具有用于每个半翼的单独的驱动单元的飞行器用增升系统技术方案

一种飞行器机翼上的增升系统，所述机翼包括具有可动地保持的增升襟翼（16、18）的左侧半翼（44）和右侧半翼（46），并且所述机翼附接至飞行器机身由此形成翼根（30），在每个半翼中在紧靠所述翼根的区域中包括驱动单元（32）。在每个半翼中，所述驱动单元接合至机械地连接至相应驱动单元的传动轴（34），所述传动轴从所述驱动单元沿相应半翼的端部的方向延伸且设计成以机械的方式使设置在相应半翼中的所述增升襟翼移动。通过这样一种布置，能够免除从中央驱动单元到各个半翼偏斜齿轮布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于每个半翼的单独的驱动单元的飞行器用增升系统相关申请的交叉引用本申请要求于2010年10月5日提交的德国专利申请No.102010047512.2和于2010年10月5日提交的美国临时专利申请No.61/389,961的优先权，所述申请的公开内容就此通过参引结合入本文。
本专利技术涉及包括多个可动升力襟翼的飞行器用增升系统以及包括具有多个可动升力襟翼的增升系统的飞行器。
技术介绍
民用和军用飞行器中的多个具有可动襟翼的增升系统由中央驱动单元驱动，中央驱动单元位于飞行器机身的中部，此驱动单元还已知为在可动襟翼的对应襟翼支撑位置上的动力控制单元PCU、传动轴链以及局部机械致动器装置。致动器装置通常设计为线性主轴驱动装置或者旋转驱动装置。此外，这些已知增升系统包括安全制动器，例如所谓的“翼梢制动器”(WTB)，安全制动器在特定故障——例如如果传动轴断裂——的情况下开始动作。通常，通过飞行器的数字机载计算机——例如通过所谓的“缝翼襟翼控制计算机”(SFCC)——对这些增升系统进行控制和监测。基于中央控制驱动单元，通过穿过机身并且沿着支撑位置延伸的传动轴链机械地确保左侧和右侧半翼的各自的襟翼之间以及一半翼的多个襟翼之间的同步性。该传动轴链通常包括多个轴承、多个齿构件、万向接头以及用于桥接方向上的大的改变——特别是与从机身中央至半翼的区域或者与翼根区域相关的方向上的大的改变——的目的的对应的斜齿轮布置。用于在机翼的前缘上的襟翼和用于在机翼后缘上的襟翼的中央驱动单元——例如就由空客制造的飞行器而言——紧靠机身中心线安装在起落架舱中或者安装在机翼-机身整流罩(“腹部整流罩”)的区域中。相应地，使用用于机翼前缘的襟翼的中央驱动单元和用于机翼后缘的襟翼的中央驱动单元。各个中央驱动单元通常由并联工作的两个马达驱动，所述马达的驱动输出通过分速器传递至相应的传动轴系统，其中，存在多种驱动方式。EP1462361B1和US7048234B2示出了在固定翼飞行器机翼上的襟翼系统，在其襟翼系统中，襟翼连接至同步的机翼内部单独的驱动器。
技术实现思路
将中央驱动单元设置在机身中央的区域中分别用于在机翼前缘上和机翼后缘上的襟翼系统导致众多机械组件——例如传动轴、万向接头、轴承和轴承座、以及斜齿轮布置的非常巨大的安装费用，以便首先将驱动单元的轴输出提供至半翼或者提供至翼根区域。尽管机身内的扭矩传输通常需要在角度上非常大的改变，但是半翼内的扭矩传输以完全直线的方式发生。从花费、重量以及特别是控制技术的角度出发，当与联接全部通过共用传动轴驱动的襟翼相比，包括各自的驱动装置的襟翼的同步联接更复杂并且提供较低的整体可靠性。本专利技术的目的是提出一种用于飞行器的增升系统，此系统可以实现分别对在机翼前缘上的襟翼和机翼后缘上的襟翼的简单驱动，同时在角度上具有尽可能少的明显变化，而不增加此布置的重量，并且特别是不降低飞行器的可靠性。一种飞行器机翼上的增升系统，所述机翼包括具有可动地保持的增升襟翼的左侧半翼和右侧半翼，所述机翼附接至飞行器机身由此形成翼根，根据本专利技术的第一方面，在每个半翼中在紧靠所述翼根的区域中设置有驱动单元。在每个半翼中，所述驱动单元接合至机械地连接至相应驱动单元的传动轴。所述传动轴从所述驱动单元沿相应半翼的端部的方向延伸且设计成以机械的方式使设置在相应半翼中的所有增升襟翼移动。根据本专利技术，因此使用非中央的并且可相互独立操作的两个驱动单元，两个驱动单元替代中央驱动单元和中央驱动单元向半翼中的必要偏转。这提供的优点在于，驱动单元至紧靠翼根区域的移位消除了对传动轴从机身中央至半翼或者至翼根的昂贵移位的需要。已经在空间上移位至翼根区域的驱动单元可以容易地和有利地进行安装，在飞行器包括机身起落架的情况下尤其如此，因为在此布置中通常有特别是用于后缘襟翼系统的充足安装空间。作为驱动单元移位的结果，可以免除中央驱动且发源于机身中央的常规传动轴系统的传动轴的大约四分之一。另外，不需要设置通常安装用以桥接机身区域中的传动装置角度上的较大改变的相关联的斜齿轮布置。免除这些机械驱动组件——例如传动轴、万向接头以及斜齿轮布置——以及免除在此区域中的相关结构连接或者支承装置，潜在地导致整个系统重量减轻，换句话说，导致与在机翼前缘上的增升襟翼有关和与在机翼后缘上的增升襟翼有关的重量最优化驱动。现在双倍数量的驱动单元的整体重量潜在地小于中央驱动单元和至半翼的必要偏转装置的整体重量。此外，应当考虑，两个驱动单元中的每个需要处理比中央驱动单元低很多的机械载荷，因此这导致了更小的尺寸设计，而这对于所实现的整体重量具有正面效应。本专利技术提供另一优势在于，其涉及大大减少的安装努力，特别是因为不需要在起落架舱中和在机翼至腹部的过渡区域中的已经被很多其它系统用掉的已经有限的安装空间中的传动安装。在此阶段，应当指出，也可以安装多个根据本专利技术的增升系统以替代多个驱动单元和传动轴链。可以想象到，根据本专利技术的增升系统装备有前缘襟翼，根据本专利技术的增升系统装备有后缘襟翼，并且安装在机翼上。还应当指出，表述“襟翼”包括飞行器的前缘襟翼、后缘襟翼以及其它可动地保持的襟翼，其中，前缘襟翼也可以包括缝翼。在有利实施方式中，每个半翼中的增升系统各自包括至少一个致动器装置，所述至少一个致动器装置机械地连接至传动轴和需移动的增升襟翼，其中，当沿翼展的方向观看时，驱动单元比第一个致动器装置更靠近所述翼根设置。这意味着在每个半翼中，驱动单元紧靠翼根区域设置，并且传动轴从此驱动单元延伸到半翼中并且在翼梢方向上延伸，接着是第一个致动器装置和可选择的其它致动器装置。此布置提供优势在于，正被讨论的所述驱动单元需要设置仅一个传动轴引出线，该一个传动轴引出线延伸至半翼内的所有致动器装置。在同样有优势的实施方式中，增升系统包括两个或者更多个致动器装置，其中，当沿翼展的方向观看时，驱动单元设置在第一个致动器装置与第二个致动器装置之间。此布置提供优势在于，从驱动单元至第一个致动器装置的额外传动轴可以免除，从而使得可以减轻重量。在有利实施方式中，根据本专利技术的增升系统包括相互独立的两个控制计算机，所述两个控制计算机都连接至左侧和右侧冗余驱动单元，并且，所述两个控制计算机设计成获取要移动的增升襟翼的当前所需位置和实际位置并控制相应驱动单元以使所述实际位置与所述目标位置相等。获取实际位置可以例如通过位于增升襟翼上、致动器装置上、驱动单元上或者传动轴上的位置传感器实现。通过例如借助于来自飞行员的对应信号输入目标位置，两个控制计算机将控制驱动单元使得在两个半翼上同时获得所输入的目标位置。在有利实施方式中，滚转补偿单元连接至驱动单元并且设计成均衡左侧和右侧半翼在升力上的不同，其特征在于通过全面控制相应驱动单元，产生平衡的差动滚转力矩。通过这种方式，可以免除用于滚转补偿的着陆襟翼的机械调整，所述机械调整通常在初始功能检测飞试之后进行。滚转补偿单元可以设计成分开的单元但是同时也可以集成为控制计算机中的算法。所述目的进一步通过这样一种飞行器达成，该飞行器包括带有两个半翼和上述增升系统的机翼。以此方式设计的飞行器当与包括常规增升系统的已知飞行器相比时具有明显重量优势，并且因为不需要提供安装昂贵的斜齿轮布置等而降低了制造成本。另外，所述目的由驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.05 DE 102010047512.2;2010.10.05 US 61/389,1.一种飞行器机翼上的增升系统，所述机翼包括具有可动地保持的增升襟翼(16、18)的左侧半翼(44)和右侧半翼(46)，并且所述机翼附接至飞行器机身由此形成翼根(30)，所述增升系统的特征在于包括在紧靠所述翼根(30)的区域中设置在每个半翼(44、46)中的单个可独立操作的驱动单元(32)，所述驱动单元(32)接合至传动轴(34)，所述传动轴(34)机械地连接至相应驱动单元(32)，并且，所述传动轴(34)从所述驱动单元(32)沿相应半翼(44、46)的端部的方向延伸且设计成以机械的方式使设置在相应半翼中的所述增升襟翼(16、18)移动。2.根据权利要求1所述的增升系统，其特征在于在每个半翼(44、46)中包括至少一个致动器装置(36a-36d)，所述至少一个致动器装置(36a-36d)机械地连接至所述传动轴(34)以及要移动的所述增升襟翼(16、18)，其中，当沿翼展的方向观看时，所述驱动单元(32)比第一个致动器装置(36a)更靠近所述翼根(30)设置。3.根据权利要求1或2所述的增升系统，其特征在于包括两个或者更多个致动器装置(36a-36d)，其中，当沿翼展的方向观看时，所述驱动单元(32)设置在第一个致动器装置(36a)与第二个致动器装置(36b)之间。4.根据权利要求1所述的增升系统，其特征在于包括相互独立的两个控制计算机(24、26)，所述两个控制计算机(24、26)都连接至所述驱动单元(32)，并且，所述两个控制计算机(24、26)设计成获取要移动的增升襟翼(16、18)的当前所需位置和实际位置并控制相应驱动单元(32)以使所述实际位置与所述目标位置相...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·里克特，
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：