用于飞行器的机翼、间隙闭合装置及飞行器的制作方法

本发明涉及用于飞行器的机翼。本发明的其他方面涉及用于这种机翼的间隙闭合装置，并且涉及包括这种机翼和/或包括这种间隙闭合装置的飞行器。

背景技术：

1、机翼包括主机翼和后缘高升力组件。后缘高升力组件以可移动的方式布置在主机翼的后缘处并且包括襟翼和连接组件。连接组件将襟翼以可移动的方式安装至主机翼，使得襟翼能够相对于主机翼在机翼的弦长度和/或曲率减小的至少一个缩回位置与机翼的弦长度和/或曲率增大的至少一个伸出位置之间移动。连接组件优选地包括致动器系统、例如包含旋转马达或线性马达的致动器系统，以用于使襟翼在至少一个缩回位置与至少一个伸出位置之间移动。

2、在至少一个伸出位置中，在主机翼的下后面板、优选地蒙皮面板与襟翼的前缘部段之间存在间隙，以允许气流在襟翼与主机翼之间通过，以便沿着襟翼的顶部表面激励气流。在至少一个缩回位置中，间隙闭合或最小化，使得襟翼与主机翼之间的气流被抑制或至少最小化，以便减小阻力。

3、在本领域中已知类似的机翼。一些已知的机翼包括后缘高升力组件，该后缘高升力组件具有襟翼，该襟翼能够相对于主机翼以旋转方式或以线性和旋转相结合的方式在一个缩回位置与至少一个伸出位置之间移动。这种后缘高升力组件被设计成在飞行器的起飞和着陆期间展开，即移动到至少一个伸出位置，以通过增加机翼面积、曲率和迎角来增加升力和减小最小空气速度，并且被设计成在巡航飞行期间在空气速度高时缩回以减小阻力。

4、最近的研究已经表明的是，具有下述变形机翼可能是有利的：该变形机翼可以在整个飞行期间调节机翼面积、曲率和迎角，例如作为对阵风的“实时”响应或者用以在飞行期间优化升力、阻力和结构载荷。

5、这可以例如通过包括可以根据需要相对于彼此移动的前缘部分和后缘部分的两部分式襟翼来实现，和/或通过增加襟翼的其他设定位置来实现。然而，在襟翼的任何设定中，机翼的空气动力学性能不应受到负面影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种机翼，该机翼可以用作能够在整个飞行期间调节机翼面积、曲率和迎角，同时在整个所有襟翼设定中具有优化的空气动力学性能的变形机翼。

2、该目的的实现方式在于，襟翼能够在至少一个伸出位置、第一缩回位置和第二缩回位置之间移动。第一缩回位置可以优选为优选用于正常状态下的巡航飞行的中立缩回位置。在可能优选为负缩回位置的第二缩回位置中，襟翼沿进一步朝向主机翼的前缘的向前方向移动超出第一缩回位置，由此与第一缩回位置相比优选地进一步减小机翼的弦长度。此外，机翼包括间隙闭合装置，该间隙闭合装置构造成使间隙在襟翼的第一缩回位置和第二缩回位置两者中闭合或最小化，并且构造成使间隙在襟翼的至少一个伸出位置中打开。

3、通过引入弦长度减小的第二缩回位置的这种机翼，阻力和结构载荷可以进一步减小，并且飞行参数可以优化，而同时主机翼的下后面板与襟翼的前缘部段之间的间隙可以通过间隙闭合装置在第一缩回位置和第二缩回位置两者中保持闭合，并且可以在一个或更多个伸出位置中保持打开以使空气通过，以便在襟翼的整个所有位置中实现优化的空气动力学性能。

4、机翼可以包括如上所述形成并且在机翼的翼展方向上彼此相邻布置的多个间隙闭合装置。

5、根据优选实施方式，间隙闭合装置是被动装置，即该间隙闭合装置不包括致动器和/或在没有直接被致动的情况下是可移动的。这涉及一种非常简单且轻质形式的间隙闭合装置。

6、根据另一优选实施方式，间隙闭合装置以可移动的方式安装至主机翼。以这种方式，间隙闭合装置可以根据需要调节其位置以使间隙闭合或打开。

7、根据另一优选实施方式，间隙闭合装置能够通过当襟翼相对于主机翼移动、优选地在第一缩回位置与第二缩回位置之间移动时与襟翼接触而沿一个方向移动，特别地沿向前方向移动，并且间隙闭合装置能够优选地通过偏置构件、比如弹簧沿相反方向移动，特别地沿向后方向移动，优选地在第二缩回位置与第一缩回位置之间移动。换句话说，间隙闭合装置可以通过襟翼从第一缩回位置推动到第二缩回位置，并且间隙闭合装置可以通过偏置构件从第二缩回位置反转到第一缩回位置。以这种方式，形成了非常简单、有效且可靠的被动间隙闭合装置。

8、根据另一优选实施方式，间隙闭合装置包括闭合面板，该闭合面板优选地呈蒙皮面板的形式，形成主机翼的下后面板在向后方向、即关于襟翼的方向上的延伸部。闭合面板能够相对于主机翼的下后面板在伸长位置与缩短位置之间移动，在伸长位置处，闭合面板形成主机翼的下后面板的较大或最大延伸部，在缩短位置处，闭合面板形成主机翼的下后面板的较小或最小延伸部。通过这种可移动的闭合面板，形成了非常简单且有效的间隙闭合装置。还可能的是，在翼展方向上彼此相邻地设置多个闭合面板。

9、特别地，优选的是，间隙闭合装置构造成使得当襟翼处于至少一个伸出位置和第一缩回位置时，闭合面板处于伸长位置，而当襟翼处于第二缩回位置时，闭合面板处于缩短位置。以这种方式，形成了非常简单、有效且可靠的被动间隙闭合装置。

10、进一步优选的是，间隙闭合装置构造成使得当闭合面板从伸长位置移动至缩短位置时，闭合面板移动至主机翼的下后面板的后面，使得闭合面板的一部分与主机翼的下后面板重叠。以这种方式，间隙可以在闭合面板的整个运动范围内被有效地闭合，并且能够实现闭合面板与主机翼的下后面板之间的可能的平滑过渡。

11、特别地，优选的是，闭合面板在其前端部处具有台阶，优选地具有带倒角边缘的台阶，使得在伸长位置中，台阶可以接合主机翼的下后面板的后端部，并且优选地存在从闭合面板的外表面到主机翼的下后面板的外表面的平滑过渡，而当移动至缩短位置时，台阶移动超出主机翼的下后面板的后端部并且移动至主机翼的下后面板的后面。优选地，主机翼的下后面板的后端部也被倒角成当闭合面板从伸长位置移动至缩短位置时对应于台阶的倒角边缘并且可能沿着台阶的倒角边缘滑动。通过这种台阶，能够在闭合面板的整个运动范围内实现闭合面板与主机翼的下后面板之间可能的平滑过渡。

12、根据优选实施方式，间隙闭合装置包括将闭合面板以可移动的方式安装至主机翼的联动装置。这种联动装置代表了一种将闭合面板以可移动的方式安装至主机翼的非常简单、有效且可靠的方式。优选地，提供了多个联动装置，优选地沿翼展方向依次布置的多个联动装置，一起将闭合面板安装至主机翼。

13、特别地，优选的是，联动装置包括第一连杆和第二连杆。第一连杆优选地在其一个端部处以可旋转的方式安装至主机翼，并且优选地在其相反端部处以可旋转的方式安装至闭合面板。第二连杆在与第一连杆间隔开的位置处优选地在其一个端部处以可旋转的方式安装至主机翼，并且优选地在其相反端部处以可旋转的方式安装至闭合面板。一方面，第一连杆和第二连杆分别与闭合面板之间的可旋转的连结部，以及另一方面，第一连杆和第二连杆分别与主机翼之间的可旋转的连结部优选地具有平行的旋转轴线，并且也可以实现为固定本体连结部。以这种方式，联动装置形成为四杆联动装置，这涉及将闭合面板以可移动的方式安装至主机翼的非常简单、有效且可靠的方式。

14、根据优选实施方式，闭合面板包括捕获元件，该捕获元件构造成用于当襟翼在第一缩回位置和第二缩回位置之间移动时由襟翼接触，使得通过与捕获元件接触，襟翼可以在襟翼从第一缩回位置移动至第二缩回位置时将闭合面板从伸长位置推动到缩短位置。捕获元件可以形成为例如杆、面板或远离闭合面板的内表面延伸的其他突出部。捕获元件还可以包括襟翼接触辊，该襟翼接触辊直接或间接安装至闭合面板、例如安装至捕获元件的杆，并且该襟翼接触辊构造成用于与襟翼的前缘部段滚动接触。通过这种捕获元件，确保了当襟翼从第一缩回位置移动至第二缩回位置时襟翼的前缘部段与闭合面板之间的限定且可靠的接触，由此将闭合面板从伸长位置推动到缩短位置。

15、根据优选实施方式，间隙闭合装置包括至少一个偏置构件，至少一个偏置构件构造成将闭合面板朝向襟翼偏置，并且特别地朝向与襟翼接触的捕获元件，即朝向伸长位置偏置。偏置构件可以是例如联接在位于一个端部处的主机翼与位于另一端部处的闭合面板、第一连杆和/或第二连杆之间的线性弹簧，或者可以是联接在位于一个端部处的主机翼和/或闭合面板与位于另一端部处的第一连杆和/或第二连杆之间的扭转弹簧。扭转弹簧也可以实现为固定本体连结部。这种偏置构件形成了一种非常简单、有效且可靠的装置，以将闭合面板从缩短位置被动地移动回到伸长位置。

16、根据优选实施方式，间隙闭合装置包括至少一个止动构件，至少一个止动构件构造成限制闭合面板超出伸长位置的运动。即，止动构件构造成使得闭合面板朝向襟翼的运动在伸长位置处停止。止动构件优选地构造成由闭合面板或由第一连杆或第二连杆接触，并且优选地附接至主机翼。这种止动构件允许使闭合面板的运动精确地停止在预期位置，即伸长位置。

17、本发明的另一方面涉及一种用于根据上述实施方式中的任一实施方式的机翼的间隙闭合装置。间隙闭合装置包括闭合面板和联动装置。闭合面板构造成形成主机翼的下后面板在向后方向上的延伸部。联动装置构造成用于将闭合面板以可移动的方式安装至主机翼。上面结合机翼解释的特征和效果也适用于间隙闭合装置。

18、本发明的另一方面涉及一种飞行器，该飞行器包括根据上述实施方式中的任一实施方式的机翼，并且/或者包括根据上述实施方式中的任一实施方式的间隙闭合装置。上面结合机翼和间隙闭合装置解释的特征和效果也适用于飞行器。