[发明专利]致动机构、操纵面及具有柔性操纵面的飞行器

说明书

本公开涉及用于飞行器的柔性操纵面的致动机构、操纵面及具有柔性操纵面的飞行器。该致动机构包括基部元件和具有铰接在基部元件上的铰接轴的旋转元件。致动机构还包括至少两个附接杆，其各自具有三个铰接轴，其中每个附接杆的第一铰接轴可旋转地铰接在旋转元件上，布置在每个附接杆的第一端处的第二铰接轴设计为铰接在操纵面的第一蒙皮壁板上，并且布置在每个附接杆的第二端处的第三铰接轴设计为铰接在操纵面的第二蒙皮壁板上。致动机构还包括：至少一个连接元件，其在两端各具有一个铰接轴，其中连接元件的第一铰接轴铰接在基部元件上，并且连接元件的第二铰接轴铰接在该至少两个附接杆之一上；和设计为使旋转元件相对于基部元件旋转的致动器。

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器的柔性操纵面的致动机构、一种具有对应的致动机构的柔性操纵面以及一种具有至少一个这种操纵面的飞行器。

背景技术

为了控制飞行器，在空气流过的部件(例如机翼或尾翼)上布置可移动的零件，以便影响空气的流动。于是，在机翼或尾翼的前缘(气流冲击边缘)和/或后缘(气流分离边缘)处布置有襟翼或方向舵，这些襟翼或方向舵依据飞行状况可以改变流过部件的空气的流动方向。

在机翼或尾翼的固定的外蒙皮与此类襟翼或方向舵的过渡部处，弯折部或者甚至在外蒙皮中的开口使飞行器的空气动力学特性劣化并且因此提高了燃料消耗。为了改善空气动力学特性，已经提出了柔性操纵面，该柔性操纵面具有可拉伸和/或可弯曲的外蒙皮。然而，用于设定所述柔性操纵面的特定形状的移动机构是相当复杂的并且因此容易出故障。

发明内容

本发明所基于的目的在于，提供一种用于飞行器的柔性操纵面的致动机构，该致动机构形式简单并且能够实现操纵面的无故障的移动。此外，旨在提供了一种具有此类致动机构的操纵面，该操纵面确保在操纵面的可移动蒙皮与机翼或尾翼的固定蒙皮之间的连续过渡。

为此，本发明的教导涉及一种用于飞行器的柔性操纵面的致动机构，其中该致动机构包括基部元件和旋转元件，该旋转元件具有铰接在基部元件上的铰接轴。而基部元件相对于柔性操纵面且尤其相对于旋转元件固定，旋转元件相对于基部元件能旋转。例如，布置在旋转元件的铰接轴中的一个或多个铰接部可以形成旋转元件在基部元件上的可旋转的紧固。

致动机构还包括至少两个附接杆，该至少两个附接杆各自具有三个铰接轴，其中每个附接杆的第一铰接轴被可旋转地铰接在旋转元件上，其中布置在每个附接杆的第一端处的第二铰接轴被设计为被铰接在操纵面的第一蒙皮壁板上，并且其中布置在每个附接杆的第二端处的第三铰接轴被设计为被铰接在操纵面的第二蒙皮壁板上。在这种情况下，还可以在每个旋转轴中布置一个或多个铰接部，该一个或多个铰接部形成附接杆在旋转元件上的可旋转紧固或者操纵面的第一蒙皮壁板或第二蒙皮壁板在附接杆上的可旋转紧固。

附接杆可以彼此平行地布置。以这种方式，可以实现蒙皮壁板的对称定向。另外，在蒙皮壁板以及因此操纵面的移动过程中可以借助附接杆的平行布置更容易地确保其对称性。

另外，该致动机构还包括至少一个连接元件，该连接元件在两端各自具有铰接轴，其中该连接元件的第一铰接轴铰接在基部元件上，并且其中该连接元件的第二铰接轴铰接在所述至少两个附接杆之一上。布置在连接元件的相应的铰接轴中的一个或多个铰接部形成连接元件在基部元件或附接杆上的可旋转的紧固，由此所述交接部通过连接元件实现基部元件与附接杆之间的力传递。

最后，该致动机构还包括致动器，该致动器被设计为使旋转元件相对于基部元件旋转。在此，该至少一个连接元件可以基于旋转元件相对于基部元件的旋转而引起铰接在连接元件的第二铰接轴上的附接杆围绕其第一铰接轴且相对于旋转元件旋转。铰接在连接元件上的附接杆的这种旋转借助连接元件的两个铰接轴之间的力传递(在连接元件的纵向上的推力或拉力)实现，其中由于附接杆的第一铰接轴以及由此整个附接杆的位置相对于连接元件的附接到基部元件的第一铰接轴的位置的偏移在连接元件上产生力。