具有雙模式操作的翼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具有雙模式操作的翼。
【背景技術(shù)】
[0002]在所有常見的氣動應(yīng)用中，例如，氣輪機葉片和航空母艦表面，氣動輪廓的最終目的是朝葉片或翼的基部傳送分布式載荷。通過例如雙T形縱向構(gòu)件獲得的結(jié)構(gòu)阻力(structural resistance)允許對比由分布式載荷生成的燒曲力矩。
[0003]在屬于用于從風(fēng)中提取能量的系統(tǒng)的動力翼輪廓的情況下，僅純張力的存在使得翼開口的弧形構(gòu)造生成氣動升力，該氣動升力同時對于保持其自己的形狀以及對于發(fā)電來說都是有用的。
[0004]已知的是，相對于具有撓曲力矩的情況而言，純張力的構(gòu)造需要較低的結(jié)構(gòu)阻力。因此，動力翼輪廓的氣動輪廓可以變薄以改善氣動效率，即升力與阻力的比率，最終增加設(shè)備在高度處從風(fēng)提取能量的能量性能。
[0005]從風(fēng)中提取能量通過以下系統(tǒng)實現(xiàn)，這些系統(tǒng)包括超輕型翼，具有較高的氣動效率，在張力結(jié)構(gòu)模式中承受較高的翼部載荷。
[0006]本申請的申請人的專利申請W02008120257公開了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于通過串聯(lián)連接的、借助于伺服輔助絞盤驅(qū)動的一系列動力翼翼面從風(fēng)中提取能量，所述一系列動力翼翼面由智能控制系統(tǒng)獨立地控制。浸入風(fēng)流中的動力翼輪廓因此通過至少一個繩索被連接到單獨的發(fā)電機，所述發(fā)電機將在對流層高度處捕獲的風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電流。動力翼翼面被驅(qū)動以拖曳動力翼翼面連接到的模塊，并且允許通過包括至少一個發(fā)電機/馬達(dá)的至少一個發(fā)電系統(tǒng)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。繩索適于從翼輪廓獲得機械能以及向翼輪廓傳遞機械能以用于拖曳模塊，并且適于檢查翼輪廓自身的飛行軌跡。
[0007]翼輪廓能夠從風(fēng)中提取的能量是翼輪廓的氣動效率和其面積的函數(shù)。特別地，該能量隨著氣動效率的平方而增加并且與面積成線性增加。
[0008]翼輪廓的效率依賴于輪廓的形狀。然而，當(dāng)翼輪廓經(jīng)受阻力-提升(拖曳-提升)力的應(yīng)力時，該最優(yōu)形狀必須也被保持。出于該目的，可以必須使用半剛性的翼輪廓。
[0009]與完全撓性的翼輪廓不同，半剛性的翼輪廓配有例如非常輕質(zhì)的框架，由于所述非常輕質(zhì)的框架，翼輪廓可以具有與滑翔機的剛性翼中的一個類似的形狀。翼輪廓可以例如被構(gòu)造為由聚合物制成的菱形。不僅由于更好的氣動效率，還由于更容易的驅(qū)動，因而必須使用半剛性以確保性能的穩(wěn)固增加。
[0010]特別地，剛性可以相對于翼輪廓的兩個尺寸是不對稱的，以確保用于在相應(yīng)的恢復(fù)系統(tǒng)中恢復(fù)翼輪廓的有用的側(cè)撓性。
[0011]與通過包括超輕型翼的系統(tǒng)從風(fēng)中提取能量有關(guān)的第一問題是由承受氣動力的翼輪廓的氣動力彈性變形提出的。根據(jù)材料的定尺寸和選擇，存在沿翼繩索的剛性不足以保持輪廓形狀的可能，并伴有隨之而來的降低性能和效率的風(fēng)險。在飛行過程中，通過翼部分的提升梯度(lift gradient)，翼的弧形形狀被氣動地保持，從而減少或消除對于縱向構(gòu)件的需要。
[0012]假設(shè)已知翼側(cè)滑姿態(tài)和生產(chǎn)性(即發(fā)電)姿態(tài)，那么與通過包括超輕型翼的系統(tǒng)從風(fēng)中提取能量有關(guān)的第二問題是由雙模式飛行特性的管理提出的。關(guān)于側(cè)滑姿態(tài)，翼通過單個約束繩索而恢復(fù)。為具有足夠的穩(wěn)定性，在該情況下，處于生產(chǎn)性姿態(tài)的飛機的弧形形狀必須被拋棄，以利于飛行構(gòu)造。
[0013]專利申請W02011121557處理第一問題，描述了一種系統(tǒng)，用于致動用于動力翼輪廓的飛行的命令，其中所述動力翼輪廓被通過至少兩個電纜控制以將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能或機械能，所述系統(tǒng)包括第一單元，所述第一單元施加所述電纜的類似展開-卷繞操作；和第二單元，所述第二單元位于動力翼輪廓和第一單元之間，以執(zhí)行電纜的差動控制操作。該系統(tǒng)包括致動第二線纜控制單元的單個馬達(dá)，并且對于每個線纜，第一單元包括不與纜線重疊的兩個系列繞線滑輪，所述兩系列繞線滑輪被布置在各自的相互重疊的公共水平軸線上。
[0014]專利申請W02009035492處理第二問題，描述了動力翼輪廓，所述動力翼輪廓包括在第一力配置中操作的第一控制元件，其中第一控制元件用于在發(fā)電步驟中保持對動力翼輪廓的飛行的控制，動力翼輪廓進一步包括第二控制元件，所述第二控制元件用于在恢復(fù)步驟中在第二力配置中核查動力翼輪廓的飛行；在該第二步驟中，與構(gòu)造相關(guān)聯(lián)的力相對于與發(fā)電相關(guān)聯(lián)的第一步驟減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的一個目的是，通過提供由動力翼翼面組成的翼以解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，所述動力翼翼面允許保持翼輪廓的形狀不變并且能使雙模式飛行特性有效。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是，提供一種翼，所述翼包括沿著該動力翼翼面的繩索的方向連接到一個或多個平行突出部的翼表面，該翼進一步包括由外布料邊緣和一對內(nèi)布料邊緣組成的至少一個接頭，所述至少一個接頭分別地連接到一對外突出部，該接頭相對于屬于動力翼翼面的繩索對稱地會聚。
[0017]將如下文所述，通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙模式操作的翼以獲得本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點。本發(fā)明的優(yōu)選實施例和并非不重要的變化例是從屬權(quán)利要求的主題。
[0018]預(yù)期的是，所有的隨附權(quán)利要求是本說明書的一體部分。
[0019]將立即明顯的是，在沒有脫離如隨附權(quán)利要求所示的本發(fā)明范圍的情況下，(例如，涉及具有等同功能的形狀、尺寸、裝置和部件的)許多變化例和修改例可以根據(jù)所述內(nèi)容形成。
【附圖說明】
[0020]參照附圖，通過作為非限制性示例提供的一些優(yōu)選實施例，將更好地描述本發(fā)明，其中:
[0021]-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的翼的優(yōu)選實施例的正視圖；
[0022]-圖2和3分別地示出了圖1的翼的下表面和上表面的平面圖；
[0023]-圖4和5分別地不出了圖1的翼的放大部分IV和V;
[0024]-圖6示出了圖1的翼的側(cè)視圖；
[0025]-圖7示出了圖6的翼的放大部分VII;
[0026]-圖8和9分別地示出了圖1的翼的下表面和上表面的軸側(cè)投影視圖；
[0027]-圖10和11分別地不出了圖8的翼的放大部分X和XI;并且
[0028]-圖12和13分別地示出了圖9的翼的放大部分XII和XIII。
【具體實施方式】
[0029]參照附圖，可以注意到，根據(jù)本發(fā)明的具有雙模式操作的翼由三個或多個動力翼翼面(power wing airfoils)