用于飞行器机翼的高升力系统技术方案

一种用于飞行器的机翼（6）的高升力系统（2），包括以可移动的方式保持的高升力的襟翼（4）、至少一个驱动单元（20）、连接至驱动单元的至少一个传动轴（8）、以及分布在传动轴上并且连接至高升力襟翼以移动该高升力襟翼的多个致动器装置（12a-121）。致动器装置各自包括从动元件（14a-14l）以及扭矩限制装置（13）。根据本发明专利技术，两个相邻致动器装置的从动元件使用单独的扭矩传递装置（16a-16d，19a-19b）以非旋转的方式相互连接。如果一个致动器装置被阻塞，例如由于有缺陷的齿装置或一些其他的缺陷，完好的致动器装置产生的扭矩将增加并且触发其扭矩限制装置。这确保了同步操作以及在故障的情况下防止了对襟翼的损坏或襟翼的脱离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于飞行器机翼的高升力系统，该高升力系统具有以可移动的方式保持的高升力襟翼、至少一个驱动单元和连接至驱动单元的至少一个传动轴以及用于移动高升力襟翼的多个致动器装置，其中，所述致动器装置分布在传动轴上并且连接至高升力襟翼。本专利技术还涉及在相邻的致动器装置的两个从动元件之间使用单独的扭矩传递装置来实现高升力襟翼的机械同步控制。
技术介绍
用于民用飞行器和军用飞行器的机翼的正常的、目前广泛使用的高升力系统包括多个高升力襟翼，所述多个高升力襟翼以可移动的方式保持在机翼上并且通过延伸至机翼中的传动轴系以及设置在所述传动轴系上的致动器装置而被驱动。为每个待移动的高升力襟翼设置两个致动器装置(也已知为“驱动站”)的实施方式是很常见的。致动器装置通常设计为线性主轴驱动器；利用相应的设计和冗余布置，它们能够提供很高的可靠性。然而，如果致动器装置的部件或致动器装置与高升力襟翼之间的机械连接的部件在飞行器的操作期间发生故障，那么可能会发生致动器装置的阻塞。这随后导致待移动的高升力襟翼的相应侧的阻塞，同时连接至另一侧的致动器装置尝试保持另一侧移动。由于此原因，高升力襟翼受到扭矩，直到由仍然完好的致动器装置所产生的扭矩高到足够触发集成在致动器装置中的扭矩限制装置，因而停止中央驱动单元的操作。对高升力襟翼的损坏或高升力襟翼的脱离仅能够通过相应的耐损坏设计来防止，伴随着是高升力襟翼的重量增加，因此不是最优的。在印刷的专利公报EP1957364B1以及US20090212977A1中公开的(高升力)襟翼具有用于襟翼的故障检测的设备，其中，该襟翼连接至评估设备以便关闭中央驱动单元。襟翼包括沿着翼展设置的传动元件例如管或杆，其中，传动元件携带着刚性连接的测量臂以便形成连接至用于检测襟翼的不对称或扭转的传感器的参照点。在替代性系统中，线性的、挠性的软传感器元件通过并排设置的高升力襟翼进行进给，该传感器元件在一个端部上被固定至机翼结构并且在另一个端部上被附接至线性传感器，使得当高升力襟翼相对于彼此处于倾斜位置时，传感器元件的一个端部被拉动并且因而线性传感器被拉动，从而通过相应的评估单元产生中断中央驱动单元的运动的信号。
技术实现思路
在针对未来飞行器可靠性改进的日益严格的审批监管或要求的过程中，不具有同步控制或用于检测同步操作的干扰的其他合适装置的高升力系统实际上不再是优选的方式。高升力襟翼的同步操作或对称运动的基于传感器的监测需要许多传感器、关联的评估单元、关联的电子线路以及特别是安全对抗冻结的容置位置等。虽然高升力系统的这种理念是与监测所涉及的优点相关联的，然而其是高成本的且比较复杂的。与此相反，沿着并排设置的高升力襟翼具有挠性的软的线性传感器元件的高升力系统在机械上是十分简单的，但是这种设备不可能适用于现有高升力系统的改装，除非替换全部的高升力襟翼和部分机翼。因而，本专利技术的目的在于提出一种在机械设计方面尽可能简单的高升力系统，在该系统中，使用最低可能的数量的传感器，并且该系统能够优选地仅通过对现有高升力系统进行略微的修改而获得。该目的通过根据具有独立权利要求1的其他特征的介绍中所提到的类型的高升力系统来满足。根据本专利技术的用于飞行器机翼的高升力系统包括:以可移动的方式保持的高升力襟翼、至少一个驱动单元、连接至驱动单元的至少一个传动轴以及多个致动器装置，该多个致动器装置分布在传动轴上并且连接至高升力襟翼以移动高升力襟翼。致动器装置自身分别包括从动元件以及扭矩限制装置。根据本专利技术，两个相邻的致动器装置的从动元件通过使用单独的扭矩传递装置以非旋转的方式相互连接。根据本专利技术的高升力襟翼能够是襟翼，S卩，设置在机翼后缘上的襟翼，或是缝翼，即，设置在机翼前缘上的缝翼。已知的襟翼的形式为单隙襟翼或双隙襟翼，而缝翼主要用作单隙缝翼。两种类型的襟翼通常同时经受平移运动和旋转运动。在现有技术中，这种具有传动轴的高升力襟翼的驱动已经被验证了，其中，传动轴延伸至两个机翼半部中以便将中央驱动单元产生的扭矩传动至机翼半部中。在该布置中，传动轴旋转地保持在多个襟翼支承站上，其中，由于机翼半部的形状以及中央驱动单元的位置，方向的改变通过轴铰接装置来平衡。优选地，对于每个高升力襟翼，设置有两个致动器装置，该两个致动器装置通过齿轮传动装置来使旋转轴至从动元件的旋转减速，其中，从动元件被设计成通过导引元件等来移动相应的高升力襟翼，或相应的高升力襟翼的一侧。为了机械上的安全防护，每个致动器装置包括扭矩限制装置，使得如果一个致动器装置被阻塞，例如由于有缺陷的齿装置或一些其他的缺陷，那么当扭矩增加至预定值之上时会使得中央驱动单元关闭。将单独的扭矩传递装置固定至两个相邻的致动器装置的从动元件实际上产生了纯机械的同步监测。传动轴在机翼半部内的每个位置处实际上以相同的速度旋转，使得相同设计的致动器装置也在相应的从动元件处引起相同的旋转速度。如果单独的扭矩传递装置设置在两个相邻的从动元件之间并且以非旋转的方式连接至这两个从动元件，则在致动器装置完好以及传动轴完好的情况下，扭矩传递装置简单地随着从动元件旋转。不会产生从一个从动元件传递至另一个从动元件的扭矩。如果两个致动器装置中的一个中发生引起锁止的缺陷，那么因此两个相邻的从动元件中的一个开始停止。因此，扭矩传递装置的一个端部仍然被功能良好的致动器装置的从动元件驱动，而另一个端部稳固地被保持。这在扭矩传递装置上引起差动扭矩，该差动扭矩用于抵抗功能良好的致动器装置的从动元件的运动。功能良好的致动器装置的扭矩限制装置因而受到比通常用于正常操作的扭矩显著高的扭矩，使得如果已经超过了预定的限制扭矩，则扭矩限制装置被触发并且中央驱动单元接收到关闭信号等。根据本专利技术的高升力系统的这种设计提供了如下的优点:首先，在连接至有缺陷的致动器装置的高升力襟翼实际上不会承受由于阻塞的致动器装置而导致的机械载荷，这可以防止相关的高升力襟翼的损坏或高升力襟翼的脱离。同时，扭矩传递装置的设计在机械上如此简单，使得没有因其集成而产生显著的额外成本，并且该设计明显优于基于传感器的同步控制监测或基于不对称情形的控制。此外，对现有高升力系统的改装很简单，因为仅需要在两个相邻的致动器装置的从动元件之间使用单独的扭矩传递装置，为了实现此目的，在理想情况下，不需要深远的设计变化。此外，集成的花费是显著较低的，并且没有设置在下游的电子部件，使得因单独的扭矩传递装置而引起的额外的重量也保持在可控制的范围之内。根据本专利技术的有利的实施方式，扭矩传递装置为扭转轴，其中，为了连接至从动元件，该扭转轴例如能够在两个端部上包括相应的凸缘或非形状配合的锁定部、形状配合的锁定部或一体的轴毂连接，使得能够通过此方式实现与两个相邻的致动器装置的从动元件的非常简单的集成。例如钢、高强度铝合金、纤维复合材料或钛能够是用于这种扭转轴的合适材料，使得能够旋转最优的轴直径，并且通过有利的材料密度，能够额外地将扭矩传递装置的重量保持在狭窄的限制之内。根据有利的实施方式，扭转轴为中空轴，传动轴能够进给穿过该中空轴。这提供了一些优点，例如扭转轴具有相对薄的壁、具有大的外径，当与不具有同步监测的高升力系统相比时，能够仅增加非常小的额外重量，同时，因为传动轴的贯通布置，仅需要很小的额外安装空间。根据替代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·温克尔曼，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：
国别省市：