[发明专利]用于飞机或太空飞行器的尾翼结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于飞机和太空飞行器的尾翼结构，本发明具体地涉 及一种邻接飞机或太空飞行器的机身部分的尾翼结构。本发明还涉及一种 包括根据本发明的尾翼结构的飞机或太空飞行器。

虽然参照具有硬壳式结构(monocoque construction：或单壳机身结构) 的机身的飞机说明了本发明，但是本发明不限于此。

背景技术

使用所谓的硬壳式结构制造商业飞机的机身。这里机身的外壳形成力 承载结构。其中纵向作用力和在圆周方向上垂直于纵向方向作用的扭转力 从机翼、发动机和稳定单元传递到外壳内。外壳相对于作用力的高机械刚 性依靠大致为管状的机身结构，即，具有圆形或椭圆形横截面的结构实现。 在硬壳式结构内设置纵向延伸纵梁和横向于纵梁布置并对应于机身的横 截面的机架。纵梁和机架防止可能的凸起部或凹进部形成于壳体内，凸起 部或凹进部可以减小外壳相对于纵向力、横向力或扭转力的机械承载能 力。

硬壳式机身的结构主要基于其机械刚性，这意味着机身空气动力学性 质受到一定程度的不利影响，或者它们总是被妥协制造。

一个或多个发动机可以布置在尾翼部分内。这些发动机需要用于优化 操作的特定的空气流入条件。原则上，通过给外壳提供空气动力学设计可 以使空气以目标方式流入。然而，空气动力学设计和根据外壳的机械刚性 的设计通常只能结合到有限的程度。

发明内容

本发明所基于的目的是根据飞机的空气动力学性质而提供一种改良 设计的可能性。

此目的通过根据具有专利权利要求1的特征的本发明的尾翼结构，和 通过包括如专利权利要求16中所述的、根据本发明的尾翼结构的飞机或太 空飞行器而实现。

根据本发明的、用于飞机或太空飞行器的、邻接飞机或太空飞行器的 机身部分的尾翼结构包括：支撑结构，用于支撑至少一个飞行器部件；和 舱壁单元，其目的是用于压力密闭地密封机身部分，并能够联结到支撑结 构和机身部分，以在至少一个飞行器部件与机身部分之间形成力流路径 (force flow path)。

本发明包含的思想涉及提供与机身部分无关的支撑结构。从飞行器部 件传送到支撑结构内的力传递给舱壁单元，所述舱壁单元本身可以联结到 机身部分。因此，舱壁单元可以将这些力传播到机身部分。根据本发明的 舱壁单元具有两个功能。一方面，其目的是以压力密闭的方式密封机身部 分，以保持高于周围压力的乘客室、货仓等内的内部压力，而另一方面， 其用作机身部分和尾翼部分之间的机械联结件。因为作用在尾翼结构上的 力被支撑结构吸收并承载，所以可以根据最佳空气流动条件优化尾翼结构 的外部壳体或流线型外壳。

从属权利要求和实施例中说明了有利的发展和改进。

舱壁单元可以是平坦的舱壁单元。舱壁单元的两个定界主表面大致上 相互平行。然而，这不排除将从主表面突起的又一些部件合并到舱壁单元 内的可能性。

在一种改进中，机身部分包括具有受应力(stressed)的外部壳体、纵 向延伸的纵梁和在圆周方向上垂直于纵梁布置的机架的硬壳式结构。这种 机身部分有利地具有结合有高机械刚性的低重量。舱壁单元可以经由联结 元件联结到纵梁，以与机身部分一起形成力流路径。

根据又一改进，支撑结构包括支撑杆结构以形成力流路径。这里支撑 结构可以包括双壁支撑杆(double-walled supporting bar)。因为支撑杆结构 传递来自于飞行器部件的力和机身部分的一部分上的力，所以对于尾翼结 构的外部壳体或流线型壳体可以根据空气动力学性质而使其优化。不需要 计算尾翼结构的外部壳体的机械载荷承载能力。

根据又一改进，支撑构造包括用于支撑相应的发动机的一个或多个支 架(pylon)。支架可以由具有在平行六面体内对角线地延伸的至少一个支 撑杆的平行六面体限定的支撑杆构造形成。支架可以具有它们自己的盖 子。在所得到的密封空间内，可以布置到发动机的供应线，和/或布置供应 线以使废气从发动机排出。此废气可以用于加热乘客室。

飞行器部件可以包括稳定部件和/或推进部件。这里稳定部件可以包 括水平稳定器和/或垂直稳定器和/或用于垂直稳定器和/或水平稳定器的配 平轴(trim spindle)。