專利名稱：有源格尼襟翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及格尼襟翼，并且更具體地涉及有源格尼襟翼。
背景技術(shù)：
格尼襟翼是一種從機(jī)翼后緣區(qū)域伸出的小平突片。通常格尼襟翼被設(shè)置為與翼型的壓力側(cè)表面成直角，并且向上伸出最高至翼弦的2%。弦向位置在從機(jī)翼前緣測(cè)量時(shí)通常位于O. 9弦到機(jī)翼最后緣。這種機(jī)翼后緣設(shè)備可以提高翼型升力。格尼襟翼通過增加壓力側(cè)面上的壓力工作并且可以在需要較高升力的賽車、直升機(jī)旋翼、穩(wěn)定器和航空器機(jī)翼中使用，例如利用所得升力的高阻力航空器。 格尼襟翼通常會(huì)增大阻力系數(shù)，特別是在小迎角下更是如此，不過對(duì)于厚翼型，阻力的減小是已知的。如果根據(jù)邊界層厚度來合理地設(shè)置襟翼大小，那么就有可能在總體的升力與阻力比方面獲得凈收益。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本文中公開的一個(gè)實(shí)施例，一種格尼襟翼組件具有致動(dòng)器和主體。主體具有襟翼前緣和襟翼后緣并且包括靠近襟翼前緣連接至致動(dòng)器的第一面板以及連接至在襟翼后緣處的第一折頁的第二面板。第二折頁連接第一面板和第二面板。根據(jù)本文中公開的進(jìn)一步的實(shí)施例，一種旋轉(zhuǎn)翼航空器內(nèi)的格尼襟翼組件具有機(jī)翼，機(jī)翼具有壓力側(cè)面、吸力側(cè)面、機(jī)翼后緣以及在壓力側(cè)面和吸力側(cè)面之間并且靠近機(jī)翼后緣的中空部分。致動(dòng)器被設(shè)置在機(jī)翼的中空部分內(nèi)，并且主體具有前緣和后緣，靠近前緣連接至致動(dòng)器的第一面板，連接至后緣的第二面板，以及連接第一面板和第二面板的第一折頁，其中第二面板響應(yīng)致動(dòng)器的動(dòng)作撓曲且第一折頁響應(yīng)致動(dòng)器的動(dòng)作旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)器輸出件的線性動(dòng)作被轉(zhuǎn)移至格尼襟翼，由此促使格尼襟翼延伸和展開到機(jī)翼壓力側(cè)面上的氣流內(nèi)。


根據(jù)以下對(duì)公開的非限制性實(shí)施例的詳細(xì)說明，各種特征對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。詳細(xì)說明的附圖可以簡(jiǎn)要介紹如下
圖I示出了包括本文中所述實(shí)施例的典型直升機(jī)。圖2示出了圖I中直升機(jī)的旋轉(zhuǎn)翼的實(shí)施例。圖3示出了圖2中航空器機(jī)翼的局部用虛線表示的剖視圖，示出了格尼襟翼組件。圖4A示出了圖3中的格尼襟翼處于關(guān)閉位置時(shí)的側(cè)視圖。圖4B示出了圖3中的格尼襟翼處于部分打開位置時(shí)的側(cè)視圖。圖4C示出了完全展開的圖3中格尼襟翼的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
圖I示意性地示出了具有主旋翼系統(tǒng)12的旋轉(zhuǎn)翼航空器10。航空器10包括機(jī)身14，具有安裝了尾旋翼系統(tǒng)18例如反扭矩系統(tǒng)的延伸機(jī)尾16。主旋翼組件12由一臺(tái)或多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)E通過主變速箱(示意性地以T表示)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A驅(qū)動(dòng)。主旋翼系統(tǒng)12包括安裝至旋翼轂H的多個(gè)旋翼槳葉組件20。盡管在公開的非限制性實(shí)施例中圖解和介紹了一種特定的直升機(jī)結(jié)構(gòu)，但是其他的結(jié)構(gòu)和/或機(jī)械例如裝有輔助平移推進(jìn)系統(tǒng)的高速復(fù)合旋轉(zhuǎn)翼航空器，反向共軸雙旋翼系統(tǒng)型航空器，渦漿式、傾轉(zhuǎn)旋翼式和傾轉(zhuǎn)機(jī)翼式航空器也均可受益于本發(fā)明。參照?qǐng)D2，旋翼組件12中的每一個(gè)旋翼槳葉組件20通常都包括根部22、中間部24、尖部26和尖蓋28。每一個(gè)旋翼槳葉部分22，24，26，28均可限定特定的翼型幾何形狀以使旋翼槳葉的空氣動(dòng)力特性具體地適合沿著旋翼槳葉葉展的速度增加。旋翼槳葉尖部26可以包括下反角形狀，不過任何成角度和不成角度的形狀例如上反角(cathedral)、鷗形、彎曲形以及其他非直線的形狀均可受益于本發(fā)明。旋翼槳葉部分22-28在旋轉(zhuǎn)軸線A和尖蓋28的遠(yuǎn)端30之間界定出主旋翼槳葉組件20的葉展R以使任何徑向位置均可表示為槳葉半徑的百分比x/R。旋翼槳葉組件20在 前緣32和后緣34之間界定出縱向順槳軸線P。前緣32和后緣34之間的距離界定出主元件弦長(zhǎng)C?，F(xiàn)參照?qǐng)D3，示出了格尼襟翼組件50的透視圖。直升機(jī)機(jī)翼75具有壓力側(cè)面85、吸力側(cè)面80、放置在壓力側(cè)面85和吸力側(cè)面80之間的支撐梁或支撐桁90、前緣92和后緣95。格尼襟翼組件50被設(shè)置在支撐梁90后方的壓力側(cè)面85和吸力側(cè)面80之間，并且具有致動(dòng)器100、控制器105和致動(dòng)器輸出件110例如由致動(dòng)器100往復(fù)移動(dòng)的活塞?？刂破骺梢钥拷聞?dòng)器100定位或者遠(yuǎn)離致動(dòng)器定位。致動(dòng)器輸出件110具有眼端組件111，其裝在軛架組件115的耳部113內(nèi)并且由穿過耳部113和眼端組件111的銷釘114錨接于其上。軛架組件115具有一對(duì)傾斜臂120，還有中央支撐件125從耳部113伸出穿過傾斜臂120并且連接至垂直設(shè)置的底部支撐件130。如本實(shí)施例所示，底部支撐件130具有三組凸塊140，銷釘145從中穿過連接格尼襟翼150的突起165。格尼襟翼150具有撓性多部分主體155，正如下文將要介紹的那樣。格尼襟翼150被設(shè)置在壓力側(cè)面85中的矩形切口 163內(nèi)。刷式密封件170或類似結(jié)構(gòu)被設(shè)置在撓性多部分主體155的任意一端以使碎屑進(jìn)入壓力側(cè)面85和吸力側(cè)面80之間的腔室175或中空部分內(nèi)的通道最小化。這樣的碎屑可能會(huì)破壞致動(dòng)器100或控制器105或格尼襟翼組件50。參照?qǐng)D4A至圖4C，示出了格尼襟翼150的一個(gè)實(shí)施例。格尼襟翼150裝在壓力側(cè)面85和吸力側(cè)面80中的切口 175內(nèi)。格尼襟翼150具有鋼筆尖的形狀，包括頂上部210 ；與吸力側(cè)面85 —體形成且共面并延伸至機(jī)翼75的后緣95的傾斜部分200 ;被示出為與圖4A中的壓力側(cè)面共面的壓力側(cè)面205以及下襟翼215。頂上部210、傾斜部分200、壓力側(cè)面205和下襟翼215可以被稱作面板。格尼襟翼具有四處活動(dòng)(即撓性)接頭(或折頁)_接頭221連接上連接部分210和傾斜部分200，接頭222連接下襟翼215和壓力側(cè)面205，接頭223連接壓力側(cè)面205和傾斜部分200，以及接頭224連接下襟翼215和頂部210?，F(xiàn)參照?qǐng)D4B，格尼襟翼150被示出為處于部分展開位置。致動(dòng)器100已將致動(dòng)器輸出件110向前移動(dòng)以隨著耳部113圍繞銷釘114旋轉(zhuǎn)而將軛架組件向前和向下移動(dòng)(參見圖3)。由于銷釘接頭224將下襟翼215和頂部210分離，因此傾斜部分210圍繞接頭221向下旋轉(zhuǎn)，同時(shí)下襟翼215移入氣流內(nèi)。相伴地，由于臂部120的運(yùn)動(dòng)，接頭222傾向于關(guān)閉，而接頭223傾向于打開。致動(dòng)器輸出件110的線性動(dòng)作被轉(zhuǎn)移至有源格尼襟翼，由此促使襟翼組件的下襟翼延伸和展開到機(jī)翼壓力側(cè)面上的氣流內(nèi)。如圖4C中所示，格尼襟翼150被示出為隨著致動(dòng)器100的致動(dòng)器輸出件110繼續(xù)向前移動(dòng)而處于完全展開位置。由于接頭224繼續(xù)分離下襟翼215和頂部210，因此傾斜部分210圍繞接頭221轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過中心，同時(shí)下襟翼215略微多于垂直機(jī)翼75壓力側(cè)面85地移入氣流內(nèi)。相伴地，接頭222繼續(xù)關(guān)閉，而接頭223繼續(xù)打開。在展開時(shí)，接頭224已經(jīng)從銳角變?yōu)殁g角，而接頭221和222已經(jīng)從鈍角變?yōu)殇J角。在將下襟翼215收起(或收回)到機(jī)翼75內(nèi)時(shí)，格尼襟翼150向前和向上移動(dòng)，接頭224從鈍角變?yōu)殇J角，而接頭221和222從銳角變?yōu)殁g角。在一個(gè)可選實(shí)施例中，傾斜部分200可以是機(jī)翼75的一部分，并且切口 175僅位 于機(jī)翼75的壓力側(cè)面85內(nèi)。在這樣的實(shí)施例中，頂部210和傾斜部分200被直接連接至吸力側(cè)面80。第一位置傳感器195被安裝在致動(dòng)器輸出件110周圍以通知控制器105關(guān)于下襟翼215通過格尼襟翼組件50所處的位置。另外，與控制器105通信的可選第二傳感器190被靠近下襟翼215的邊緣195設(shè)置。如果機(jī)翼遇到過度彎曲或其他力矩，那么第二可選傳感器190就允許控制器微調(diào)下襟翼215的位置，并且如果它或第一傳感器195故障，那么第二傳感器190可以提供一定的冗余度。(在圖3中分別)與控制器105相結(jié)合的傳感器195，190允許直升機(jī)快速調(diào)節(jié)下襟翼215的位置以允許直升機(jī)機(jī)翼75提供期望的或者甚至是放大的工作模式。致動(dòng)器105被設(shè)計(jì)用于提供正弦操作或具有在動(dòng)作之間的穩(wěn)定保持狀態(tài)的完全收起/展開。例如，如果控制是整體性的，那么展開的下襟翼215可以允許機(jī)翼75提供相對(duì)于不具有展開下襟翼215的機(jī)翼而言更高的升力，并且收起的下襟翼215對(duì)機(jī)翼75的功能沒有影響。如果控制是周期性的，那么致動(dòng)器100在控制器105的命令下可以調(diào)節(jié)下襟翼215向內(nèi)和向外以匹配機(jī)翼所需的周期性動(dòng)作并且如果下襟翼215被展開，那么甚至可以通過提供更高的升力而放大機(jī)翼75的動(dòng)作。控制器可以比較來自第一傳感器195和第二傳感器190的信號(hào)以檢驗(yàn)下襟翼215是否實(shí)際處于期望位置并且可以重置軛架組件150以將下襟翼215安置在期望位置。類似地，航空器10內(nèi)的第二控制器305可以比較控制器105的輸出與機(jī)翼75或航空器10的預(yù)期性能并指令控制器105定位軛架組件115以定位下襟翼215從而滿足機(jī)翼75的性能。撓性主體多部分150 (圖3)和下襟翼215由撓性材料例如薄金屬或復(fù)合材料等制成。薄金屬或其他復(fù)合材料可以自由彎曲以允許致動(dòng)器移動(dòng)格尼襟翼150而不會(huì)影響到機(jī)翼75的表面。襟翼邊緣的剛性可以通過加入局部加強(qiáng)件而增強(qiáng)。多個(gè)格尼襟翼可以被裝入槳葉的葉展內(nèi)以提供冗余。上述說明是示范性的而并不受其中限制的約束。本文中公開了各種非限制性的實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到根據(jù)以上教導(dǎo)得到的各種修改和變形均應(yīng)落入所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。因此應(yīng)該理解本公開在所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)可以不同于所具體描述的方式實(shí)施。為此，應(yīng)該研讀所附權(quán)利要求以確定正確的保護(hù)范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種格尼襟翼組件，所述襟翼組件包括 致動(dòng)器，和 主體，所述主體具有 前緣和后緣， 靠近所述前緣連接至所述致動(dòng)器的第一面板， 連接至在所述后緣處第一折頁的第二面板，以及 連接所述第一面板和第二面板的第二折頁。
2.如權(quán)利要求I所述的組件，其中所述第一折頁和所述第二折頁是活動(dòng)折頁。
3.如權(quán)利要求I所述的組件，進(jìn)一步包括 連接至第三折頁的第三面板，所述第三折頁在致動(dòng)器附近連接至第一面板。
4.如權(quán)利要求3所述的組件，其中所述第三折頁是活動(dòng)折頁。
5.如權(quán)利要求3所述的組件，進(jìn)一步包括 通過第四折頁連接至所述第三面板的第四面板。
6.如權(quán)利要求5所述的組件，其中所述第四折頁是活動(dòng)折頁。
7.如權(quán)利要求5所述的組件，其中所述第四面板通過所述第一折頁連接至所述第二面板。
8.如權(quán)利要求I所述的組件，其中所述第二折頁隨著所述第一面板從收起位置移動(dòng)到展開位置而從鈍角變?yōu)殇J角。
9.如權(quán)利要求I所述的組件，其中所述第一面板和第二面板是撓性的。
10.一種用于旋轉(zhuǎn)翼航空器的格尼襟翼組件，包括 機(jī)翼，機(jī)翼具有壓力側(cè)面、吸力側(cè)面、機(jī)翼后緣以及在所述壓力側(cè)面和所述吸力側(cè)面之間并且靠近所述機(jī)翼后緣的中空部分， 設(shè)置在所述機(jī)翼的所述中空部分內(nèi)的致動(dòng)器，以及 主體，所述主體具有 前緣和后緣， 靠近所述前緣連接至所述致動(dòng)器的第一面板， 連接至所述后緣的第二面板，以及 連接所述第一面板和第二面板的第一折頁， 其中所述第二面板響應(yīng)所述致動(dòng)器的動(dòng)作撓曲，并且所述第一折頁響應(yīng)所述致動(dòng)器的動(dòng)作旋轉(zhuǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的組件，其中所述第一折頁是活動(dòng)折頁。
12.如權(quán)利要求10所述的組件，進(jìn)一步包括 連接至第二折頁并且連接至吸力側(cè)面的第三面板，所述第二折頁在致動(dòng)器附近連接至第一面板。
13.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述第二折頁隨著所述第一面板從收起位置移動(dòng)到展開位置而從銳角變?yōu)殁g角。
14.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述第二折頁是活動(dòng)折頁。
15.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述第三面板是撓性的，并且如果所述致動(dòng)器移動(dòng)，那么所述第三面板就彎曲。
16.如權(quán)利要求12所述的組件，進(jìn)一步包括 通過第三折頁連接至所述第三面板的第四面板。
17.如權(quán)利要求15所述的組件，其中所述第四折頁是活動(dòng)折頁。
18.如權(quán)利要求15所述的組件，其中所述第四面板通過第四折頁連接至所述第二面板。
19.如權(quán)利要求10所述的組件，其中所述第一折頁隨著所述第一面板從收起位置移動(dòng)到展開位置而從鈍角變?yōu)殇J角。
20.如權(quán)利要求10所述的組件，其中所述后緣位于所述機(jī)翼后緣處。
全文摘要
本發(fā)明涉及有源格尼襟翼。一種格尼襟翼組件具有致動(dòng)器和主體。主體具有前緣和后緣并且包括靠近前緣連接至致動(dòng)器的第一面板以及連接至在后緣處第一折頁的第二面板。第二折頁連接第一面板和第二面板。致動(dòng)器輸出件的線性動(dòng)作被轉(zhuǎn)移至格尼襟翼，由此促使格尼襟翼張開和展開到機(jī)翼壓力側(cè)面上的氣流內(nèi)。
文檔編號(hào)B64C9/16GK102745327SQ20121011405
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者P.R.布魯爾, R.R.拉瓦爾, S.肖爾科特 申請(qǐng)人:克拉弗哈姆有限公司