即，断裂延伸率大于8％。断裂延伸率是材料变形能力的特征值并且等于拉杆长度变化与初始长度之比。上述性能优选是在室温下的材料机械性能。还可以规定，该传动轴的材料具有在100GPa-120GPa范围内且优选为110GPa的室温杨氏弹性模量。在根据本专利技术的材料中，按照公式G＝E/(2+2v)与杨氏弹性模量E和横向收缩率v(泊松比)相关的剪切模量优选在39GPa-42GPa范围内变化，优选其值为大约40GPa。如果人们针对钛将该值v取为0.36，则得到大小为40.44GPa的特别优选的G值。用于杨氏弹性模量和剪切模量的上述值也优选涉及室温下的取值。在本专利技术的优选实施方式中规定，该材料是含钛合金。可以想到使用α-β钛合金。它就热处理状态而言优选被退火、冷拔和消除内应力。特别有利的是，该材料含有作为主要组分的钛。该材料除了钛之外还可以含有其它组分，尤其是铝和/或钒。此时优选规定，合金中的铝含量大于钒含量。除了钛、铝和钒之外，还可以有其它组分，例如铁、钇等。优选规定，铝以4.5重量％-7.5重量％且优选是5.5重量％-6.5重量％的范围的量存在。钒含量优选在例如2.5重量％-5.5重量％且优选是3.5重量％-4.5重量％的范围内。使用材料Ti6Al4V被证明是特别有利的。在本专利技术的其它实施方式中规定，传动轴与一个或多个联接件联接，在此优选规定，这个或这些联接件由含钛材料构成或具有这样的材料。联接件和传动轴之间的联接可以优选通过焊接方式产生。优选采用均匀一致且包括传动轴的焊接构件，传动轴由含有可易焊接的上述高强度钛合金的管连同各种各样的轻型高强度的钛联接件构成。这些联接件例如可以是用于整体的万向联轴节的叉架或者用于可分离联接的法兰以及整体的有齿件。这个或这些联接件可以由与真正的传动轴一样的材料制成。在这个或这些联接件和轴的管之间的联接例如可通过轨道氩弧(TIG)焊实现，无需用于具有特殊的焊缝准备结构的轴-联接件的联接的焊接填料。在本专利技术的其它实施方式中规定，该高升力系统具有用于载荷测量(力或力矩)的测量机构，尤其是用于载荷电测量的机构。可以想到，高升力系统具有过载保护装置，过载保护装置具有至少一个过载电传感器，过载电传感器安置在驱动装置和至少一个负载站之间的驱动系内的适当位置上。可以想到，设有调节件或控制件，它与载荷测量机构以及驱动装置相连并且具有在记录下超过极限值的载荷时向该驱动装置输出电信号的机构。可以想到，该信号造成该驱动装置的停止或者说制动。特别有利的是，该信号造成驱动装置反转运行，从而使驱动能量很快减小。然而，本专利技术的轴的使用不局限于这样的系统。这些轴同样可以被用在以下的高升力系统中，其例如具有常见的系统载荷限制器。因为该轴的低抗扭性设计，所以总体上能避免载荷峰值，结果，可以获得重量轻且成本低的系统设计。可以想到应用于传动轴的弹性组成部分的比例增大的未调的系统。常见的系统载荷限制器可以是指未调的系统。常见的系统载荷限制器优选是这样的部件，它将过载引入飞行器结构中并通过这种方式保护低载荷传动装置。例如可以想到使用机械工作式系统载荷限制器。被弹簧预紧的球斜面机构是常见的，它在过载情况下作动另一个机构，该另一个机构将过载引入飞行器结构中并通过这种方式保护低载荷传动装置。本专利技术还涉及将根据本专利技术的传动装置或者说传动轴用于飞行器的高升力系统的用途。本专利技术最后涉及一种制造至少一个传动轴、优选是根据权利要求1至12之一所述的高升力系统的传动轴的方法，其特点是，该传动轴通过也被称为皮尔格式周期轧管法的皮尔格方法来制造。通过该方法，可以特别有利地获得该材料的积极的机械性能。本专利技术进一步涉及具有根据权利要求1至12之一所述的至少一个高升力系统的飞行器。附图简介结合附图所示的实施例来详细说明本专利技术的其它细节和优点，其中：图1是带有焊接上的联接件的本专利技术传动轴的截面图，图2是根据图1的带有整体的万向联轴节的传动轴的俯视图，图3是根据现有技术的飞行器高升力系统的示意图。具体实施方式图1用附图标记1表示传动轴，它由材料Ti6Al4V构成。在下表中举例给出了该传动轴所用的钛合金具有哪些组分。进一步如图1所示，轴1配设有两个联接件2、3，在这里，联接件2是用于可分离联接的法兰，联接件3是用于万向联轴节4的叉架，它在根据图2的视图中被示出。所示出的联接件2、3当然只是例子。也可以根据需要采用其它零件。优选这些联接件2、3也是含钛的。可以想到的是，它们由与真正的传动轴1一样的材料制成。联接件2、3在位置5焊接到管1。根据图1，总体得到一种均匀一致的呈传动轴1形式的焊接构件，它由上述的钛合金构成并且在所示的实施例中分别在端侧具有轻型高强度的钛联接件2、3。本专利技术的一个优点在于，这些传动轴不需要任何表面保护并且联接件2、3的结构如此构成，即无需焊接填料。这相应简化了传动轴10同联接件2、3的联接。可以想到，在管或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.30 DE 102010047154.2;2010.12.23 DE 10201001.一种飞行器的高升力系统，具有至少一个驱动装置、至少一个负载站以及一个或多个用于传递该驱动装置的驱动能量给该至少一个负载站的传动装置，其特征是，其中的一个或多个所述传动装置以传动轴形式构成，所述传动轴由含钛材料构成或者具有含钛材料，其中该材料具有在100GPa-120GPa范围内的杨氏弹性模量和/或在39GPa-42GPa范围内的剪切模量，其中该传动轴配设有两个联接件，该两个联接件分别是两个法兰，或法兰和叉架，或法兰和外齿件，其中该联接件被焊接至该传动轴，并且该材料具有大于1000N/qmm的抗拉强度Rm和/或大于8％的断裂延伸率。2.根据权利要求1所述的高升力系统，其特征是，驱动系从该驱动装置到这个或这些负载站完全或者仅局部用上述的传动轴形成。3.根据权利要求1或2所述的高升力系统，其特征是，该材料是含钛合金。4.根据权利要求1或2所述的高升力系统，其特征是，该材料含有作为主要组分的钛。5.根据权利要求4所述的高升力系统，其特征是，该材料除了作为主要组分的钛外含有或者只含有铝和/或钒。6.根据权利要5所述的高升力系统，其特征是，该材料除了作为主要组分的钛外含有铝和钒，并且铝的质量含量大于钒。7.根据权利要求5所述的高升力系统，其特征是，铝以4.5重量％-7.5重量％的范围存在。8.根据权利要求7所述的高升力系统，其特征是，铝以5.5重量％-6.5重量％的范围存在。9.根据权利要求5所述的高升力...

【专利技术属性】
技术研发人员：R克兰汉斯，S胡思，W韦斯，B希弗尔布什，
申请(专利权)人：林登贝格利勃海尔航空股份有限公司，
类型：发明
国别省市：