(57)【要約】翼、即ち調整フラップの幅方向側方端部に位置される空力学的渦生成装置において、調整フラップは翼の幅方向側方端部に調整可能に位置され、翼およびフラップはそれぞれ翼弦方向および幅方向を有する。装置は、１つ以上の翼部分から形成される。少なくとも１つの翼部分は、翼、即ち調整フラップに対してその幅方向に移動可能な部分として形成される。渦生成装置は、空洞内に翼要素を格納し、空洞内から翼要素を配置させる作動装置の他、作動装置を作動させる駆動装置を有する。翼の調整フラップ、上記空力学的渦生成装置を備えた翼、および幅方向端部に位置される側部端部に少なくとも２つの翼セグメントを有する翼。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼（３）の幅方向側部端部（１２、３２）に位置されるか、同幅方向側部端部（１２、３２）に調整可能に位置される調整フラップ（４、５）に位置され、且つ少なくとも１つの翼要素から形成される空力学的渦生成装置（１０）であって、
該少なくとも１つの翼要素は、その幅方向において翼、即ち調整フラップ（４、５）に対して移動可能な部分として構成されることと、
翼、即ち調整フラップ（４、５）の幅方向各端部において、凹部が翼要素（１１、１２、１３）を収容すべく形成されることと、該渦生成装置（１０）は、翼要素を凹部内に格納し且つ凹部から延伸させる作動装置を有することとを特徴とする渦生成装置（１０）。
【請求項２】
前記渦生成装置（１０）は複数の翼要素（１１、１２、１３）から形成されることと、該渦生成装置（１０）は、翼要素（１１、１２、１３）が翼、即ち調整フラップ（４、５）に対して幅方向に、且つ相互に対して移動可能な部分として形成されるように構成され、翼要素（１１、１２、１３）の延伸した状態における翼要素の外側端部区域が翼、即ち調整フラップの厚み方向に相互に離間するように構成されることと、翼、即ち調整フラップ（４、５）の幅方向各端部に、翼要素（１１、１２、１３）を収容するべく凹部が設けられることと、該渦生成装置（１０）は、凹部内に翼要素（１１、１２、１３）を格納し、凹部から翼要素（１１、１２、１３）を延伸させる作動装置と、同作動装置を操作する駆動装置とを有することとを特徴とする請求項１に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項３】
前記渦生成装置（１０）は、複数の翼要素（１１、１２、１３）から形成されることと、該渦生成装置（１０）は、延伸した状態の翼要素（１１、１２、１３）の外側端部区域が翼、即ち調整フラップ（４、５）の厚み方向に相互に離間するように且つ延伸した状態の翼要素（１１、１２、１３）の外側端部区域が翼、即ち調整フラップ（４、５）の翼弦方向に相互に離間するようにあるいはそのいずれかに構成されることとを特徴とする請求項１または２に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項４】
前記渦生成装置（１０）は、格納状態において少なくとも１つの翼要素が翼、即ち調整フラップの外形内に完全に位置されるように構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項５】
前記渦生成装置（１０）は、格納状態において少なくとも１つの翼要素の複数の区域が翼、即ち調整フラップの外形内に位置されるように構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項６】
前記翼要素（１１、１２、１３）は、翼要素（１１、１２、１３）の延伸した状態において翼要素の外側端部の端部区域（２１、２２、２３）が翼、即ち調整フラップ（４、５）の翼弦方向に前後に位置されるように作動装置によって案内されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項７】
前記翼要素（１１、１２、１３）は、翼要素（１１、１２、１３）の延伸した状態において翼要素の端部区域（２１、２２、２３）が翼、即ち調整フラップ（４、５）の翼弦方向に上下に位置されるように作動装置によって案内されることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項８】
前記作動装置は、少なくとも１つの翼要素（１１、１２、１３）を線形に格納および延伸するための線形案内装置（Ｌ）を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項９】
前記線形案内装置は、摺動トラック運動部を有することを特徴とする請求項８に記載の渦生成装置。
【請求項１０】
複数の翼要素（１１、１２、１３）からの前記渦生成装置（１０）の形成において、該翼要素は、翼要素の翼要素（１１、１２、１３）端部区域が翼、即ち調整フラップ（４、５）の翼弦方向に前後に位置されるように線形案内装置によって案内されることを特徴とする請求項８または９に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項１１】
前記作動装置は、少なくとも１つの翼要素が格納位置および延伸位置間を回転するように支持される回転固定装置（Ｄ）を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項１２】
複数の翼要素（１１、１２、１３）からの前記渦生成装置（１０）の形成において、該複数の翼要素（１１、１２、１３）は、同じ回転軸（３０）に位置されることを特徴とする請求項１１に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項１３】
前記複数の翼要素（１１、１２、１３）はそれぞれ対応する回転軸（３１、３２、３３）に位置されることを特徴とする請求項１１に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項１４】
駆動装置が各翼要素に設けられることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の空力学的渦生成装置（１０）を備えた翼の調整フラップ（４、５）であって、該渦生成装置（１０）は調整フラップ（４、５）の幅方向側部端部（１２、３２）に位置されることと、該渦生成装置（１０）は複数の翼要素（１１、１２、１３）と組み合わせて形成されることとを特徴とする調整フラップ（４、５）。
【請求項１６】
前記調整フラップ（４、５）は翼の高揚力フラップであることを特徴とする請求項１５に記載の調整フラップ（４、５）。
【請求項１７】
前記渦生成装置（１０）の作動装置は、該翼要素（１１、１２、１３）を線形に格納および延伸するための摺動トラック運動部を有し、該調整フラップ（４、５）は、同調整フラップ（４、５）の横断方向端部に設けられ幅方向に延びる空洞を有し、同空洞内に翼要素（１１、１２、１３）が格納されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の調整フラップ（４、５）。
【請求項１８】
前記作動装置は回転固定装置として設計され、該翼要素（１１、１２、１３）は、格納位置および延伸位置の間を回転できるように同回転固定装置に支持されることと、該調整フラップ（４、５）は、その外側端部にポケットを有し、該ポケット内に格納状態の翼要素（１１、１２、１３）が収容されることとを特徴とする請求項１５または１６に記載の調整フラップ（４、５）。
【請求項１９】
前記翼要素（１１、１２、１３）の位置決めのための作動装置は、位置決めされた状態の少なくとも１つの翼要素（１１、１２、１３）が位置決めされた状態の調整フラップ（４、５）に連結されるように構成されることと、調整フラップ（４、５）の格納状態において少なくとも１つの翼要素（１１、１２、１３）は格納状態とされることと、調整フラップ（４、５）の延伸した状態において少なくとも１つの翼要素（１１、１２、１３）は延伸された状態とされることとを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の調整フラップ（４、５）。
【請求項２０】
前記作動装置は、より小さな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、前記翼要素（１１、１２、１３）の少なくとも１つが延伸し、より大きな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素（１１、１２、１３）のうち別の少なくとも１つが延伸するように構成されることを特徴とする請求項１９に記載の調整フラップ（４、５）。
【請求項２１】
前記より小さな延伸位置による調整の範囲は、調整フラップの完全な延伸の範囲の０％乃至５０％にあることを特徴とする請求項２０に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項２２】
前記位置決めされた状態の翼要素（１１、１２、１３）を位置決めされた状態の調整フラップ（４、５）に連結すべく機械的連結装置が設けられることを特徴とする請求項１９、２０、および２１のいずれか一項に記載の渦生成装置。
【請求項２３】
前記調整フラップ（４、５）に位置され、延伸した位置の調整フラップ（４、５）を延伸した状態の翼要素（１１、１２、１３）に機械的に連結するフィードバック機構と、該調整フラップ（４、５）が格納される場合に該フィードバック機構を作動させる作動装置とをさらに備えることを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項２４】
前記作動装置は作動装置の駆動装置を作動させるべく制御モジュールを有し、同制御モジュールは、航空機全体のための飛行制御装置に機能的に連結され、且つ作動装置の駆動装置を操作すべく駆動装置のための指令信号を受信する機能を有することを特徴とする請求項１９、２０、および２１のいずれか一項に記載の渦生成装置（１０）。
【請求項２５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の空力学的渦生成装置（１０）をその幅方向端部に有する航空機のための翼。
【請求項２６】
前記渦生成装置（１０）の作動装置は、該翼要素（１１、１２、１３）を線形に格納および延伸するための摺動トラック運動部を有し、該翼は、翼の横断方向端部に設けられ幅方向に延びる空洞を有し、同空洞内に翼要素（１１、１２、１３）が格納されることを特徴とする請求項２５に記載の翼。
【請求項２７】
前記作動装置は回転固定装置として設計され、該翼要素（１１、１２、１３）は、格納位置および延伸位置の間を回転できるように同回転固定装置に支持されることと、該調整フラップ（４、５）は、その外側端部にポケットを有し、該ポケット内に格納状態の翼要素（１１、１２、１３）が収容されることとを特徴とする請求項２５に記載の翼。
【請求項２８】
調整フラップ（４、５）が前記翼に位置されることと、前記翼要素（１１、１２、１３）の位置決めのための作動装置は、位置決めされた状態の翼要素（１１、１２、１３）が位置決めされた状態の調整フラップ（４、５）に連結されるように構成されることと、調整フラップ（４、５）の格納状態において翼要素（１１、１２、１３）は格納状態とされることと、調整フラップ（４、５）の延伸した状態において翼要素（１１、１２、１３）は延伸された状態とされることとを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれか一項に記載の翼。
【請求項２９】
前記作動装置は、より小さな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、前記翼要素（１１、１２、１３）の少なくとも１つが延伸し、より大きな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素（１１、１２、１３）のうち別の少なくとも１つが延伸するように、すなわち受動的に位置決めされるように構成されることを特徴とする請求項２８に記載の翼。
【請求項３０】
前記より小さな延伸位置による調整の範囲は、調整フラップの完全な延伸の範囲の０％乃至５０％にあることを特徴とする請求項２９に記載の渦生成のための翼。
【請求項３１】
前記位置決めされた状態の翼要素（１１、１２、１３）を位置決めされた状態の調整フラップ（４、５）に連結すべく機械的連結装置が設けられることを特徴とする請求項２８、２９、および３０のいずれか一項に記載の渦生成のための翼。
【請求項３２】
前記調整フラップ（４、５）に位置され、延伸した位置の調整フラップ（４、５）を延伸した状態の翼要素（１１、１２、１３）に機械的に連結するフィードバック機構と、該調整フラップ（４、５）が格納される場合に該フィードバック機構を作動させる作動装置とをさらに備えることを特徴とする請求項２８乃至３１のいずれか一項に記載の渦生成のための翼。
【請求項３３】
前記作動装置は作動装置の駆動装置を作動させるべく制御モジュールを有し、同制御モジュールは、航空機全体のための飛行制御装置に機能的に連結され、且つ同飛行制御装置からの指令信号を受信する機能および作動装置の駆動装置を操作すべく、すなわち動的に位置決めすべく駆動装置のための指令信号を生成する機能を有することを特徴とする請求項２５乃至３０のいずれか一項に記載の渦生成のための翼。
【請求項３４】
その幅方向端部の側部端部に少なくとも２つの翼セグメント（５１、５２）を有する翼（３、９）であって、
幅方向から視認される翼セグメント（５１、５２）は、各場合において翼の後方にて前後に位置され、該翼セグメント（５１、５２）の外形は、主翼の外形に幅方向に連続して完全な翼となるように形成され、該翼セグメント（５１、５２）は、共通の回転軸（５３）を中心として回転するように支持されることと、
各セグメント（５１、５２）は、各場合において駆動装置に連結され、これにより、各セグメント（５１、５２）は、他の各セグメント（５２、５１）とは独立して配置されることとを特徴とする翼（３、９）。
【請求項３５】
その幅方向両端部の少なくとも一方の側部端部に少なくとも２つの翼セグメント（５１、５２）を有する調整フラップ（４、５）であって、
幅方向から視認される翼セグメント（５１、５２）は、各場合において調整フラップ（４、５）の後方にて前後に位置され、該翼セグメント（５１、５２）の外形は、主翼の外形に幅方向に連続して完全な翼となるように形成され、該翼セグメント（５１、５２）は、共通の回転軸（５３）を中心として回転するように支持されることと、
各セグメント（５１、５２）は、各場合において駆動装置に連結され、これにより、各セグメント（５１、５２）は、他の各セグメント（５２、５１）とは独立して配置されることとを特徴とする調整フラップ（４、５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空力学的渦を生成する装置、ならびに空力学的渦を生成する装置を備えた調整フラップおよび翼に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場にて販売されている航空機は、離着陸段階において低速にて必要な揚力を生成すべく高揚力補助部を有する。公知技術により、空力学的揚力面、ならびに主翼装置および補助翼装置等の高揚力システム（高揚力装置）が、直線的または丸みを帯びるように切断された翼先端、即ちいわゆるウィングレットに取り付けられることは、周知である。翼の底面間の循環および圧力調整により、より大きな渦の強さを備えた上面の側部先端に作用する圧力は、主翼の後縁に沿った渦層に付加的に翼先端、および高揚力フラップの側面端部にて低減される。
【０００３】
航空機によって誘導され、翼にて生成される循環により直接的に生じる端部のこれらの渦は、誘導抵抗性を形成し、特に大型航空機の場合において、渦が作用する衝撃の角度が大きく、上記環境において比較的高く延びる補助揚力面により、非常に頑丈なものとなり、使用寿命が延びるが、課題の航空機の後方を飛行するパターンの別の航空機に対して悪影響を及ぼす。
【０００４】
これは、課題が空港に接近する航空機間の距離を最小限にすることにあるため不利である。特に大型の航空機の使用において、離着陸時の前後の航空機間の時間間隔を低減することにより、空港の乗客およびフライトの取り扱い性能を向上させることが要求されている。誘発される渦の生成により、揚力が低減し抵抗性が増し騒音の原因となり、さらに地上の近傍において建物の損傷の原因となる。不連続な時間間隔により揚力配分が損なわれる。
【０００５】
特許文献１は航空機の高揚力フラップの側部端部の空力学的渦生成装置を開示する。調整フラップの側部端部に渦生成装置は、幅方向に延びる複数の要素によって形成される。空気は調整フラップのこれらの要素間を超える。幅方向に延びる要素は、長尺状をなし、櫛に類似した形状に構成され、調整フラップの外形の深みの１つ以上の区域を超えて延びる。
【０００６】
特許文献２は渦生成装置を開示する。渦生成装置は、調整フラップの後部に開かれる開口部を備えた調整フラップの側部端部に沿って延びる管状要素を備え、これにより、高い揚力フラップの高い圧力の表面に収集される高気圧の空気が出力される。渦の回転の方向は、高揚力フラップの揚力の上昇または低減に応じて選択される。
【０００７】
特許文献３は翼のためのウィングレットを開示する。ウィングレットは、課題の飛行の制御の機能として、ウィングレットにより生じる揚力を低減すべく流れを制御する構造体を有する。この目的のために流れのチャネルがウィングレットに設けられ、これによりウィングレットの上面は、その底面に連結される。これにより、圧力調整が可能となり、ウィングレットによって生じる揚力を低減させる。流れのチャネルは幅方向に延び、ウィングレット内にて終端する。
【０００８】
さらに、特許文献４は航空機の揚力フラップの抵抗性を低減する装置を開示する。航空機の翼先端は前方区域および後方区域を有する。翼の前方および後方区域は、翼の幅方向に対して異なる角度をなすように設定される。
【０００９】
特許文献５は、乱流剪断層および渦構造体において使用される構造体を開示する。構造体は、流れ方向に延びる複数の可撓性を備えた髪状の構造体を有し、この構造体の一端の区域は本体胴体部に取り付けられる。髪状の構造体の自由端が隣接する流れによって並べられ、これにより流れのフィールドの対象物における渦の生成が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第１００２０１７７号明細書
【特許文献２】米国特許第３５９６８５４号明細書
【特許文献３】国際公開第０３／０００５４７号パンフレット
【特許文献４】米国特許第６５７８７９８号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１００５２０２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、主翼すなわち翼の幅方向側部端部に位置されるか、幅方向側部端部に調整可能に位置される調整フラップに位置される空力学的渦生成装置を提供することにある。さらに、本発明の課題は、空港の離着陸時に生じる揚力を上昇させることに好適な空力学的渦生成装置を備えた上記調整フラップおよび翼を提供することにある。これらにより、空港における航空機の離着陸時間の間隔は最小限となり、且つ低レベルの資源により実施される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの課題は独立請求項の特徴により解決される。実施例のさらなる態様は、独立請求項に従属する従属請求項にて特定される。
本発明は、課題の翼すなわち調整フラップの両端に、羽または指状の１つ以上の翼要素が翼および／または調整フラップに格納且つ延伸するように位置されることをベースとする。本発明において設けられる少なくとも１つの翼要素によって、１つの誘発される横断方向の先端渦に代えて、複数の先端渦が生成される。先端渦は調整フラップすなわち翼すなわち主翼から退出する渦巻きを形成する。渦巻きは、多数の個別の渦から構成されるが、これは迅速に消散し、揚力が同一に保持される間に抵抗性を低減する。
【００１３】
誘発される抵抗性の変化および消散の増加によりもっとも高い効果が得られる。公知の中央部の先端渦を渦巻きに分解することで、消散の増加により渦の存続時間および周囲の速度が低減される。上述したように前後に飛行する航空機間の最小距離間隔が低減される。さらに、抵抗性に対する揚力の比が大きく上昇する。翼に作用する負荷の分布による制約におけるさらなる効果は、少なくとも１つの翼要素の延伸により得られる好適なレバーアームによる突風の制御および飛行運動の制御性である。先端渦の高速な分解、およびより大きな消散は、本発明により実施される。
【００１４】
本発明において、各場合において翼弦方向および幅方向を有する主翼、即ち翼の幅方向側部端部に位置されるか、幅方向側部端部に調整可能に位置される可動フラップに位置される空力学的渦生成装置が特に設けられ、可動フラップは、幅方向側部端部に調整可能に位置される。ここで渦生成装置は、１つまたは２つの翼要素を有する。
【００１５】
少なくとも１つの翼要素は、その幅方向において翼、即ち調整フラップに対して移動可能な部分として形成される。
翼、即ち調整フラップの幅方向各端部において、凹部が翼要素を収容すべく形成される。渦生成装置は、翼要素を凹部内に格納し且つ凹部から延伸させる作動装置を有し、さらに作動装置を操作する駆動装置を有する。
【００１６】
渦生成装置は、複数の翼要素から形成され、翼要素が翼、即ち調整フラップに対して幅方向に相互に移動可能な部分となるように構成される。翼要素の延伸状態において、上記部分の外側端部区域は、翼、即ち調整フラップの厚み方向において相互に離間する。翼、即ち調整フラップの各幅方向端部に翼要素を収容する凹部が形成される。渦生成装置は、凹部内への翼要素の格納および凹部内からの延伸のための作動装置、およびこの作動装置を操作するための駆動装置を有する。ここで、格納状態において、少なくとも１つの翼要素は、完全に翼、即ち調整フラップの外形内に位置されるか、少なくとも１つの翼要素の複数の区域は、翼、即ち調整フラップの外形内に位置される。
【００１７】
さらに、渦生成装置は、延伸状態の翼要素の外側端部区域が翼、即ち調整フラップの厚み方向において相互に離間するように、且つ／または延伸状態の翼要素の外側端部区域が翼、即ち調整フラップの翼弦方向にて視認して相互に離間するように構成される。
【００１８】
翼要素は、翼要素の延伸した状態において翼要素の外側端部における端部区域が翼、即ち調整フラップの翼弦方向に前後に位置されるように作動装置によって案内される。翼要素は、翼要素の延伸した状態において翼要素の端部区域が翼、即ち調整フラップの翼弦方向に上下に位置されるように作動装置によって特に案内される。
【００１９】
作動装置は、少なくとも１つの翼要素を線形に格納および延伸させるための線形の案内装置を有するか、そのように設計される。ここで、線形案内装置は、摺動トラック運動部を有する。翼要素は、翼要素の延伸した状態において翼要素の端部区域が翼、即ち調整フラップの翼弦方向に前後に位置されるように線形案内装置によって案内される。
【００２０】
これに代えて、作動装置は回転固定装置を有し、これにより少なくとも１つの翼要素が格納位置および延伸位置の間を回転可能に支持される。複数の翼要素が使用される場合に、翼要素は同じ回転軸に位置される。これに代えて、複数の翼要素は対応する回転軸にそれぞれ位置されてもよい。
実施例の態様において、駆動装置が各場合において翼要素にそれぞれ設けられてもよい。
【００２１】
本発明において、翼の調整フラップに、調整フラップの幅方向側部端部に位置される空力学的渦生成装置がさらに設けられる。渦生成装置には、実施例の一態様における１つ以上の翼要素が設けられる。調整フラップは、特に翼の高揚力フラップであってもよい。
【００２２】
渦生成装置の作動装置は、翼要素を線形に格納および延伸させる摺動トラック運動部、あるいは翼要素を格納位置および延伸位置間にて支持する回転固定装置を有してもよい。翼要素の位置決めのための作動装置は、位置決めした状態の少なくとも１つの翼要素を位置決めした状態の調整フラップに連結するように特に構成される。調整フラップの格納状態において、少なくとも１つの翼要素は格納状態とされ、調整フラップの延伸した状態において、少なくとも１つの翼要素は延伸した状態とされる。
【００２３】
ここで、作動装置は、より小さな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素の少なくとも１つが延伸し、より大きな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素のうち別の少なくとも１つが延伸するように構成される。より小さな延伸位置による調整の範囲は、調整フラップの完全な延伸の範囲の０％乃至５０％にある。位置決めした状態の翼要素を位置決めした状態の調整フラップに連結するために、機械的連結装置が設けられる。
【００２４】
本発明において、フィードバック機構がさらに調整フラップに設けられるか、調整フラップと一体的に形成される。フィードバック機構は、延伸した位置の調整フラップを延伸した状態の翼要素に機械的に連結する。ここで、作動装置がさらに設けられ、調整フラップが格納される場合にフィードバック機構を作動させる。フィードバック機構は、フラップ位置決め運動部に機械的に連結されるか、別の態様において、位置決めトラック、即ち位置決めされた状態のフラップ位置決め運動部がフィードバック機構によって使用され、少なくとも１つの翼要素または複数の個別の翼要素の延伸した位置を調整する。
【００２５】
複数の翼要素が使用される場合に、個別の翼要素のそれぞれの駆動装置は、フラップ位置決め運動機構に機械的に連結されるか、あるいは別の態様において、複数の翼要素の複数の駆動装置は相互に連結されるため、翼要素の駆動装置の１つのみがフラップ位置決め運動機構に連結され、複数の翼要素の延伸した状態を調整する。
【００２６】
さらなる実施例において、作動装置は、制御モジュールを有し、これにより作動装置の駆動装置を作動させる。制御モジュールは、航空機全体のための飛行制御装置に機能的に連結され、作動装置の駆動装置を操作すべく駆動装置の指令信号を受信する機能を有する。
【００２７】
さらに、本発明において、航空機の翼、即ち主翼が設けられ、その幅方向端部に本発明の上述した実施例による空力学的渦生成装置を有する。渦生成装置の作動装置は、摺動トラック運動部や、回転固定装置を有してもよい。調整フラップは、特に本発明の上述した実施例による翼に位置されてもよい。
【００２８】
特に翼要素の位置決めのための作動装置は、位置決めされた状態の翼要素が位置決めされた状態の調整フラップに連結されるように構成され、調整フラップの格納状態において、翼要素は格納状態とされ、調整フラップの延伸した状態において、翼要素は延伸した状態とされる。
【００２９】
さらなる実施例において、作動装置は、より小さな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素の少なくとも１つが延伸し、より大きな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素のうち別の少なくとも１つが延伸するように構成される。これにより、翼要素の受動的位置決めが調整フラップの位置により可能となる。ここで、より小さな延伸位置による調整の範囲は、調整フラップの完全な延伸の範囲の０％乃至５０％にある。
【００３０】
位置決めされた状態の翼要素を位置決めされた状態の調整フラップに連結させるために、機械的連結装置が設けられる。本発明の上述した実施例において、調整フラップにフィードバック機構が設けられ、且つ／またはフィードバック機構が調整フラップと一体的に形成され、特に延伸した位置の調整フラップを延伸した状態の翼要素に機械的に連結する。さらに、作動装置が設けられ、且つ／または一体的に形成され、調整フラップが格納される場合にフィードバック機構を作動させる。
【００３１】
作動装置は、制御モジュールを有してもよく、これにより作動装置の駆動装置を作動させる。制御モジュールは、航空機全体のための飛行制御装置に機能的に連結され、飛行制御装置から指令信号を受信する機能と、作動装置の駆動装置を操作すべく駆動装置の指令信号を生成する機能とを有する。これにより、翼要素の動的位置決めが実施される。
【００３２】
本発明において、翼がさらに設けられる。翼は幅方向端部に位置される側部端部に少なくとも２つの翼セグメントを有する。
幅方向にて視認して翼セグメントは、各場合において翼の後方に前後に位置される。翼セグメントの外形は、翼セグメントが主翼に幅方向に連続して完全な翼となるように形成される。翼要素は共通の回転軸を中心として回転するように支持される。
【００３３】
各セグメントは各場合において駆動装置に連結され、これにより各セグメントは各場合において他のセグメントとは独立して位置決めされる。
さらに、セグメントの大部分は、調整フラップに、特に高揚力フラップに位置される。本発明において、調整フラップがさらに対応して設けられる。調整フラップはその幅方向端部の少なくとも１つの側部端部に少なくとも２つの翼セグメントを有する。
【００３４】
幅方向にて視認して翼セグメントは、各場合において調整フラップの後方に前後に位置される。翼セグメントの外形は、翼セグメントが主翼の外形に幅方向に連続して完全な翼となるように形成される。翼要素は共通の回転軸を中心として回転するように支持される。
【００３５】
各セグメントは各場合において駆動装置に連結され、これにより各セグメントは各場合において他のセグメントとは独立して位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】各場合において延伸状態にある内側および外側高揚力フラップを備えた、飛行方向において背面から視認される航空機の翼において、本発明による翼要素が図示のように翼に位置されていないことを示す図。
【図２】図１に示す延伸した高揚力フラップを備えた翼において、本発明の実施例の一態様における翼要素が外側高揚力フラップの外側端部領域に位置されることを示す図。
【図３】図１に示す延伸した高揚力フラップを備えた翼において、本発明の実施例のさらなる態様における翼要素が外側高揚力フラップの外側端部領域に位置されることを示す図。
【図４】本発明の実施例の一態様における渦生成装置を備え、３つの翼要素を備えた高揚力フラップの横断方向端部区域において、翼要素は、格納位置および延伸位置間を同じ回転軸を中心として回転可能に回転固定装置によって支持され、翼要素は格納された状態にあることを示す図。
【図５】本発明の実施例の一態様における図４に示す渦生成装置を備えた高揚力フラップの横断方向端部区域を示し、翼要素は延伸した状態にあることを示す図。
【図６】本発明の実施例のさらなる態様における渦生成装置を備え、３つの翼要素を備えた高揚力フラップの横断方向端部区域において、翼要素は、格納位置および延伸位置間をそれぞれ対応する回転軸を中心として回転可能に回転固定装置によって支持され、翼要素は延伸した状態にあることを示す図。
【図７】本発明の実施例のさらなる態様における渦生成装置を備え、３つの翼要素を備えた高揚力フラップの横断方向端部区域において、翼要素は、格納位置および延伸位置間を移動可能に線形案内装置によって支持され、翼要素は延伸した状態にあることを示す図。
【図８】本発明の実施例の一態様における渦生成装置を備え、３つの翼要素を備えた主翼の横断方向端部区域において、翼要素は、格納位置および延伸位置間を移動可能に回転固定装置によって支持され、翼要素は延伸した状態にあることを示す図。
【図９】本発明の実施例の一態様における渦生成装置が位置され、３つの翼要素を備えた主翼の横断方向端部区域において、翼要素は、格納位置および延伸位置間を移動可能に線形案内装置によって支持され、翼要素は延伸した状態にあることを示す図。
【図１０】本発明の実施例の一態様における渦生成装置が位置され、２つの翼セグメントを備えた主翼の横断方向端部区域において、２つの翼セグメントは、共通の回転軸を中心として回転するように支持され、翼セグメントは、最初の位置またはニュートラル位置の状態にあることを示す図。
【図１１】本発明の実施例の一態様における図１０に示す渦生成装置を備えた高揚力フラップの横断方向端部区域を示し、区域は第１の配置状態にあることを示す図。
【図１２】本発明の実施例の一態様における図１０に示す渦生成装置を備えた主翼の横断方向端部区域を示し、区域はさらに、設定された状態にあることを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施例が図面を参照して説明される。
図１は、背面から飛行方向において、即ち航空機の長手方向軸に沿って視認される胴体２および翼３を備えた航空機１を示す。この視認方向において、航空機の２つの翼の右側は、半分の幅Ｓ２が示される。図示の翼３の主翼９に、それぞれの延伸状態における内側高揚力フラップ４および外側高揚力フラップが示され、さらに２つのエンジン室６ａおよび６ｂが示される。内側高揚力フラップ４は、胴体２に対向する内側端部４ａ、および胴体２から離間する、すなわち翼先端７に対向する外側端部４ｂを、外側高揚力フラップ５は、胴体２に対向する内側端部５ａ、および胴体２から離間する、すなわち翼先端７に対向する外側端部５ｂをそれぞれ有する。同様に、主翼９は、主翼９の胴体側端部９ａの反対側に位置される外側端部９ｂを有する。本明細書において、用語「端部」は、高揚力フラップ４および５、すなわち主翼９の外形の幅方向端部を意味する。
【００３８】
本発明において、空力学的渦を生成するための装置１０は、翼の幅方向側部端部に位置されるか、幅方向側部端部に調整可能に位置される調整フラップに、特に高揚力フラップ４および５に配置され、少なくとも１つの翼要素１１、１２、１３から形成される。図２乃至７において、翼要素１１、１２、１３は、図示のように高揚力フラップ、すなわち翼先端に対向する端部領域５ｂに示される。本発明における渦生成装置は、これに代えて、あるいは付加的に任意のタイプの調整フラップに、すなわち内側端部領域および／または外側端部領域に位置される。図２および３において、翼要素１１、１２、１３からの渦が記号により示され、参照符号１１’、１２’、１３’が付与される。図５に示すように、空力学的要素は、空力学的外形を備えた羽状流線形本体であり、これは幅方向ＲＳ１および航空機の翼弦方向ＲＴ１を有する。航空機要素は、翼形状を有し、幅方向ＲＳ１に長尺状に好適に形成される。図示のように、幅方向ＲＳ１において、航空機要素１１、１２、１３は、直線的または湾曲した形状からなる。
【００３９】
図２乃至９において、渦生成装置１０は、各場合において３つの翼要素を備え、これらは実施例の別の態様においても同じ参照符号が付与される。
図２乃至９において、渦生成装置１０は、各場合において３つの翼要素１１、１２、１３を備える。通常本発明による空力学的渦生成装置１０は、１つの翼要素のみから形成されてもよい。１つの翼要素からの装置１０の形成において、装置１０は、翼に対して移動可能な部分、または幅方向の調整フラップとして構成される。
【００４０】
渦生成装置１０が、複数の翼要素１１、１２、１３から形成される場合に、装置１０は、翼要素１１、１２、１３が翼、即ち調整フラップに対して幅方向に移動可能な部分となり、翼要素の延伸状態における外側端部区域が翼、即ち調整フラップの厚み方向において相互に離間するように構成される。装置１０は、翼、即ち調整フラップの各幅方向端部に翼要素を収容する凹部が形成されるように構成される。渦生成装置１０は、凹部内への翼要素の格納および凹部内からの延伸のための作動装置、およびこの作動装置を操作するための駆動装置を有する。
【００４１】
ここで渦生成装置１０は、延伸状態の翼要素の外側端部区域が翼、即ち調整フラップの厚み方向において相互に離間するように、且つ／または延伸状態の翼要素の外側端部区域が翼、即ち調整フラップの翼弦方向にて視認して相互に離間するように特に構成される。
【００４２】
渦生成装置１０、および／または調整フラップ４および５、即ち主翼９は、１つ以上の翼要素の格納および延伸のための作動装置と、この作動装置を駆動、すなわち操作する駆動装置（図示しない）を有する。作動装置は、特に位置決め装置および案内装置を有し、これらにより翼要素、即ち翼要素１１、１２、１３の格納および延伸運動は決定される。作動装置は、特に摺動トラック運動部の態様の線形案内装置を有し、少なくとも１つの翼要素、、即ち翼要素１１、１２、１３を線形に格納および延伸させる。これに代えて、作動装置は回転固定装置を有してもよく、ここで少なくとも１つの翼要素すなわち翼要素１１、１２、１３は、格納位置および延伸位置の間を回動できるように支持される。
【００４３】
図５乃至９に示すように、複数の翼要素１１、１２、１３からの渦生成装置１０の形成において、翼要素１１、１２、１３は線形案内装置によって、あるいは回転固定装置によって案内され、これにより、翼要素１１、１２、１３の延伸状態において、翼要素１１、１２、１３の端部区域２１、２２、２３は、翼、即ち調整フラップの翼弦方向に前後に位置される。
【００４４】
さらに、調整フラップ４および５、即ち主翼９の各端部または端部領域から開始する部分的に、または完全に延伸した状態の翼要素は、幅方向ＲＳ１において図２に示すように上方に、あるいは図３に示すように下方に延びる。さらに、図２および３に示すように、部分的または十分に延伸した状態の翼要素１１、１２、１３の外側端部区域２１、２２、２３は、翼、即ち調整フラップの厚み方向において相互に離間して設けられる。
【００４５】
さらに、空力学的渦生成装置１０は、翼要素１１、１２、１３が作動装置によって案内され、これにより翼要素１１、１２、１３の完全にまたは部分的に延伸した状態において翼要素の端部区域２１、２２、２３、即ち外側端部が、図５乃至９に示すように前後に位置され、且つ／または図５、６、および８に示すように翼、即ち調整フラップの翼弦方向において上下に位置されるように構成される。
【００４６】
装置１０が位置される主翼９および／または調整フラップ４および５は、翼要素１１、１２、１３が内部に格納される凹み、すなわち空洞、すなわち凹部を有する。
翼要素１１、１２、１３の位置決めのための作動装置は、位置決めされた状態の少なくとも１つの翼要素１１、１２、１３が位置決めされた状態の調整フラップ４および５と連結されるように構成される。調整フラップの格納状態において、少なくとも１つの翼要素１１、１２、１３が、格納状態に設けられ、調整フラップ４および５の延伸状態において、少なくとも１つの翼要素１１、１２、１３が、延伸状態に設けられる。
【００４７】
ここで作動装置は、より小さな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素１１、１２、１３の少なくとも１つが延伸し、より大きな延伸位置による調整範囲内に調整フラップを位置決めした状態において、翼要素１１、１２、１３のうち別の少なくとも１つが延伸するようにさらに構成される。本実施例の態様における装置１０において、少なくとも１つの翼要素の受動的延伸および格納が実施される。位置決めされた状態の翼要素１１、１２、１３を位置決めされた状態の調整フラップ４および５に連結するために、機械的連結装置が設けられる。
【００４８】
本発明の実施例のさらなる態様における渦生成装置１０において、フィードバック機構が調整フラップ４および５に位置され、延伸した位置の調整フラップ４および５を延伸した状態の翼要素１１、１２、１３に機械的に連結する。ここで調整フラップ４および５が格納される場合に、フィードバック機構を作動させる作動装置がさらに設けられる。
【００４９】
本発明の実施例のさらなる態様における渦生成装置において、作動装置は制御モジュールを有し、作動装置の駆動装置を作動させる。制御モジュールは、航空機全体のための飛行制御装置に機能的に連結され、作動装置の駆動装置を操作すべく駆動装置のための指令信号を受信する機能を有する。上述したように、少なくとも１つの翼要素１１、１２、１３の動的位置決めが行われる。
本発明の実施例のさらなる態様において、翼、即ち主翼９は、幅方向端部に位置される側部端部において、少なくとも２つの翼セグメント５１および５２を有する。
【００５０】
図示の幅方向の翼セグメント５１および５２は、各場合において翼の後方にて前後に位置され、その外形は主翼の外形に幅方向に連続して完全な翼となるように形成される。翼セグメント５１および５２は、共通の回転軸５３を中心として回転するように支持される。
【００５１】
各セグメント５１および５２は、各場合において駆動装置に連結され、これにより、各セグメントは、他のセグメントとは独立して配置される。
図１０は、本発明の実施例の一態様において、２つの翼セグメント５１および５２を備えた渦生成装置５０が配置される主翼９の横断方向端部区域を示す。２つの翼セグメント５１および５２は、共通の回転軸５３を中心として回転するように支持される。翼セグメントは、最初の位置またはニュートラル位置の状態に設けられる。図１１は、さらに位置決めされた状態のセグメント５１および５２を示し、図１２は、さらに位置決めされた状態のセグメント５１および５２を示す。
【００５２】
同様に、上述した翼セグメントの構造体は、調整フラップ、特に高揚力フラップに位置されてもよい。従って、本発明において、調整フラップは、その幅方向における両端のうち少なくとも一方の側部端部に少なくとも２つの翼セグメントを有する。ここで、図示のような幅方向における翼セグメント５１および５２は、各場合において前後に、且つ調整フラップ４および５の後方に位置される。これらの外形は、幅方向にて主翼の外形に連続して完全な翼をなすように形成される。翼セグメント５１および５２は、共通の回転軸５３を中心として回転するように支持される。さらに、各セグメント５１および５２は、各場合において駆動装置に連結され、これにより各セグメント５１および５２は、他方の各セグメント５２および５１とは独立して位置される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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