阻挡单元、机电单元和飞行器的制作方法

本发明涉及一种用于飞行器的可通过至少一个移动装置移动的部件的阻挡单元，其中所述部件可以占用至少一个阻挡位置和至少一个移动位置，其中阻挡单元包括阻挡装置，其中阻挡装置被布置和设计成在满足阻挡条件时阻挡所述部件的移动。

背景技术：

1、在现有技术中已知的飞行器中，大量的消耗器都是通过液压方式供能的，或者这些飞行器具有可以将电能转化为液压的单元。

2、液压致动器通常具有两个腔室。这种液压致动器的这两个腔室可以例如通过过压阀或节流阀来彼此连接，并且因此，即使没有信号或液压供应，也能够确保特定功能。

3、例如，空气制动器可以借助于不同的可精确调节的减压阀来抵消伸展和缩回方向上的不同力，并且在超过一定的力时可能失效。这对于跟随高升力襟翼的空气制动器尤为必要，以便在液压或信号供应无法保证的情况下减少空气制动器与高升力襟翼之间的接触力。

4、另一示例涉及例如副翼的致动，在失去液压或信号供应的情况下，副翼受到液压阻尼，从而防止其向上摆动或保持在控制偏转状态。

5、随着飞行器的电气化程度的提高，机电驱动单元可以提供许多优点。然而，其主要缺点是机械过载离合器、制动器或阻尼器的复杂性要高得多，并且由于例如磨损或效率变化等原因，其调节精度也可能较低。

6、目前，机电单元中的机械过载离合器、制动器或阻尼器的现有的示例在信号和/或电源不再可用时只有一种操作状态。

7、例如，高升力系统的电力驱动装置通常具有集成制动器，在没有信号或电源的情况下，所述制动器以独立于载荷方向和当前位置的方式固定系统。当用于空气制动器或例如副翼时，这可能会导致曳力的增加，或者如果空气制动器跟随高升力系统，则会导致高升力系统不再能够缩回。

8、另一示例是由现代商用飞行器的空气制动器中的机电驱动单元构成，所述机电驱动单元在发生故障时并不固定而是保持在所谓的零铰接位置，其中在这个位置中，机翼上表面上的负压载荷和风载荷彼此平衡。然而，这会导致升力减小和油耗增加。

9、如果控制襟翼在一个或两个载荷方向上固定并在超过一定载荷时失效，则必须根据应用领域限制载荷。这可能需要在拉和推两个方向上有不同的触发点，并经由电动机构来激活或去激活。方向性可以例如经由棘轮机构或所谓的斜辊(skewed roller)来实现。例如，可以经由制动器或离合器来致动，并且可以经由弹簧加载滚珠斜坡件或机械滑动离合器等来解除过载功能。

10、这些解决方案在例如重量、安装空间、成本和/或复杂性等方面都有明显的缺点。其他方面还有释放力的变化及其对机电单元的性能、效率和设计力以及控制表面的权威性(authority)的影响。

技术实现思路

1、针对此背景，与现有技术相比，本发明的目的在于一种改进的上述阻挡单元、特别是用于机电单元中的阻挡单元。

2、此目的通过根据本发明的一个方面来实现。本发明的有利发展是本发明的另一方面。

3、因此，根据本发明规定，所述阻挡单元具有锁定装置，其中锁定装被布置和设计成使得在所述部件处于移动位置时防止所述阻挡装置阻挡所述部件的移动，并且其中锁定装置被布置和设计成使得在所述部件处于阻挡位置时不防止所述阻挡装置阻挡所述部件的移动。

4、移动位置和/或阻挡位置也可以是移动范围或阻挡范围的一部分。这些范围也可以是间断的，使得可以存在多个移动范围和/或阻挡范围。

5、因此，例如，襟翼可以通过气动力移动到阻挡位置中，并且可以仅在所述阻挡位置处被阻挡。例如，这防止襟翼产生不必要的曳力。

6、优选地规定，部件可以线性移动和/或旋转移动。

7、在有利的实施例中规定，所述锁定装置与所述部件机械连接，优选地经由杠杆机构机械连接。

8、优选地，所述锁定装置被设计成使得在所述部件处于移动位置时所述锁定装置不需要电源和/或信号供应就能够防止所述阻挡装置阻挡所述部件的移动。

9、可以设想，所述阻挡条件是所述部件的至少一个移动装置的电源和/或信号供应发生故障。

10、可以设想，阻挡装置被设计和布置成使得它们可以借助于摩擦接合和/或形状配合来阻挡所述部件的移动。

11、优选地规定，所述阻挡装置被设计和布置成使得对作用在所述部件上的力进行力限制。

12、优选地规定，所述阻挡装置被设计和布置成使得仅能够在一个、两个或更多个方向上阻挡所述部件移动。

13、在有利的实施例中规定，所述阻挡装置包括制动定子盘，并且锁定装置包括锁定元件，优选地是叉状的锁定元件，其中制动定子盘和锁定元件被设计和布置成使得当所述部件处于移动位置时，所述锁定元件被至少部分布置在制动定子盘之间，并且当所述部件处于阻挡位置时，所述锁定元件不被布置在制动定子盘之间。

14、可以设想，所述阻挡单元被设计和布置成使得以阻尼或无阻尼的方式进行所述部件从移动位置的移动，优选地通过摩擦和/或流体移动和/或电气方式以阻尼或无阻尼的方式进行所述部件从移动位置的移动。

15、优选地规定，所述阻挡装置被设计和布置成使得当已经发生部件的阻挡时，仅能够通过包括向所述阻挡装置发送信号、优选地发送电信号的步骤的方法来取消阻挡。

16、换句话说，所述阻挡单元可以包括控制器，所述控制器被设计成使得可以通过信号、优选地通过电信号使得所述阻挡装置取消阻挡。

17、在有利的实施例中规定，所述部件是或包括电机、机电单元、空气制动器、一级或二级飞行控制系统的部件、襟翼致动系统和/或着陆装置致动系统的一部分。

18、本发明还涉及一种机电单元，所述机电单元包括根据本发明的阻挡单元。

19、本发明还涉及一种飞行器，特别是包括根据本发明的阻挡单元的飞行器。

20、例如，机电单元中的阻挡单元优选地被固定在特定的安全阻挡范围内，并且如果例如信号和/或电源等不再可用就抵消外部载荷。优选地这独立于机电单元的当前位置无关而可以实现。

21、优选地，在故障情况下(例如失去电源和/或信号供应)，由机电单元致动的部件可以被机电单元固定在一个或多个安全阻挡位置中。在这些阻挡位置之外，部件优选地可自由移动，并且可以优选地在无阻尼或被外部载荷阻尼的情况下移动。阻尼可以通过在发电机模式下操作机电单元的电机并回收或耗散能量以电子仪器的方式完成。另一类型的阻尼方式可以是例如摩擦元件，或者可以经由流体移动来实现。所述固定优选地既不需要信号也不需要电源。

22、优选地，所述阻挡由仅在部件的特定移动范围或行程范围内激活的机构激活。因此，所述阻挡单元优选地不需要载荷限制。

23、优选地规定，所述阻挡单元可以是机电单元的一部分，其中所述阻挡单元可以仅在一个或多个行程或移动范围内激活，和/或可以用于具有旋转或线性致动元件的机电单元中，和/或在所述阻挡单元与所述部件之间可以存在机械联接，和/或其中所述阻挡单元可以在没有电源或信号供应的情况下激活，和/或一旦阻挡单元被激活，则可能需要电气激活来复位，和/或所述阻挡单元可以通过将所述部件定位在限定的一个或多个阻挡范围内来自动激活，和/或其中所述阻挡单元可以通过摩擦接合或形状配合进行阻挡，和/或其中在使用摩擦接合时，所述阻挡单元中也可包含力限制，和/或其中所述阻挡单元可以在两个方向上作用。

24、优选地，机电单元可以包括固定结构和相对于固定结构或甚至是部件的可移动的致动元件，其中所述机电单元可以包括用于将所述致动元件锁定在其位置中的阻挡装置，其中所述阻挡装置可以被附接到所述固定结构上，并且可以具有锁定所述致动元件的状态和释放所述致动元件的状态，其中所述阻挡装置可以或可以不具有电压限制器，并且可以包括具有形状配合或摩擦接合的至少一个阻挡元件，所述阻挡元件被布置成使得杠杆机构搁置在所述致动元件的表面上，以阻挡所述致动元件沿限定或未限定的方向的移动，因此致动器可以包括用于控制所述阻挡装置进入释放状态的元件以及用于使所述阻挡装置返回锁定状态的元件。此外，所述阻挡装置还可以包括控制元件或锁定元件，其可以限制所述锁定状态或所述释放状态的有效范围。

25、在此时应指出是，术语“一个(one)”和“一个(a)”并不一定是指其中的一个元件，尽管这是可能的实施例，但也可以表示多个元件。类似地，使用复数也包括以单数存在的有关元素，反之，单数也包括多个有关元素。此外，本文所描述的本发明的所有特征都可以被彼此任意组合或彼此单独地保护。