[发明专利]一种用于致动和控制飞行器机翼的可折叠翼梢的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于致动和控制飞行器机翼的可折叠翼梢的系统。用于控制上述机翼的翼梢的系统包括用于致动内襟翼转轴、外襟翼转轴和翼梢转轴转动的动力驱动装置。动力驱动装置与第一动力源连接。此外，系统还包括设置于内襟翼转轴和外襟翼转轴之间的差动齿轮系统，其中差动齿轮系统与不同于第一动力源的第二动力源连接，从而能够独立地致动襟翼和翼梢。由于动力驱动装置和差动齿轮系统分别与不同的动力源连接，在飞机的正常工况和异常工况下，动力驱动装置均能实现致动翼梢进行展开和收起的动作。

技术领域

本发明涉及飞行器的机翼控制装置及系统，具体地，涉及一种用于致动和控制飞行器机翼的可折叠翼梢的系统和方法。

背景技术

新一代的大型双通道飞机为了降低燃油消耗和提高燃油使用效率，除了使用新型的大涵道比发动机外，还采用了更大展弦比的机翼设计。不同机翼翼展的飞机所适用的机场不同。机翼翼展越大，对机场的要求越高。例如，如果机翼翼展超过65米，飞机只能在F级机场起降，而无法在A-E这几个级别的飞机场起降。

为了提高大翼展飞机的适用性，现有的部分飞机采用折叠式翼梢设计。例如，波音公司的B777-X飞机机翼在自然状态下的翼展达到了71.8 米。当飞机着陆后，翼梢可以向上折叠。每侧翼梢的折叠长度为3.5米，使翼展变为64.8米，这在最大程度上满足了更多用户的需求。

文献CN10205288A(文献1)公开的“用于控制和监测折叠式翼尖制动系统的方法和设备”利用传感器的测量值对翼尖的作动和制动过程进行控制。

文献CN109795670A(文献2)公开的“对可折叠机翼尖端区段的致动进行控制的方法和控制单元”根据飞机的轮载信号、飞机速度等信号来设置翼尖进行作动的条件。

文献CN110001926A(文献3)公开的“飞行器的机翼”设有专门用于控制翼梢的作动与制动的设备。在其公开的技术方案中，将翼梢作动系统与缝翼操纵系统通过传动线系部件联结，使用缝翼动力驱动装置 (Power Driver Unit，PDU)收放翼梢。该方案充分利用了已有的设备和部件，节省了不必要的资源。根据该文献公开的方案，倘若缝翼操纵系统发生传动线系部件断裂、作动器卡阻等故障，将导致缝翼操纵系统失效，PDU无法将扭矩传递给翼梢驱动装置，进而导致系统丧失缝翼收放功能。

对于文献1、2，在翼尖的作动器失去动力后，翼尖也将无法进行展开和收起动作。

发明内容

针对根据现有技术的翼梢控制系统的上述现状，本发明的目的之一在于提供一种用于致动和控制飞行器机翼的可折叠翼梢的系统，其可以保证飞行器在出现各类情况下均能致动翼梢。

该目的通过本发明以下形式的系统来实现。系统所适用的机翼机翼包括机翼主体、襟翼和翼梢。其中，机翼主体具有前缘和后缘。所述襟翼包括靠近飞行器机身的内襟翼以及远离所述机身的外襟翼，所述内襟翼被构造成能够绕内襟翼转轴可转动地固定于所述机翼主体的前缘和/或后缘，所述外襟翼被构造成能够绕外襟翼转轴可转动地固定于所述机翼主体的前缘和/或后缘。所述翼梢被构造成能够绕位于所述外襟翼的远离所述机身的一端的翼梢转轴转动从而在展开构型和收起构型之间变换，其中，所述机翼在处于所述收起构型时的展向长度小于在其处于所述展开构型时的长度，

用于控制上述机翼的翼梢的系统包括用于致动内襟翼转轴、外襟翼转轴和所述翼梢转轴转动的动力驱动装置，所述动力驱动装置与第一动力源连接。所述系统还包括设置于所述内襟翼转轴和外襟翼转轴之间的差动齿轮系统，其中所述差动齿轮系统与不同于所述第一动力源的第二动力源连接，从而能够独立地致动所述襟翼和翼梢。

由于动力驱动装置和差动齿轮系统分别与不同的动力源连接，在飞机的正常工况和异常工况下，动力驱动装置均能实现致动翼梢进行展开和收起的动作。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一动力源是第一动力源被配置为能够由所述飞行器的发动机提供动力，所述第二动力源被配置为能够由冲压空气涡轮发电机提供电力。