CN113874284A - 具有被动适应性轮廓的承载结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种位于流体流(44)中的承载结构(46),其特征在于,所述承载结构(46)配置为在不存在外部应力的静态的第一状态和存在由于承载结构(46)和/或流体流(44)的方向变化而由流体流(44)引起的外部应力的变形的第二状态之间、在承载结构(46)的至少一部分弹性变形。本发明还涉及一种包括至少一个所述承载结构(46)的飞行器。
Description
技术领域
本申请涉及一种具有被动适应性轮廓的承载结构
背景技术
根据图1所示的已知实施方案,位于流体流中的承载结构10包括与流体流接触的第一壁12、与流体流接触的第二壁14、将第一壁12和第二壁14连接的框架16,所述第一壁12和第二壁14在上游连接在前缘18处,在下游连接在后缘20处。
框架16包括从前缘18到后缘20首尾相接的若干分段22.1至22.7,各分段通过铰接件24两两连接,每个铰接件均具有基本上平行于前缘18或后缘20的枢轴。因此,每个位于第二分段下游的第一分段能够相对于第二分段围绕它们连接的枢轴在两个枢转方向上自由枢转。此外,承载结构10包括多个致动器26,其用于控制分段22.1至22.7相对于彼此的枢转运动并因此改变承载结构10的轮廓。每个致动器26为双向作用型且能够控制分段22.1至22.7在两个枢转方向上相对于彼此的枢转运动。
根据工作模式,每个致动器26由主动性驱动系统驱动,以控制不同的分段22.1至22.7的运动,从而根据所需的轮廓改变承载结构10的曲率。
该实施方案并不完全令人满意,因为确定根据承载结构10在流体流中的方向最合适的承载结构10的轮廓相对困难。另外,当承载结构10是飞行器的一部分时,不同的致动器26会导致所承载的重量显著增加。最后,致动器和驱动系统往往增加了制造和维护承载结构10的成本。
发明内容
本发明旨在弥补现有技术的全部或部分缺点。
为此,本发明的目的是一种位于流体流中的承载结构,该承载结构包括:第一壁,其具有与流体流接触的第一外表面和与第一外表面相反的第一内表面;第二壁,其具有与流体流接触的第二外表面和与第二外表面相反的第二内表面;连接第一壁和第二壁的框架,第一外表面和第二外表面在位于所述第一壁和第二壁的下游的后缘处接合,所述承载结构配置为处于第一状态或不同于第一状态的第二状态。
根据本发明,所述承载结构配置为在没有外部应力的第一状态和存在由于承载结构和/或流体流的方向变化而由流体流引起的外部应力的第二状态之间、在承载结构的至少一部分弹性变形。
第一个优点是,在没有致动器的情况下,以被动方式获得承载结构的轮廓的变化。在没有复杂的驱动系统的干预的情况下,承载结构的轮廓根据承载结构和/或流体流的方向而自主且自动地调整。
根据另一特征,所述承载结构配置为在第一状态和最大变形状态之间弹性变形,并且所述承载结构包括至少一个限位系统,以防止所述承载结构的变形超过最大变形状态。
根据另一特征,所述承载结构包括至少一个枢转连接件,该枢转连接件具有平行于纵向方向的枢轴并且连接限位系统和框架,所述纵向方向大致平行于后缘。
根据另一特征,所述限位系统形状细长并且包括位于承载结构的前缘附近的上游端和位于后缘附近的下游端。此外,该承载结构包括位于限位系统的上游端和承载结构的前缘附近、连接限位系统和框架的第一枢转连接件,以及位于限位系统的下游端和承载结构的后缘附近、连接限位系统和框架的第二枢转连接件。
根据第一种实施方案,每个限位系统包括至少一个支撑件,所述支撑件支撑第一限位器和第二限位器,所述第一限位器配置为当承载结构处于最大变形状态时,抵靠第一壁的第一内表面,所述第二限位器配置为当承载结构处于最大变形状态时,抵靠第二壁的第二内表面。
根据第二种实施方案,每个限位系统包括具有第一边缘和第二边缘的至少一个板,每个板配置为当承载结构处于最大变形状态时,第一边缘和第二边缘分别与第一壁的第一内表面和第二壁的第二内表面接触。
根据另一特征,所述框架包括多个翼肋,所述翼肋从上游到下游连接第一壁和第二壁且将第一壁和第二壁间隔开。
根据实施方案,所述框架包括在横向平面中具有波纹轮廓的腹板,所述腹板包括连接到第一壁的第一顶部、连接到第二壁的第二顶部以及位于第一顶部和第二顶部之间的中间部分,所述中间部分形成翼肋。
根据另一种实施方案,每个翼肋包括通过第一铰接件连接到第一壁的第一边缘和通过第二铰接件连接到第二壁的第二边缘,第一铰接件和第二铰接件中的每一个配置为使得每个翼肋能够沿着平行于纵向方向的枢轴相对于第一壁或第二壁进行枢转,所述纵向方向大致平行于后缘。
根据另一特征,所述承载结构在承载结构的前缘处包括前部,所述前部与第一壁和第二壁区分并且连接第一壁和第二壁,由比第一壁和第二壁和/或框架更易变形的材料制成。
本发明的目的还可以是一种飞行器,该飞行器包括至少一个根据前述特征的任一项的承载结构。
附图说明
通过以下参考附图以示例的方式给出的描述,本发明的其它特征和优点将显而易见,其中:
图1是示出现有技术的一种实施方案的承载结构的横向截面;
图2是飞行器的立体图;
图3是示出本发明的一种实施方案的包括处于第一状态的承载结构的机翼的横向截面;
图4是图3中所示的承载结构处于第二状态的横向截面;
图5是示出本发明一个实施方案的承载结构的分解立体图;
图6是图5中所示的承载结构处于非变形状态的立体图;
图7是示出本发明另一个实施方案的承载结构的限位系统的截面;
图8是图6中所示的承载结构处于变形状态的侧视图;
图9是示出本发明的一个实施方案的包括承载结构的机翼的横向截面;
图9a是示出本发明的另一个实施方案的包括承载结构的机翼的横向截面;
图10是示出本发明一个实施方案的承载结构的框架的截面;
图11是示出本发明的另一个实施方案的承载结构的框架的截面;
图12是示出本发明的另一个实施方案的承载结构的框架的截面;
图13是示出本发明一个实施方案的承载结构的立体图,以及
图14是示出本发明一个实施方案的承载结构的一部分的示意图。
具体实施方式
在图2中示出了一种飞行器30,其包括机身32、置于机身32两侧的机翼34、位于机身32后部的竖直尾翼36以及置于竖直尾翼36两侧的两个水平尾翼38。
根据图2、图3和图4中所示的实施方案,机翼34、水平尾翼38和竖直尾翼36每个均包括固定部分40和位于固定部分40的延伸部分的至少一个可移动部分42(根据情况称为襟翼或升降舵)。
在飞行中,固定部分40和可移动部分42位于气流44中。固定部分40和可移动部分42形成两个不同的承载结构46、46’(如图3和图4所示),或者固定部分40和可移动部分42形成单个承载结构46(如图9所示)。
尽管本发明描述为应用于飞行器,但本发明不限于航空领域。因此,本发明可以应用于位于流体流(空气、水或其它)中的所有承载结构,例如船舶、帆或船的承载翼。
对于说明书的以下部分,术语上游/下游或前/后是指气流44的流动方向,或者更一般地,流体流的流动方向,流体流从上游流向下游或从前流向后。
如图5至图8所示,承载结构46包括:第一壁48,其具有与气流44接触的第一外表面48.1和与第一外表面48.1相反的第一内表面48.2;第二壁50,其具有与气流44接触的第二外表面50.1和与第二外表面50.1相反的第二内表面50.2;连接第一壁48和第二壁50的框架52,第一外表面48.1和第二外表面50.1在位于所述第一壁48和第二壁50下游的后缘54处接合。第一外表面48.1和第二外表面50.1还可以在位于所述第一壁48和第二壁50上游的前缘56处接合。
对于说明书的以下部分,纵向方向大致平行于后缘54,横向平面垂直于后缘54,纵向平面是垂直于横向平面或垂直于后缘54的平面。
在给出的横向平面中,承载结构46具有轮廓57,该轮廓57对应于所述第一外表面48.1和第二外表面50.1与给出的横向平面的相交处。
承载结构46配置为处于图3所示的第一状态(也称为静态状态)并且显示第一轮廓(也称为未变形轮廓),或处于图4所示的第二状态(也称为变形状态),其不同于第一状态并且显示不同于第一轮廓的第二轮廓(也称为变形轮廓)。
相对于气流44,承载结构46在第一状态下处于第一方向,在第二状态下处于第二方向。
根据本发明的特征,承载结构46配置为在没有外部应力的第一状态和存在由于承载结构46和/或气流44的方向变化而由气流44引起的外部应力的第二状态之间、在至少一部分上弹性变形。
方向的改变可能由气流44方向的改变引起,也可能由如图4所示的承载结构46方向的改变或如图9所示的承载结构46的一部分的方向的改变引起。
根据图3中所示的第一配置,承载结构46通过铰接件58连接到位于承载结构46上游的固定部分60(其可以是另一承载结构46’),并且承载结构46的方向变化由连接固定部分60和承载结构46的致动器62产生。
根据图9中所示的第二配置,承载结构46包括前部固定部分64和通过铰接件68连接到前部固定部分64的后部可移动部分66,承载结构46的方向变化由插入前部固定部分64和后部可移动部分66之间的致动器70产生。
承载结构46配置为在第一状态和图8所示的最大变形状态之间、在至少一部分上弹性变形,在最大变形状态下,承载结构46呈现出最大曲率。该最大曲率尤其根据承载结构46的机械强度来确定。根据气流44引起的外部应力,承载结构46可以处于第一状态和最大变形状态之间的不同中间状态。
承载结构46包括至少一个限位系统72,以防止所述承载结构46的变形超过最大变形状态。
根据图5和图6所示的第一实施方案,限位系统72包括至少一个支撑件74,所述支撑件74支撑第一限位器76(当承载结构46处于最大变形状态时,所述第一限位器76配置为抵靠第一壁48的第一内表面48.2)和第二限位器78(当承载结构46处于最大变形状态时,所述第二限位器78配置为抵靠第二壁50的第二内表面50.2)。
根据该第一实施方案,支撑件74呈位于横向平面中的板的形式,所述板包括第一限位器76所定位的第一边缘80.1和第二限位器78所定位的第二边缘80.2。根据该实施方案,第一限位器76和第二限位器78定位成在承载结构46的状态变化期间不会干扰框架52。第一限位器76和第二限位器78还分布在承载结构46的可变形部分的整个宽度(横向平面中所占据的距离)上。
根据该第一实施方案,每个支撑件74可以相对于第一壁48和第二壁50偏移,以便在承载结构46的状态变化期间不干扰第一壁48和第二壁50。作为变型,第一边缘80.1和第二边缘80.2相对于第一限位器76和第二限位器78定位,从而当承载结构46处于最大变形状态时,不与第一内表面48.2和第二内表面50.2接触,或者当承载结构46处于最大变形状态时,与第一限位器76和第二限位器78同时接触第一内表面48.2和第二内表面50.2。
根据该第一实施方案,限位系统72包括每个都支撑第一限位器76和第二限位器78的多个支撑件74,所述多个支撑件74连接在一起以进行加强。因此,承载结构46包括将支撑件74连接在一起的连接件82。这些连接件82定位成在承载结构46的状态变化期间不干扰框架52。
根据图7所示的第二实施方案,限位系统72包括位于横向平面内的至少一个板84,该板具有第一边缘84.1和第二边缘84.2,每个板84配置为当承载结构46处于最大变形状态时,第一边缘84.1和第二边缘84.2将分别与第一内表面48.2和第二内表面50.2接触。
根据该第二实施方案,限位系统72包括连接在一起以进行加强的多个板84。因此,承载结构46还包括将板84连接在一起的连接件86。这些连接件86定位成在承载结构46的状态变化期间不干扰框架52。
限位系统72通过至少一个枢转连接件88连接到框架52,该枢转连接件具有与纵向方向平行的枢轴A88。限位系统72形状细长且包括位于前缘56附近的上游端90.1和位于后缘54附近的下游端90.2。根据第一配置,限位系统72通过位于其上游端90.1附近的枢转连接件88连接到框架52。根据图6和图8所示的第二配置,限位系统72通过位于其上游端90.1和前缘56附近的第一枢转连接件88以及位于其下游端90.2和后缘54附近的第二枢转连接件88’连接到框架52。该第二配置使得限位系统72能够在承载结构46的状态变化期间跟随承载结构46的取向。
在图5至图9中,第一限位器76定位成或第一边缘80.1配置成第一壁48在最大变形状态下遵循与承载结构46的轮廓57的曲率相对应的凸曲率。同时,第二限位器78定位成或第二边缘80.2配置成第二壁50在最大变形状态下遵循与承载结构46的轮廓57的曲率相对应的凹曲率。当然,本发明并不限于这些曲率。因此,第一限位器76和第二限位器78可以定位成或者第一边缘80.1和第二边缘80.2可以配置成第一壁48和第二壁50中的每一个在最大变形状态下遵循一个或多个凹曲率和/或凸曲率。
第一壁48和第二壁50以及框架52配置为至少在某些部分弹性变形,以处于不同状态。
根据图8所示的第一实施方案,第一壁48从前缘56到后缘54是连续的。根据图9所示的另一实施方案,第一壁48可以包括从上游到下游分布的多个分离部分。因此,第一壁48可以包括固定的上游部分92.1和包含上游材料带92.3的可移动的下游部分92.2,当承载结构46处于最大变形状态时,上游材料带92.3的尺寸能确保固定的上游部分92.1和可移动的下游部分92.2之间的外表面的连续性。
与第一壁48一样,第二壁50可以是连续的,或者包括从前缘56到后缘54的多个分离部分。例如,如图9a所示,第一壁48可以包括多个分离部分,而第二壁50从前缘56到后缘54可以是连续的。在另一示例(未示出)中,第一壁48从前缘56到后缘54可以是连续的,而第二壁50可以包括多个分离部分。
第一壁48和第二壁50可以是金属的,也可以是复合材料的或允许变形的所有其它材料制成的。此外,在一个具体实施方案中,第一壁48和第二壁50可以由单一材料的单件实现,所述单一材料可以是复合型的或允许变形的类型。
根据图3至图8中所示的第一实施方案,框架52从前缘56到后缘54是可变形的且包括多个翼肋94,所述翼肋94从上游到下游连接第一壁48和第二壁50且将第一壁48和第二壁50彼此间隔开。根据一种配置,每个翼肋94位于纵向平面中,并且在承载结构46的整个长度(纵向平面所占据的尺寸)上延伸。在一个具体实施方案中,不限于第一实施方案,翼肋94在承载结构46处于静态状态时呈平行四边形,而在承载结构46处于变形状态时,允许所述翼肋的端部弯曲而呈“S”形。例如,翼肋94可以由复合材料制成,例如碳纤维-环氧树脂复合材料。
根据图9所示的第二实施方案,框架52包括刚性的第一上游部分96和包括多个翼肋94的可变形的第二下游部分98,所述翼肋94从上游到下游连接第一壁48和第二壁50,且将第一壁48和第二壁50彼此间隔开。根据该配置,每个翼肋94位于纵向平面中。
根据图10和图11所示的实施方案,每个翼肋94包括通过第一铰接件100.1连接到第一壁48的第一边缘94.1和通过第二铰接件100.2连接到第二壁50的第二边缘94.2。第一铰接件100.1和第二铰接件100.2中的每一个配置成使得每一个翼肋94可以沿着与纵向方向平行的枢轴相对于第一壁48或第二壁50进行枢转。
根据图10所示的第一变型,第一铰接件100.1和第二铰接件100.2中的每一个均包含柔性柱102,所述柔性柱102具有容纳在设置于翼肋94的第一边缘94.1处的凹槽中的第一边缘,以及容纳在与第一壁48或第二壁50联结的凹槽中的第二边缘。
根据图11所示的第二变型,第一铰接件100.1和第二铰接件100.2的每一个均包括翼肋94的厚度减小部分104。
根据另一种实施方案,框架52包括在横向平面中具有波纹轮廓的腹板108,所述腹板108包括连接到第一壁48的第一顶部108.1、连接到第二壁50的第二顶部108.2以及位于第一顶部108.1和第二顶部108.2之间的中间部分108.3,所述中间部分108.3形成翼肋94。
中间部分108.3可以是平面的或弯曲的。第一顶部108.1和第二顶部108.2可以是弯曲的(如图14所示),也可以是平面的(如图13所示)。腹板108的长度基本上等于第一壁48和第二壁50的长度。
腹板108可以是金属的,也可以是复合材料制成的。腹板108可以通过不同的工艺获得,例如熔丝沉积工艺。此外,在具体的实施方案中,腹板108可以由单一材料的单件实现,所述单一材料可以是金属类型、复合类型或挤压塑料材料的。
根据图5和图13所示的实施方案,位于最上游的翼肋94包括平行于纵向方向定向的孔110,该孔10配置成容纳与限位系统72联结的轴。框架52还包括在后缘54处填充第一壁48和第二壁50之间的空隙的楔形件112,所述楔形件12具有与纵向方向平行定向的槽114,该槽114配置为容纳与限位系统72联结的轴。
根据图12所示的另一实施方案,代替或作为翼肋94的补充,框架52可以包括多个细长且柔性的连接件116,每个连接件116连接第一壁48和第二壁50,并且对于每个连接件116,围绕每个连接件116安装的间隔件118使第一壁48和第二壁50保持分开。在该示例的具体实施方案中,承载结构46是可充气的。在这种情况下,第一壁48和第二壁50以及连接件116可以由三维织物(也称为双壁织物或“漏针(drop stitch)”(关于漏针织物技术或漏圈设计的英语表述)织物)构成。在该实施方案中,连接件116以及第一壁48和第二壁50配置为承受预定的充气压力。
当然,本发明不限于对于框架52的上述描述的实施方案。
根据图5、图6和图13所示的实施方案,承载结构46包括位于前缘56处的前部120,所述前部120与第一壁48和第二壁50区分,连接第一壁48和第二壁50,并且由比第一壁48和第二壁50和/或框架52更易变形的材料制成。例如,前部120由弹性材料制成。该配置能够限制承载结构46上游部分的刚度。
现在将参照图3和图4描述承载结构46的工作原理。
当气流44不对承载结构46施加应力或对第一壁48和第二壁50施加相同的应力时,承载结构46处于静态的第一状态,如图3所示。第一壁48和第二壁50以及框架52没有弹性变形。
如图4所示,当改变气流44和/或承载结构46的方向时,气流44对第一壁48和第二壁50施加不同的外部应力。这些外部应力导致承载结构的弹性变形和其轮廓57的被动(在没有致动器的情况下)变化。轮廓57的这种变化与气流44施加的外部应力有关且其曲率自动适应该外部应力。因此,承载结构46自主地具有(没有驱动系统)适应于气流44的轮廓。
当气流44的外部应力超过给定阈值时,轮廓57不再发生变化,第一壁48和第二壁50和/或框架52被限位系统72阻挡。
由于其弹性特性,当气流44不对承载结构46施加应力或对第一壁48和第二壁50施加基本相同的应力时,承载结构46返回到第一状态,如图3所示。
承载结构46的轮廓可根据其相对于气流44的方向而进行调整,因此能够增加升力并减小空气动力学阻力。
Claims (14)
1.一种位于流体流(44)中的承载结构(46),所述承载结构(46)包括:第一壁(48),其具有与流体流(44)接触的第一外表面(48.1)和与第一外表面(48.1)相反的第一内表面(48.2);第二壁(50),其具有与流体流(44)接触的第二外表面(50.1)和与第二外表面(50.1)相反的第二内表面(50.2);连接第一壁和第二壁(48,50)的框架(52),第一外表面和第二外表面(48.1,50.1)在位于所述第一壁和第二壁(48,50)下游的后缘(54)处接合,所述承载结构(46)配置为处于第一状态或不同于第一状态的第二状态,其特征在于,所述承载结构(46)配置为在不存在外部应力的第一状态和存在由于承载结构(46)和/或流体流(44)的方向变化而由流体流(44)引起的外部应力的第二状态之间、在承载结构(46)的至少一部分弹性变形,并且所述承载结构(46)配置为根据由于承载结构(46)和/或流体流(44)的方向变化而由气流(44)引起的外部应力,进入在第一状态和最大变形状态之间的一个或多个不同的中间状态。
2.根据权利要求1所述的承载结构(46),其特征在于,所述承载结构(46)配置为在第一状态和最大变形状态之间弹性变形,并且所述承载结构(46)包括至少一个限位系统(72),以防止所述承载结构(46)的变形超过最大变形状态。
3.根据前一权利要求所述的承载结构(46),其特征在于,所述承载结构(46)包括至少一个枢转连接件(88),所述枢转连接件(88)具有平行于纵向方向的枢轴(A88)并且连接限位系统(72)和框架(52),所述纵向方向大致平行于后缘(54)。
4.根据前一权利要求所述的承载结构(46),其特征在于,所述限位系统(72)形状细长,并且包括位于承载结构(46)的前缘(56)附近的上游端(90.1)和位于后缘(54)附近的下游端(90.2),并且所述承载结构(46)包括位于限位系统(72)的上游端(90.1)和承载结构(46)的前缘(56)附近、连接限位系统(52)和框架(52)的第一枢转连接件(88),以及位于限位系统(72)的下游端(90.2)和承载结构(46)的后缘(54)附近、连接限位系统(52)和框架(52)的第二枢转连接件(88’)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的承载结构(46),其特征在于,每个限位系统(72)包括至少一个支撑件(74),所述支撑件(74)支撑第一限位器(76)和第二限位器(78),所述第一限位器(76)配置为当承载结构(46)处于最大变形状态时,抵靠第一壁(48)的第一内表面(48.2),所述第二限位器(78)配置为当承载结构(46)处于最大变形状态时,抵靠第二壁(50)的第二内表面(50.2)。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的承载结构(46),其特征在于,每个限位系统(72)包括具有第一边缘(84.1)和第二边缘(84.2)的至少一个板(84),每个板(84)配置为当承载结构(46)处于最大变形状态时,第一边缘和第二边缘(84.1,84.2)分别与第一壁和第二壁(48,50)的第一内表面和第二内表面(48.2,50.2)接触。
7.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(46),其特征在于,所述框架(52)包括多个翼肋(94),所述翼肋(94)从上游到下游连接第一壁和第二壁(48,50)且将第一壁和第二壁(48,50)间隔开。
8.根据前一权利要求所述的承载结构(46),其特征在于,所述框架(52)包括在横向平面中具有波纹轮廓的腹板(108),所述腹板(108)包括连接到第一壁(48)的第一顶部(108.1)、连接到第二壁(50)的第二顶部(108.2)以及位于第一顶部和第二顶部(108.1,108.2)之间的中间部分(108.3),所述中间部分(108.3)形成翼肋(94)。
9.根据权利要求7所述的承载结构,其特征在于,每个翼肋(94)包括通过第一铰接件(100.1)连接到第一壁(48)的第一边缘(94.1)和通过第二铰接件(100.2)连接到第二壁(50)的第二边缘(94.2),第一铰接件和第二铰接件(100.1,100.2)中的每一个配置为使得每个翼肋(94)能够沿着平行于纵向方向的枢轴相对于第一壁或第二壁(48,50)进行枢转,所述纵向方向大致平行于后缘(54)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(46),其特征在于,所述承载结构(46)在承载结构(46)的前缘(56)处包括前部(120),所述前部(120)与第一壁和第二壁(48,50)区分并且连接第一壁和第二壁(48,50),由比第一壁和第二壁(48,50)和/或框架(52)更易变形的材料制成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的承载结构,其特征在于,所述承载结构(46)是能够充气的。
12.根据引用权利要求7时的权利要求10所述的承载结构,其特征在于,从上游到下游连接第一壁和第二壁(48,50)、将第一壁和第二壁(48,50)间隔开的细长且柔性的连接件(116)替代翼肋(94),并且第一壁和第二壁(48,50)以及连接件(116)由“漏针”类型的三维织物构成。
13.一种包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的承载结构(46)的飞行器。
14.一种包括至少一个根据权利要求1至12中任一项所述的承载结构(46)的船舶。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115416392A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-02 | 中国航空制造技术研究院 | 一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11932389B1 (en) * | 2020-01-06 | 2024-03-19 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Morphing airfoil |
CN114291249B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-08-04 | 中国飞机强度研究所 | 一种变厚度机翼结构 |
EP4420973A1 (en) * | 2023-02-23 | 2024-08-28 | Forspective | Improved foil for a fin or sail or keel or windmill blade |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191515290A (en) * | 1915-10-29 | 1916-10-30 | Varioplane Company Ltd | Improvements in and relating to Planes or the like for Aeroplanes. |
GB209031A (en) * | 1922-12-30 | 1924-12-19 | Piero Magni | Improvements in or relating to variable fluido-dynamic wings, such as for aeroplanes |
GB509244A (en) * | 1937-12-08 | 1939-07-10 | Phillips And Powis Aircraft Lt | Improvements relating to wings of variable section and control means related thereto for aircraft |
GB1296994A (zh) * | 1969-06-02 | 1972-11-22 | ||
EP0103038A1 (en) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | The Boeing Company | Continuous skin, variable camber airfoil edge actuating mechanism |
EP2727825A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-07 | C.I.R.A. (Centro Italiano Ricerche Aerospaziali) - S.C.P.A. | Device for modifying the airfoil geometry |
CN104903190A (zh) * | 2012-11-28 | 2015-09-09 | 罗伯特·雷吉纳尔德·布雷 | 翼及其应用 |
EP2965985A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-13 | Swansea University | Morphable structure |
US20160090169A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Jean Francois Iglesias | Device for simultaneously and progressively varying the camber and the angle of attack of hydrodynamic and aerodynamic wings |
US20170355424A1 (en) * | 2014-09-03 | 2017-12-14 | Terrot Dalrymple Smith | Retractable Wing |
CN108082453A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 空中客车德国运营有限责任公司 | 飞行器气流改变装置和用于飞行器的旋涡发生器结构 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1341758A (en) * | 1919-07-17 | 1920-06-01 | Parker Humphrey Francis | Variable-camber rib for aeroplane-wings |
US8418967B2 (en) * | 2008-02-21 | 2013-04-16 | Cornerstone Research Group, Inc. | Passive adaptive structures |
US9809001B2 (en) * | 2010-10-19 | 2017-11-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Flexural digital material construction and transduction |
US10843416B2 (en) * | 2015-05-11 | 2020-11-24 | Gulfstream Aerospace Corporation | Composite reinforcement structures and aircraft assemblies comprising composite reinforcement structures |
FR3055307B1 (fr) * | 2016-08-24 | 2018-09-14 | Airbus | Extension de voilure pour une aile d'aeronef |
GB2559132A (en) * | 2017-01-25 | 2018-08-01 | Broers Christopher | Fluid foil |
-
2019
- 2019-02-01 FR FR1900981A patent/FR3092314B1/fr active Active
-
2020
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191515290A (en) * | 1915-10-29 | 1916-10-30 | Varioplane Company Ltd | Improvements in and relating to Planes or the like for Aeroplanes. |
GB209031A (en) * | 1922-12-30 | 1924-12-19 | Piero Magni | Improvements in or relating to variable fluido-dynamic wings, such as for aeroplanes |
GB509244A (en) * | 1937-12-08 | 1939-07-10 | Phillips And Powis Aircraft Lt | Improvements relating to wings of variable section and control means related thereto for aircraft |
GB1296994A (zh) * | 1969-06-02 | 1972-11-22 | ||
EP0103038A1 (en) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | The Boeing Company | Continuous skin, variable camber airfoil edge actuating mechanism |
EP2727825A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-07 | C.I.R.A. (Centro Italiano Ricerche Aerospaziali) - S.C.P.A. | Device for modifying the airfoil geometry |
CN104903190A (zh) * | 2012-11-28 | 2015-09-09 | 罗伯特·雷吉纳尔德·布雷 | 翼及其应用 |
EP2965985A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-13 | Swansea University | Morphable structure |
US20170355424A1 (en) * | 2014-09-03 | 2017-12-14 | Terrot Dalrymple Smith | Retractable Wing |
US20160090169A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Jean Francois Iglesias | Device for simultaneously and progressively varying the camber and the angle of attack of hydrodynamic and aerodynamic wings |
CN108082453A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 空中客车德国运营有限责任公司 | 飞行器气流改变装置和用于飞行器的旋涡发生器结构 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
BARLAS T K ET AL: "Review of state of the art in smart rotor control research for wind turbines", PROGRESS IN AEROSPACE SCIENCES, vol. 46, no. 1, 1 January 2010 (2010-01-01), pages 1 - 27, XP055540609, DOI: 10.1016/j.paerosci.2009.08.002 * |
H. F. PARKER: "THE PARKER VARIABLE CAMBER WING", 《NATIONAL ADVISORY COMMITTEE FOR AERONAUTICS》, 31 December 1920 (1920-12-31), pages 1 - 44, XP055630698 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115416392A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-02 | 中国航空制造技术研究院 | 一种用于复合材料夹层结构胶接变形控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3917831A1 (fr) | 2021-12-08 |
FR3092314A1 (fr) | 2020-08-07 |
US20220126979A1 (en) | 2022-04-28 |
CN113874284B (zh) | 2025-02-18 |
FR3092314B1 (fr) | 2022-03-04 |
WO2020157341A1 (fr) | 2020-08-06 |
US11958599B2 (en) | 2024-04-16 |
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