專利名稱：用于控制飛行器襟翼和阻流板的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制飛行器襟翼和阻流板的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前商業(yè)運(yùn)輸飛行器典型地包括可展開(kāi)的大升力設(shè)備，其根據(jù)飛^f亍狀況 而改變飛行器機(jī)翼形狀。這些設(shè)備可包括前緣襟翼且/或縫翼，以及后緣襟翼， 在起飛和降落期間它們伸展來(lái)增加升力，在飛行期間被收起來(lái)減少飛^f亍器阻 力。商業(yè)運(yùn)輸飛行器也可包括阻流板，在下降、降落、側(cè)滾操縱以及中止起 飛期間用來(lái)選擇性地減小升力。
圖1A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成的機(jī)翼110的部分示意性的橫截面視圖。該 機(jī)翼110可包括后緣111、延伸后緣111的尾部的向前襟翼120a、以及延伸 向前襟翼120a尾部的尾部襟翼120b。機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置122連接向前襟翼120a 和尾部襟翼120b到致動(dòng)器121。圖1B說(shuō)明了具有向前襟翼120a和尾部襟 翼120b的飛行器機(jī)翼110被展開(kāi)來(lái)產(chǎn)生大升力的構(gòu)型。在此構(gòu)型中，襟翼 120a、 120b可形成向前襟翼間隙124a和尾部襟翼間隙124b,分別在向前襟 翼120a和尾部襟翼120b上提供受控的附體流。相應(yīng)地，這種雙槽機(jī)翼結(jié)構(gòu) 可有效地在起飛和降落期間為大運(yùn)輸飛行器提供大升力(當(dāng)襟翼120展開(kāi) 時(shí))，并且對(duì)飛行器阻力產(chǎn)生明顯減小的影響(當(dāng)襟翼120收起時(shí))。
顯示在圖1A和1B中的機(jī)翼110的一個(gè)潛在缺點(diǎn)是機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置122 相對(duì)復(fù)雜且因此構(gòu)造和操作稍微昂貴及較重。相應(yīng)地，其它不太復(fù)雜的裝置 也被開(kāi)發(fā)用于給大飛行器提供大升力性能。美國(guó)專利No. 4120470公開(kāi)了一 種這樣的裝置，該專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該，470專利公開(kāi)了一種單個(gè) 的后緣襟翼和控制該單個(gè)后緣襟翼和機(jī)翼之間的間隙大小的阻流板。該裝置 比參考圖1A和1B的上述的裝置要簡(jiǎn)單，因?yàn)閱蝹€(gè)襟翼比雙襟翼裝置需要 更少的移動(dòng)件。然而，該裝置釆用柔性面板和與襟翼致動(dòng)裝置結(jié)合的阻流板 致動(dòng)器。在一些情況下，這些特征可增加系統(tǒng)復(fù)雜性和重量，同時(shí)減少系統(tǒng) 的通用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大致涉及用于控制飛行器襟翼和阻流板的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā) 明的 一個(gè)方面的系統(tǒng)包括具有后緣的機(jī)翼，以及設(shè)置成緊接機(jī)翼后緣的襟 翼。襟翼在第一致動(dòng)器的作用下在第一襟翼位置和第二襟翼位置之間可相對(duì) 于機(jī)翼展開(kāi)。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少緊接襟翼設(shè)置的阻流板，該阻流板可在 至少三個(gè)位置中移動(dòng)，這三個(gè)位置包括第一阻流板位置，其中阻流板與機(jī)翼
的上表面形成大致連續(xù)的輪廓；第二阻流板位置，其中阻流板從第一阻流板 位置向下偏轉(zhuǎn)；以及第三阻流板位置，其中阻流板從第一阻流板位置向上偏 轉(zhuǎn)。第二致動(dòng)器可被有效地連接到阻流板以在第一、第二和第三阻流^1位置 中移動(dòng)阻流板，在機(jī)械上與襟翼的動(dòng)作無(wú)關(guān)。在本發(fā)明的另一方面中，控制 器可被有效地連接到第一和第二致動(dòng)器上。在又一個(gè)方面中，阻流板可被樞 轉(zhuǎn)地連接到機(jī)翼上，而沒(méi)有柔性面板與機(jī)翼和阻流板配合。
本發(fā)明的還涉及操作飛行器機(jī)翼系統(tǒng)的方法。在一實(shí)施例中，該方法包 括以如下方式在大升力構(gòu)型中設(shè)置機(jī)翼，即通過(guò)使襟翼向下偏轉(zhuǎn)與機(jī)翼的后 緣形成間隙，并且通過(guò)使阻流板向下偏轉(zhuǎn)與襟翼間隙，而不將襟翼的動(dòng)作與 阻流板的動(dòng)作在機(jī)械上相聯(lián)系。該方法可進(jìn)一步包括在減速器構(gòu)型中如下設(shè) 置機(jī)翼，即通過(guò)使襟翼向下偏轉(zhuǎn)以及使阻流板向上偏轉(zhuǎn)，而再一次不將襟翼 的動(dòng)作與阻流板的動(dòng)作在機(jī)械上相聯(lián)系。在本發(fā)明的再一個(gè)方面中，該方法
可進(jìn)一 步包括控制電磁信號(hào)通過(guò)非機(jī)械的連接從控制器到連接襟翼的第一 致動(dòng)器及連接阻流板的第二致動(dòng)器。


圖1A和1B說(shuō)明了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成的具有襟翼的機(jī)翼；
圖2是具有可致動(dòng)且在機(jī)械上沒(méi)有彼此聯(lián)系的襟翼和阻流板的機(jī)翼的部
分示意性的橫截面圖3A和3B示出了圖2所示的機(jī)翼，其襟翼展開(kāi)到大升力位置；
圖4示出了圖2所示的機(jī)翼，其阻流板展開(kāi)到減速器且/或滾動(dòng)控制位置；
圖5示出了圖2所示的機(jī)翼，其襟翼和阻流板展開(kāi)到減速器構(gòu)型；
圖6是包括控制器和與參考圖2-5描述的那些機(jī)翼構(gòu)型大致相似的機(jī)翼
的飛行器的部分示意性的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明內(nèi)容描述了用于控制飛行器襟翼和阻流板的系統(tǒng)和方法，包括襟
翼的致動(dòng)與阻流板的致動(dòng)機(jī)械上無(wú)關(guān)的構(gòu)型。在隨后的描述和圖2-6中說(shuō)明
了某些特定的細(xì)節(jié)，以徹底理解本發(fā)明的各種實(shí)施例。眾所周知的結(jié)構(gòu)、系 統(tǒng)和與系統(tǒng)相關(guān)的方法沒(méi)有被詳細(xì)顯示或描述，以避免不必要的使本發(fā)明的 各種實(shí)施例的描述模糊。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解本發(fā)明的附加的實(shí)施 例沒(méi)有下面描述的一些細(xì)節(jié)也可實(shí)現(xiàn)。
下面描述的本發(fā)明的許多實(shí)施例可采用這種形式的控制器，其包括計(jì)算 機(jī)可執(zhí)行的指令，包括由可編程的計(jì)算機(jī)執(zhí)行，或者作為替換地，由非可編 程的電子設(shè)備執(zhí)行的程序。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到本發(fā)明可被應(yīng)用到計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)或并非如下所述的控制器。本發(fā)明在特定目的的計(jì)算機(jī)、控制器或數(shù) 據(jù)處理器中實(shí)施，該特定目的的計(jì)算機(jī)、控制器或數(shù)據(jù)處理器被特定編程、 設(shè)定或構(gòu)造來(lái)執(zhí)行一條或多條下面描述的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令。相應(yīng)地，控 制器或其它計(jì)算機(jī)設(shè)備可包括被設(shè)定來(lái)執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令的各種數(shù) 據(jù)處理器的任一種。相應(yīng)于這些控制器的信息可呈現(xiàn)在任何合適的顯示媒體
上，包括CRT顯示器或LCD。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制飛行器升力和阻力的系統(tǒng)200的部 分示意性的橫截面圖。在本實(shí)施例的一個(gè)方面中，系統(tǒng)200可包括具有上表 面212和具有固定后緣211的下表面213的機(jī)翼210。襟翼220設(shè)置成緊接 后緣211,并且阻流板230設(shè)置在上表面212上緊接襟翼220。阻流才反230 可被連接到阻流板230上的阻流板致動(dòng)器231在不同的位置中移動(dòng)。控制器 201通過(guò)沿阻流板信號(hào)連接器233傳送信號(hào)控制阻流板致動(dòng)器231的致動(dòng)。 在本實(shí)施例的特殊方面中，該阻流板信號(hào)連接器233是非機(jī)械的連接器(例 如，電纜、光纜、或其它設(shè)定來(lái)傳送控制器201和阻流板致動(dòng)器231之間的 電磁信號(hào)的連接器)。控制器201可接收來(lái)自飛行員或其它飛行器操作者的 操縱輸入202,并且可進(jìn)一步從一個(gè)或多個(gè)傳感器205接收輸入。操縱輸入 202可包括(但不限于)指令的襟翼設(shè)置、指令的阻流板設(shè)置(例如指令的 減速器輸入)和滾轉(zhuǎn)角指令。傳感器205可提供襟翼位置指示且/或襟翼偏轉(zhuǎn) (例如任何襟翼展開(kāi)到非指令設(shè)置的程度，特別是相對(duì)于鄰近的襟翼)、且/ 或其它相關(guān)數(shù)據(jù)?；趤?lái)自飛行員且/或傳感器205的輸入，控制器201通過(guò) 阻流板致動(dòng)器231可指揮阻流板230的動(dòng)作。
襟翼220可以與上面參考阻流板230的描述大致相類(lèi)似的方式一皮致動(dòng)和 控制。相應(yīng)地，系統(tǒng)200可包括用襟翼連接器222連接到襟翼220的襟翼致 動(dòng)器221。圖2所示的截面圖是穿過(guò)阻流板致動(dòng)器231而不是穿過(guò)襟翼致動(dòng) 器221得到的，襟翼致動(dòng)器221沿翼展方向與阻流板致動(dòng)器231偏移，且相 應(yīng)地在圖2中被顯示為虛線。參考圖3B下面提供了襟翼致動(dòng)器221的進(jìn)一 步細(xì)節(jié)。襟翼致動(dòng)器221也可通過(guò)襟翼信號(hào)連接器223 (例如非機(jī)械連接器) 連接到控制器201。相應(yīng)地，控制器201可獨(dú)立地控制阻流板致動(dòng)器231和 襟翼致動(dòng)器221的動(dòng)作來(lái)產(chǎn)生期望的機(jī)翼形狀。在一些實(shí)施例中，襟翼220 和阻流板230的動(dòng)作可被控制器201協(xié)調(diào)，但是一個(gè)控制器的動(dòng)作不依賴于 另一個(gè)的動(dòng)作，并且相應(yīng)地襟翼220和阻流板230不需要通過(guò)可展開(kāi)的機(jī)械 聯(lián)動(dòng)裝置而彼此連^l妻。
圖2示出了在巡航或中性位置時(shí)的襟翼220和阻流板230。在此位置， 阻流板230和襟翼220的上表面與機(jī)翼的上表面212形成大致平滑的上輪廓 214。襟翼220的下表面與機(jī)翼210的下表面213形成大致平滑的下4侖廓215。
圖3A示出了襟翼220和阻流板230展開(kāi)到大升力構(gòu)型的系統(tǒng)200。在 此構(gòu)型中，襟翼致動(dòng)器221使襟翼220從顯示在圖2中的位置向下移動(dòng)。阻 流板致動(dòng)器231使阻流板230相對(duì)于顯示在圖2中的位置向下移動(dòng)以此來(lái)控 制阻流板230和襟翼220之間間隙224的大小。在此位置，阻流板230引導(dǎo) 氣流越過(guò)機(jī)翼的上表面212，同時(shí)間隙224的大小控制從機(jī)翼下表面213到 上表面的氣流量，因此當(dāng)空氣流過(guò)襟翼220時(shí)其保持附在翼型表面上。間隙 224可具有一定大小和位置，其可被選定為在襟翼220上產(chǎn)生最佳的或有條 件的最佳流體流動(dòng)。為了達(dá)到選定的間隙大小，控制器201可根據(jù)預(yù)定的基 于襟翼220的位置的計(jì)劃表操縱阻流板230移動(dòng)。控制器201可從一個(gè)或多 個(gè)傳感器205 (可包括襟翼位置傳感器)接收襟翼位置的指示。
傳感器205可被設(shè)置來(lái)檢測(cè)襟翼位置，如上所述，和/或其它系統(tǒng)參數(shù)， 包括襟翼偏轉(zhuǎn)。襟翼偏轉(zhuǎn)通常指的是襟翼的至少一端沒(méi)有移動(dòng)到其指令位置 的情況。如果該情況被檢測(cè)到，系統(tǒng)200可自動(dòng)地阻止任何剛好位于受影響 的襟翼前的阻流板230的運(yùn)動(dòng)。相應(yīng)地，如果特定的襟翼220并不是一直移 動(dòng)到指令的向下展開(kāi)狀態(tài)，相關(guān)聯(lián)的阻流板230可被阻止向下移動(dòng)一定的量， 這一移動(dòng)量會(huì)導(dǎo)致襟翼220和阻流板230之間的機(jī)械干擾。
現(xiàn)在一起參考圖2和圖3A，襟翼致動(dòng)器221可被啟動(dòng)來(lái)移動(dòng)襟翼220
返回到顯示在圖2中的位置。在正常操作期間，信號(hào)被傳送到襟翼致動(dòng)器221 和阻流板致動(dòng)器231，因此襟翼220和阻流板230退回而沒(méi)有干擾;波此。在 本實(shí)施例的一方面，系統(tǒng)200可#:構(gòu)造成允許此動(dòng)作，即使因?yàn)橐恍┰蛲?回信號(hào)沒(méi)有被傳送到阻流板致動(dòng)器231。例如，阻流板致動(dòng)器231可被"反 驅(qū)動(dòng)"，在該模式操作期間，當(dāng)襟翼220移動(dòng)到其退回位置時(shí)襟翼220與阻 流板230物理接觸且推動(dòng)阻流板230到其退回位置。如果阻流板致動(dòng)器231 被液壓驅(qū)動(dòng)，其可包括釋放值，其釋放施加到阻流板230上的液壓壓力且允 許阻流板230被反驅(qū)動(dòng)而沒(méi)有干擾阻流板致動(dòng)器231 。如果阻流板致動(dòng)器231 被機(jī)械驅(qū)動(dòng)(例如通過(guò)導(dǎo)桿)，其可包括允許阻流板230被反驅(qū)動(dòng)而不與阻 流板致動(dòng)器231發(fā)生干涉的離合器機(jī)構(gòu)。在其它實(shí)施例中，其它類(lèi)型的阻流 板致動(dòng)器可包括相應(yīng)的釋放機(jī)構(gòu)。在這些實(shí)施例的任何一個(gè)中，此設(shè)置可減 少或消除襟翼220和阻流板230之間的機(jī)械連接，在信號(hào)失敗情況下不會(huì)使 襟翼220受阻流板230的干擾。
圖3B是機(jī)翼210的截面圖，其在與圖3A所示稍微不同的翼展方向上 截取，以致于穿過(guò)襟翼致動(dòng)器221。襟翼致動(dòng)器221可包括一個(gè)或多個(gè)連接 到襟翼220的機(jī)械連接器。如上說(shuō)述，襟翼致動(dòng)器221和襟翼220的相關(guān)連 接在機(jī)械上與阻流板致動(dòng)器231和阻流板230的相關(guān)連接無(wú)關(guān)(圖2 )。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有阻流板230向上展開(kāi)的在與顯示在圖2 中大致上相同的截面位置的機(jī)翼210的截面圖。在本實(shí)施例的一方面中，在 飛行器飛行期間阻流板230可被向上設(shè)置以作為減速器(或其它飛行器控制 設(shè)備)，同時(shí)襟翼220保持在巡航或中性位置。相應(yīng)地，位于飛行器縱向中 心線的相對(duì)兩側(cè)的阻流板230可被展開(kāi)同樣的量來(lái)提供空氣動(dòng)力減速效應(yīng)， 而不會(huì)產(chǎn)生偏航或側(cè)滾力矩。在其它實(shí)施例中，位于飛行器縱向中心線一側(cè) 的阻流板230可被展開(kāi)，同時(shí)位于飛行器中心線相對(duì)側(cè)的阻流板230可保持 未展開(kāi)，或可被展開(kāi)到較小的程度，來(lái)產(chǎn)生幫助飛行員翻轉(zhuǎn)飛行器的偏航和 /或側(cè)滾力矩。
圖5是機(jī)翼210的截面圖，其中襟翼220設(shè)置在大升力構(gòu)型中，并且阻 流板230設(shè)置在減速器或地面阻流板構(gòu)型中。襟翼和阻流板設(shè)置的組合可用 于在降落操縱期間飛行器接觸到地面后立即減小飛行器速度和在地的空氣 動(dòng)力升力。襟翼和阻流板設(shè)置的相似組合可用于在被拒絕的起飛操縱中減小 飛行器速度和在地的空氣動(dòng)力升力。相應(yīng)地，襟翼220和阻流板230可沿相
反方向^^開(kāi)來(lái)產(chǎn)生減速效應(yīng)，同時(shí)襟翼220被延伸。
圖6為具有機(jī)翼210的飛行器603的等比示意圖，每個(gè)機(jī)翼包括多個(gè)與 如上所述大致相似的襟翼220和阻流板230。飛行器603可進(jìn)一步包括飛行 曱板604,操縱輸入202可從飛行曱板604被引導(dǎo)到控制器201。控制器201 然后可以對(duì)稱的方式(例如提供統(tǒng)一的大升力和減速效應(yīng))且/或非對(duì)稱的方 式(提供側(cè)滾且/或偏航力矩)引導(dǎo)信號(hào)到襟翼220和阻流板230如上所述。
在圖6所示的實(shí)施例的具體方面中，控制器201可包括接收操縱輸入202 和來(lái)自傳感器205的信號(hào)的接收部606?？刂破?01還可包括可以協(xié)同方式 操作來(lái)引導(dǎo)合適的信號(hào)到襟翼220和阻流板230的襟翼控制部607和阻流板 控制部608。
取決于具體的安裝方式，各個(gè)阻流板230可被相同的或不同類(lèi)型的致動(dòng) 器致動(dòng)。例如，飛行器603可包括14個(gè)阻流板(由標(biāo)號(hào)230a-230n區(qū)別)， 一些阻流板(例如阻流板230d、 230e、 230j和230k)由電氣致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)， 并且剩余的阻流板被液壓致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。至少阻流板230的一些(至少在一個(gè) 實(shí)施例中為全部)可從鄰近的襟翼220被機(jī)械地連4妻，且相應(yīng)地可具有簡(jiǎn)化 致動(dòng)配置，如上所述。此外，簡(jiǎn)化的機(jī)械配置(例如分開(kāi)地致動(dòng)的襟翼和阻 流板連接)可以更容易地安裝在機(jī)翼210的厚度內(nèi)。相應(yīng)地，在一些傳統(tǒng)配
置中覆蓋阻流板和襟翼之間的機(jī)械連接器的整流罩可除去，這減小了飛行器 重量和阻力。
在具體實(shí)施例中，控制器201提供的功能可被分?jǐn)?。相?yīng)地，控制器201 可包括中心或聯(lián)合控制器(例如設(shè)置在飛行器603的機(jī)身中)和多個(gè)局部控 制器(例如， 一個(gè)局部控制器201b與每個(gè)襟翼致動(dòng)器和每個(gè)阻流致動(dòng)器相 關(guān))。中心控制器可以是通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)字信號(hào)的數(shù)字控制器。每個(gè)局 部控制器可包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器來(lái)提供模擬信號(hào)到相應(yīng)的致動(dòng)器。
上述系統(tǒng)的實(shí)施例的另 一 特征在于，在需要大升力的飛行器動(dòng)作期間 (例如起飛和降落期間)，可在每個(gè)翼展方向包括單獨(dú)的襟翼220來(lái)提供大 升力性能。此配置的優(yōu)點(diǎn)在于具有單獨(dú)向前間隙224的單獨(dú)襟翼220與雙槽 襟翼相比具有更少部件，且相應(yīng)地除了具有更輕重量之外可更簡(jiǎn)單和較少花 費(fèi)來(lái)安裝和維護(hù)。相應(yīng)地，此配置可減少飛行器購(gòu)買(mǎi)和操作成本。
上述系統(tǒng)的實(shí)施例的另 一特征在于，其可包括分開(kāi)的致動(dòng)器用于阻流板 230和襟翼220。在此實(shí)施例的另一方面中，在正常操縱中一個(gè)設(shè)備(例如
襟翼220)的致動(dòng)并不影響其它(例如阻流板230)的動(dòng)作。這不同于一些 現(xiàn)有設(shè)備，在現(xiàn)有設(shè)備中至少阻流板的部分動(dòng)作與襟翼的動(dòng)作在機(jī)械上直接 聯(lián)系。相應(yīng)地，不同于這些傳統(tǒng)系統(tǒng)，本發(fā)明的實(shí)施例可通過(guò)運(yùn)行襟翼220 和阻流板230展開(kāi)到任何位置而不要求其它設(shè)備的相應(yīng)動(dòng)作來(lái)提供增加的操 作靈活性。
在一些實(shí)施例中，襟翼220和阻流板230的操作可被協(xié)同，例如該協(xié)同 產(chǎn)生空氣動(dòng)力學(xué)上的有益效果。在這些實(shí)施例中，可編程控制器201可通過(guò) 與阻流板致動(dòng)器231和襟翼致動(dòng)器221的電磁連接提供必要協(xié)同。這種"通 過(guò)電線傳送(fly by wire)"的配置的優(yōu)點(diǎn)在于可減少^/L翼系統(tǒng)的機(jī)械復(fù)雜性， 反過(guò)來(lái)又減少生產(chǎn)系統(tǒng)的初始成本和隨著時(shí)間的推移維護(hù)系統(tǒng)的成本。因 此，操作包括機(jī)翼系統(tǒng)的飛行器可比操作現(xiàn)有飛行器系統(tǒng)更有效。
上述特征的另一優(yōu)點(diǎn)在于減少部件不僅可導(dǎo)致制造和維護(hù)成本的減少 而且可導(dǎo)致整個(gè)飛行器重量的減少。有助于此優(yōu)點(diǎn)的附加因素在于系統(tǒng)不需 要包括柔性面板來(lái)密封阻流板和機(jī)翼之間的間隙。特別地，阻流板可被設(shè)置 成移動(dòng)足夠控制阻流板的間隙尾的量，而沒(méi)有大到卩吏阻流4反向前的間隙(例 如阻流板和機(jī)翼的后緣之間)必須被密封的量。通過(guò)消除對(duì)柔性面板需要， 此配置可進(jìn)一步減少飛行器的部件數(shù)、成本和重量。當(dāng)飛行器的重量減少， 整個(gè)操作成本(例如燃料成本)可被減少，這導(dǎo)致與系統(tǒng)有關(guān)的進(jìn)一步效率。
從如上的描述可意識(shí)到本發(fā)明的具體實(shí)施例為了說(shuō)明的目的在此已被 描述，但是在未脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以進(jìn)行各種修改。在具
掉。盡管與本發(fā)明的某些實(shí)施例有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)已在這些實(shí)施例的上下文中被描 述，其它實(shí)施例也可展現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)。此外，任一前述的實(shí)施例均非必需展現(xiàn) 這些優(yōu)點(diǎn)才落入本發(fā)明的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明僅由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種飛行器機(jī)翼系統(tǒng)，包括具有后緣的機(jī)翼；襟翼，設(shè)置成緊接所述機(jī)翼后緣且在第一襟翼位置和第二襟翼位置之間相對(duì)于所述機(jī)翼可展開(kāi)；第一致動(dòng)器，有效地連接到所述襟翼以在所述第一襟翼位置和第二襟翼位置之間移動(dòng)所述襟翼；阻流板，至少緊接所述襟翼設(shè)置，所述阻流板可在至少三個(gè)位置中移動(dòng)，包括第一阻流板位置，其中所述阻流板與所述機(jī)翼的上表面形成大致連續(xù)的輪廓；第二阻流板位置，其中所述阻流板從所述第一阻流板位置向下偏轉(zhuǎn)；以及第三阻流板位置，其中所述阻流板從所述第一阻流板位置向上偏轉(zhuǎn)；以及第二致動(dòng)器，有效地連接到所述阻流板以在所述第一、第二和第三阻流板位置中移動(dòng)所述阻流板，而在機(jī)械上與所述襟翼的動(dòng)作無(wú)關(guān)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二致動(dòng)器連接到所述^L翼且 包括連接到所述阻流板的連接器，且其中所述機(jī)翼不包括收容所述連接器的 整流罩。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括有效地連接到所述第一和第二致動(dòng)器的控制器，其中所述控制器被構(gòu)造成引導(dǎo)所述阻流板在巡^:期間到 達(dá)所述第一阻流板位置，在起飛和降落期間到達(dá)所述第二阻流板位置，在減 速和側(cè)滾動(dòng)作期間到達(dá)所述第三阻流板位置。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述襟翼機(jī)械連接到所述機(jī)翼，且所述阻流板機(jī)械連接到所述機(jī)翼，但是所述阻流板不是機(jī)械地直接連接到所 述襟翼。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括有效地連接到所述第一和第 二致動(dòng)器來(lái)協(xié)調(diào)所述第 一和第二致動(dòng)器的動(dòng)作的控制器。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用非機(jī)械連接器有效地連接 到所述第 一和第二致動(dòng)器來(lái)協(xié)調(diào)所述第 一和第二致動(dòng)器的動(dòng)作的控制器。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第二致動(dòng)器被構(gòu)造為在第一操 作模式期間與所述襟翼無(wú)關(guān)地移動(dòng)所述阻流板，并且其中所述第二致動(dòng)器被 構(gòu)造為釋放施加到所述阻流板上的力，允許當(dāng)所述襟翼從所述第二襟翼位置 移動(dòng)到所述第一襟翼位置時(shí)所述阻流板通過(guò)直接機(jī)械接觸襟翼而驅(qū)動(dòng)從第 一阻流板位置到第二阻流板位置。
8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述機(jī)翼具有后緣和弦線并且其中所述襟翼是設(shè)置成在所述弦線處緊接所述機(jī)翼后緣的單獨(dú)襟翼。
9. 一種用于控制飛行器機(jī)翼的系統(tǒng)，包括控制器，有效地與襟翼致動(dòng)器和阻流板致動(dòng)器連接，所述控制器一皮編程 具有指令以通過(guò)引導(dǎo)所述襟翼致動(dòng)器使所述襟翼向下偏轉(zhuǎn)而與所述機(jī)翼的后緣形 成間隙，以及通過(guò)引導(dǎo)所述阻流板致動(dòng)器使所述阻流板向下偏轉(zhuǎn)而與所述襟 翼形成間隙，在機(jī)械上不將所述襟翼的動(dòng)作與所述阻流板的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)，而 將所述機(jī)翼設(shè)置在大升力構(gòu)型中；以及通過(guò)引導(dǎo)所述襟翼致動(dòng)器使所述襟翼向下偏轉(zhuǎn)，以及通過(guò)引導(dǎo)所述阻流 板致動(dòng)器使所述阻流板向上偏轉(zhuǎn)，在機(jī)械上不將所述襟翼的動(dòng)作與所述阻流 板的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)，而將所述機(jī)翼設(shè)置在減速器構(gòu)型中。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述控制器構(gòu)造為接收對(duì)應(yīng)于所述 襟翼的位置的信號(hào)，并且構(gòu)造為根據(jù)阻流板和襟翼的位置的計(jì)劃表來(lái)引導(dǎo)所 述阻流板致動(dòng)器。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述控制器構(gòu)造為接收對(duì)應(yīng)于所述 襟翼的位置的信號(hào)，并且構(gòu)造為如果所述襟翼未能移動(dòng)到命令位置至少限制 所述阻流板的動(dòng)作。
12. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被編程具有指令以獨(dú)立 于風(fēng)道的位置而移動(dòng)所述阻流板。
13. —種用于操作飛行器機(jī)翼系統(tǒng)的方法，包括 通過(guò)使所述襟翼向下偏轉(zhuǎn)以與所述機(jī)翼的后緣形成間隙，以及通過(guò)使所述阻流板向下偏轉(zhuǎn)以與所述襟翼形成間隙，在機(jī)械上不將所述襟翼的動(dòng)作與 所述阻流板的動(dòng)作相聯(lián)系，而將所述機(jī)翼設(shè)置在大升力構(gòu)型中；以及通過(guò)使所述襟翼向下偏轉(zhuǎn)以及使所述阻流板向上偏轉(zhuǎn)，在機(jī)械上不將所 述襟翼的動(dòng)作與所述阻流板的動(dòng)作相聯(lián)系，而將所述機(jī)翼設(shè)置在減速器構(gòu)型 中。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中將所述機(jī)翼設(shè)置在大升力構(gòu)型中 機(jī)械信號(hào)從控制器到連接所述襟翼的第 一致 動(dòng)器和連接所述阻流板的第二致動(dòng)器。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)將所述襟翼i殳置在中 性位置以及設(shè)置所述阻流板與所述機(jī)翼的上表面來(lái)形成大致連續(xù)的輪廓，在 機(jī)械上不將所迷襟翼的動(dòng)作與所述阻流板的動(dòng)作相聯(lián)系，而將所述機(jī)翼設(shè)置 在巡航構(gòu)型中。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)使位于飛行器纟從向中 心線一側(cè)的阻流板以第一量向上偏轉(zhuǎn)，并且引導(dǎo)位于飛行器中心線相對(duì)側(cè)的 阻流板以第二量偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)，而控制所述飛行器的側(cè)滾動(dòng)作。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括從襟翼位置傳感器^^妾收所 述襟翼的位置的指示，并且根據(jù)所述襟翼位置和阻流板位置的計(jì)劃表使所述 阻流^1向下偏轉(zhuǎn)。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)將所述襟翼設(shè)置在中性位置且設(shè)置所述阻流板與所述機(jī)翼的上表 面形成大致連續(xù)的輪廓，在機(jī)械上不將所述襟翼的動(dòng)作與所述阻流板的動(dòng)作 相聯(lián)系，而將所述機(jī)翼設(shè)置在巡航構(gòu)型中；以及通過(guò)使位于飛行器縱向中心線一側(cè)的阻流板以第一量向上偏轉(zhuǎn)，并且引 導(dǎo)位于飛行器中心線相對(duì)側(cè)的阻流板以比所述第 一 量少的第二量偏轉(zhuǎn)或不 偏轉(zhuǎn)，而控制所述飛行器的側(cè)滾動(dòng)作。
19. 一種飛行器機(jī)翼系統(tǒng)，包括 具有后緣的機(jī)翼；襟翼，設(shè)置成緊接所述機(jī)翼后緣且相對(duì)于所述機(jī)翼可被展開(kāi)； 第一致動(dòng)器，有效地連接到所述襟翼以相對(duì)于所述機(jī)翼移動(dòng)所述襟翼； 阻流板，至少緊接所述襟翼設(shè)置，所述阻流板相對(duì)于所述機(jī)翼可4皮展開(kāi)；以及第二致動(dòng)器，有效地連接到所述阻流板以在第一操作^^莫式期間驅(qū)動(dòng)所述 阻流板，所述第二致動(dòng)器構(gòu)造為在第二操作模式期間釋放施加到所述阻流板 上的驅(qū)動(dòng)力的至少一部分，以允許所述襟翼枳4戒地接觸和驅(qū)動(dòng)所述阻流才反。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述襟翼在第一襟翼位置和第二 襟翼位置之間可展開(kāi)，并且其中所述阻流板在至少三個(gè)位置中可展開(kāi)，包括 第 一 阻流板位置，其中所述阻流板與所述機(jī)翼的上表面形成大致連續(xù)的輪 廓；第二阻流板位置，其中所述阻流板從所述第一阻流板位置向下偏轉(zhuǎn)；以 及第三阻流板位置，其中所述阻流板從所述第一阻流板位置向上偏轉(zhuǎn)。
21. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中在第一操作模式期間所述襟翼和 阻流板在機(jī)械上彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
22. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用第一非機(jī)械連接器有效 連接到所述第 一致動(dòng)器的控制器，并且其中所述控制器用第二非機(jī)械連接器 被有效連接到所述第二致動(dòng)器。
23. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中第二致動(dòng)器包括液壓致動(dòng)器，并 且其中所述液壓致動(dòng)器包括在第二模式的操作期間至少限制施加到所述阻 流板上的力的安全閥。
24. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中第二致動(dòng)器包括機(jī)械致動(dòng)器，并 且其中所述機(jī)械致動(dòng)器包括在第二模式的操作期間至少減d、施加到所述阻 流板上的力的離合器。
25. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括有效地連接到所述第一和 第二致動(dòng)器來(lái)傳送操作信號(hào)到所述第一和第二致動(dòng)器的控制器，并且當(dāng)操作 信號(hào)沒(méi)有傳送到所述第二致動(dòng)器時(shí)所述系統(tǒng)構(gòu)造為進(jìn)入第二模式。
26. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在第二操作模式期間用于 限制施加到所述阻流板上的力的裝置。
27. —種用于操作飛行器的機(jī)翼系統(tǒng)的方法，包括通過(guò)在第 一操作模式期間使襟翼向下偏轉(zhuǎn)以與所述機(jī)翼的后緣形成間 隙，并且通過(guò)使阻流板向下偏轉(zhuǎn)以與所述襟翼形成間隙，而將所述才幾翼設(shè)置 在大升力構(gòu)型中；以及在允許所述襟翼機(jī)械地接觸和驅(qū)動(dòng)所述阻流板的第二操作模式期間，釋 放施加到所述阻流板上的驅(qū)動(dòng)力的至少 一部分。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中將所述機(jī)翼設(shè)置到大升力構(gòu)型中 包括在第 一搡作模式期間偏轉(zhuǎn)所述襟翼和阻流板且在機(jī)械上不將所述襟翼 的動(dòng)作與所述阻流板的動(dòng)作相聯(lián)系。
29. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中將所述機(jī)翼設(shè)置到大升力構(gòu)型中 包括通過(guò)第一非機(jī)械連接器引導(dǎo)第一信號(hào)到連接所述襟翼的第一致動(dòng)器，并 且通過(guò)第二非機(jī)械連接器引導(dǎo)第二信號(hào)到連接所述阻流板的第二致動(dòng)器。
30. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述阻流板;陂液壓致動(dòng)器移動(dòng)， 并且其中所述方法包括使液壓致動(dòng)器的安全閥釋放，以致在第二模式的操作 期間至少減'J 、施加到所述阻流板上的力。
31.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述阻流板被機(jī)械致動(dòng)器移動(dòng)， 并且其中所述方法包括使機(jī)械致動(dòng)器的離合器滑動(dòng)，以致在第二模式的操作 期間至少減小施加到所述阻流板上的力。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于控制飛行器襟翼和阻流板的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)(200)包括具有后緣(211)的機(jī)翼(210)以及襟翼(220)，該襟翼至少局部地設(shè)置在機(jī)翼后緣(211)的尾部，且在第一襟翼位置和第二襟翼位置之間通過(guò)第一致動(dòng)器的操作相對(duì)于機(jī)翼(210)被展開(kāi)。阻流板(230)至少緊接后緣(211)設(shè)置，且可在至少三個(gè)位置中移動(dòng)，這三個(gè)位置包括第一阻流板位置，其中阻流板與機(jī)翼(210)的上表面形成大致連續(xù)的輪廓；第二阻流板位置，其中阻流板從第一阻流板位置向下偏轉(zhuǎn)；以及第三阻流板位置，其中阻流板從第一阻流板位置向上偏轉(zhuǎn)。第二致動(dòng)器(231)可以機(jī)械上與襟翼的動(dòng)作無(wú)關(guān)的方式被有效地連接到阻流板以在第一、第二和第三阻流板位置中移動(dòng)阻流板。
文檔編號(hào)B64C9/32GK101115655SQ200680004131
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者尼爾·V·休因, 布賴恩·L·博克希, 斯科特·佩珀, 約翰·A·斯坦德利, 羅伯特·J·布利格 申請(qǐng)人:波音公司