DE69516987T2

DE69516987T2 - Conical swing door operator and its use for controlling a hinge of an aircraft

Info

Publication number: DE69516987T2
Application number: DE1995616987
Authority: DE
Inventors: Yves Durand
Original assignee: Aerospatiale Matra
Current assignee: Aerospatiale Matra
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1995-11-23
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2015-11-24
Also published as: RU2158856C2; DE69516987D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehzylinder mit einem Innengehäuse und wenigstens einem Außengehäuse, das eine koaxial in das andere montiert, sodass sie eine Relativdrehbewegung ausführen können, wobei jedes der Gehäuse des Zylinders Flügel trägt, die abwechselnd angeordnet sind, um zwei Serien von dichten Steuerkammern mit variablem Volumen abzugrenzen. Ein solcher Zylinder ist aus dem Dokument US-A-2 870 748 bekannt.The invention relates to a rotary cylinder comprising an inner casing and at least one outer casing, one mounted coaxially in the other so as to be able to perform a relative rotary movement, each of the casings of the cylinder carrying vanes arranged alternately to delimit two series of sealed control chambers of variable volume. Such a cylinder is known from the document US-A-2 870 748.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Flugzeugruder mit wenigstens einer angelenkten Klappe, deren Schwenkbewegungen durch einen solchen Drehzylinder gesteuert werden.The invention also relates to an aircraft rudder with at least one hinged flap, the pivoting movements of which are controlled by such a rotary cylinder.

Üblicherweise haben sowohl das Innengehäuse als auch das Außengehäuse der Drehzylinder eine zylindrische Form und die Höhe der Flügel, die jedes dieser Gehäuse trägt, ist von einem Ende dieser Flügel zum anderen gleich. Die Anzahl der die Betätigungsvorrichtung ausrüstenden Flügel hängt hauptsächlich von dem Ausschlag der Schwenkbewegung ab, die man steuern möchte.Usually, both the inner and outer casings of the rotary cylinders have a cylindrical shape and the height of the vanes that each of these casings supports is the same from one end of these vanes to the other. The number of vanes that make up the actuator depends mainly on the range of the swivel movement that one wishes to control.

Aufgrund dieses Sachzwangs werden die Drehzylinder benutzt, um Schwenkbewegungen mit begrenztem Ausschlag zwischen zwei Teilen zu steuern. Sie haben dann den Vorteil eines sehr kleinen Platzbedarfs, da sie in der Achse der Relativschwenkbewegung zwischen den Teilen angeordnet werden können. Vergleichsweise erfordert die Steuerung der gleichen Bewegung mit Hilfe eines Linearzylinders, dass dieser Zylinder auf eines der Teile montiert wird, senkrecht zur Schwenkachse, und dass er mit dem anderen Teil mittels eines Mechanismus verbunden ist, der wenigstens eine Anlenkstange umfasst.Due to this constraint, rotary cylinders are used to control pivoting movements with limited travel between two parts. They then have the advantage of taking up very little space, since they can be placed on the axis of relative pivoting movement between the parts. In comparison, controlling the same movement using a linear cylinder requires that this cylinder be mounted on one of the parts, perpendicular to the pivoting axis, and that it be connected to the other part by means of a mechanism comprising at least one link rod.

Bei einem Drehzylinder hat der Druck, der wechselweise in jeder der beiden Kammerserien des Zylinders erzeugt wird, die Tendenz, das Innen- und das Außengehäuse in umgekehrter Richtung zu verformen. Folglich kann die Dichtheit der Kammern, die für den Betrieb des Zylinders unerlässlich ist, nur sichergestellt werden, wenn dieser für einen gegebenen Steuerdruck eine bestimmte Länge nicht überschreitet. Ein Drehzylinder von klassischer Bauart kann also nicht verwendet werden, um die Relativdrehbewegung von zwei Teilen zu steuern, wenn das Rudermoment, das man zwischen diesen Teilen erzeugen möchte, einen bestimmten Wert überschreitet.In a rotary cylinder, the pressure generated alternately in each of the two series of chambers of the cylinder tends to deform the inner and outer casings in the opposite direction. Consequently, the tightness of the chambers, which is essential for the operation of the cylinder, can only be ensured if the latter does not exceed a certain length for a given control pressure. A rotary cylinder of classic design cannot therefore be used to control the relative rotation of two parts if the steering moment that one wishes to generate between these parts exceeds a certain value.

Wenn das Rudermoment, das man erzeugen möchte, zu groß ist, kann man zwei Drehzylinder aneinanderstoßend anordnen, von denen jeder fähig ist, die Hälfte des erforderlichen Moments zu erzeugen. Jedoch führt dies zu einer wesentlichen Verteuerung der Vorrichtung, insbesondere aufgrund der Vervielfachung der Lager, die der Kraftübertragung zwi schen den Zylindern und jedem der Teile dienen. Ein klassischer Drehzylinder ist nämlich normalerweise durch zwei Lager auf jedem der beiden Teile verbunden, deren Relativdrehbewegung er steuert. Die Verwendung von zwei Drehzylindern zur Steuerung dieser Bewegung würde also 8 Lager erfordern.If the rudder torque that one wishes to generate is too great, it is possible to arrange two rotary cylinders in abutment, each of which is capable of generating half of the required torque. However, this leads to a significant increase in the cost of the device, particularly due to the multiplication of the bearings dedicated to the transmission of force between between the cylinders and each of the parts. In fact, a classic rotary cylinder is normally connected by two bearings on each of the two parts whose relative rotation it controls. Using two rotary cylinders to control this movement would therefore require 8 bearings.

Die Vorteile der Platzersparnis, die diese Zylinder bieten, machen ihre Verwendung zur Steuerung der Flugzeugruder und insbesondere der bei den Überschallflugzeugen verwendeten Elevons besonders attraktiv.The space-saving advantages offered by these cylinders make their use particularly attractive for controlling aircraft rudders and in particular the elevons used on supersonic aircraft.

Durch den Sitz solcher Zylinder in der Rudervorderkante entfallen nämlich alle aerodynamischen Störungen, die üblicherweise durch das Vorhandensein von die Ruder betätigenden Linearzylindern verursacht werden, trotz des eventuellen Vorhandenseins von stromlinienförmigen Verkleidungen dieser Zylinder.Indeed, the location of such cylinders in the leading edge of the rudder eliminates all aerodynamic disturbances usually caused by the presence of linear cylinders operating the rudders, despite the possible presence of streamlined fairings for these cylinders.

Da die Ruder andere Steifigkeiten haben als die Flügel, gibt es Unterschiede zwischen den Verformungen der Ruder und der Flügel im Flug. Aus aerodynamischen Gründen müssen die Höchstwerte dieser Unterschiede so klein wie möglich sein. Dies kann dazu führen, dass jedes Ruder in Form von mehreren Platten hergestellt wird, die dann unabhängig voneinander betätigt werden müssen. Unter der Annahme, dass man pro Platte zwei Zylinder verwendet, würde der Einbau der Zylinder in das Ruder das Vorhandensein von 16 oder 24 Lagern erfordern, je nach dem, ob das Ruder aus zwei oder drei Einzelplatten besteht.Since the rudders have different stiffnesses than the wings, there are differences between the deformations of the rudders and the wings in flight. For aerodynamic reasons, the maximum values of these differences must be as small as possible. This may lead to each rudder being made in the form of several plates, which must then be operated independently. Assuming that two cylinders are used per plate, the installation of the cylinders in the rudder would require the presence of 16 or 24 bearings, depending on whether the rudder consists of two or three individual plates.

Außerdem verlangt die durch die Sicherheitsvorschriften auferlegte Redundanz generell, die Flugzeugruder mit Hilfe von drei verschiedenen Hydrauliksystemen zu steuern. Die Berücksichtigung diese Forderung in Verbindung mit der Herstellung der Ruder in Form von mehreren Platten führt natürlich dazu, jedes Ruder dreiteilig zu machen. Die Verwendung von Drehzylindern verlangt dann den Einsatz von sechs Zylindern für jedes Ruder, was sich durch das Vorhandensein von 24 Lagern ausdrückt. Dies macht diese Lösung zu teuer und praktisch inakzeptabel.In addition, the redundancy imposed by safety regulations generally requires that the aircraft's rudders be controlled by three different hydraulic systems. Taking this requirement into account, combined with the manufacture of the rudders in the form of several plates, naturally leads to making each rudder in three parts. The use of rotary cylinders then requires the use of six cylinders for each rudder, which is reflected in the presence of 24 bearings. This makes this solution too expensive and practically unacceptable.

Die Erfindung hat hauptsächlich einen Drehzylinder von neuartiger Konzeption zum Gegenstand, der bei einem gegebenen Durchmesser eine wesentlich größere Kraft liefert, als ein klassischer Drehzylinder.The invention mainly concerns a rotary cylinder of novel design which, for a given diameter, delivers a significantly greater force than a classic rotary cylinder.

Die Erfindung hat auch einen Drehzylinder zum Gegenstand, dessen neuartige Konzeption ermöglicht, die Anzahl der für die Kraftübertragung zwischen dem Zylinder und den Teilen erforderlichen Lager und folglich die Kosten einer solche Zylinder verwendenden Vorrichtung zu reduzieren.The invention also relates to a rotary cylinder whose novel design makes it possible to reduce the number of bearings required for the transmission of forces between the cylinder and the parts and, consequently, the cost of a device using such a cylinder.

Die Erfindung hat auch einen Drehzylinder zum Gegenstand, dessen neuartige Konzeption ermöglicht, in Bezug auf die klassischen Drehzylinder die Torsionsverformungen wenigstens eines der Gehäuse des Zylinders zu reduzieren.The invention also relates to a rotary cylinder whose novel design makes it possible to reduce the torsional deformations of at least one of the cylinder casings compared to conventional rotary cylinders.

Erfindungskonform werden diese Resultate mit einem Drehzylinder erzielt, der ein Innengehäuse und wenigstens ein Außengehäuse umfasst, koaxial ineinander montiert, sodass sie zwischen sich wenigstens einen ringförmigen Raum definieren, die erste bzw. zweite Flügel umfassen, abwechselnd jeweils mit dem Innengehäuse und dem Außengehäuse verbunden und in dem genannten ringförmigen Raum so angeordnet, dass sie dort wechselweise dichte erste und zweite Steuerkammern mit variablem Volumen bilden, deren abwechselndes Unterdrucksetzen eine Relativdrehung zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Innen- und Außengehäuse einen sich verändernden bzw. entwickelnden Querschnitt aufweist, so dass die ersten und zweiten Flügel eine Höhe haben, die von einem Ende dieser Flügel zum anderen abnimmt.According to the invention, these results are achieved with a rotary cylinder comprising an inner casing and at least one outer casing, coaxially mounted one inside the other so as to define between them at least one annular space, comprising first and second vanes respectively alternately connected to the inner casing and the outer casing and arranged in said annular space so as to form therein alternately sealed first and second control chambers of variable volume, the alternate pressurization of which causes a relative rotation between the inner casing and the outer casing, characterized in that at least one of the inner and outer casings has a varying or evolving cross-section so that the first and second vanes have a height which decreases from one end of these vanes to the other.

Ein dieser Definition entsprechender Drehzylinder wird in der Folge "konischer Drehzylinder" genannt. Diese Bezeichnung, abgeleitet vom sich entwickelnden Charakter des Querschnitts des ringförmigen Raums zwischen dem Innen- und Außengehäuse des Zylinders, darf nicht im Sinne einer Festlegung der Form dieses ringförmigen Raums auf eine genaue geometrische Form interpretiert werden.A rotary cylinder corresponding to this definition is hereinafter referred to as a "conical rotary cylinder". This designation, derived from the evolving nature of the cross-section of the annular space between the inner and outer casing of the cylinder, must not be interpreted as a definition of the shape of this annular space to a precise geometric shape.

Bei einer bevorzugten Herstellungsform der Erfindung ist das Außengehäuse zylindrisch und weist einen konstanten Querschnitt auf, während das Innengehäuse einen sich entwickelnden Querschnitt aufweist.In a preferred embodiment of the invention, the outer casing is cylindrical and has a constant cross-section, while the inner casing has a developing cross-section.

In diesem Fall kann das Innengehäuse insbesondere einen im Wesentlichen kegelstumpfartigen und einen im Wesentlichen zylindrischen Teil aufweisen, der ein Ende mit relativ kleinem Durchmesser des im Wesentlichen kegelstumpfartigen Teils verlängert.In this case, the inner housing may in particular comprise a substantially frustoconical part and a substantially cylindrical part extending an end of relatively small diameter of the substantially frustoconical part.

Das Ende mit relativ großem Durchmesser des im Wesentlichen kegelstumpfartigen Teils weist dann einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Außengehäuses ist.The relatively large diameter end of the substantially frustoconical part then has an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the outer housing.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet das Innengehäuse den Rotor des Zylinders, während das Außengehäuse den Stator bildet; jedoch kann es sich bei bestimmten Anwendungen umgekehrt verhalten.In the preferred embodiment of the invention, the inner housing forms the rotor of the cylinder while the outer housing forms the stator; however, in certain applications the situation may be reversed.

Das Innengehäuse des Zylinders ist vorteilhafterweise ein rohrförmiges Gehäuse. Diese Charakteristik ermöglicht, das Innengehäuse mit einem Temperaturkonditionierungssystem zu verbinden, das die Zirkulation einer Wärmetransportflüssigkeit im Innern des Zylinders ermöglicht, um den Zylinder zu heizen oder zu kühlen, je nach den Verwendungsbedingungen.The inner casing of the cylinder is advantageously a tubular casing. This characteristic makes it possible to connect the inner casing to a temperature conditioning system which allows the circulation of a heat transfer fluid inside the cylinder in order to heat or cool the cylinder, depending on the conditions of use.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Drehzylinder zwei Außengehäuse, die koaxial auf zwei Teile des Innengehäuses montiert sind, wobei jeder dieser beiden Teile zweite Flügel trägt, die abwechselnd mit den ersten Flügeln angeordnet sind, die jedes der Außengehäuse trägt.In the preferred embodiment of the invention, the rotary cylinder comprises two outer casings coaxially mounted on two parts of the inner casing, each of these two parts carrying second vanes arranged alternately with the first vanes carried by each of the outer casings.

Der Drehzylinder weist dann vorteilhafterweise eine Symmetrie in Bezug auf eine Mittelebene auf, die durch die Mitte des Innengehäuses verläuft.The rotary cylinder then advantageously has a symmetry with respect to a central plane that runs through the middle of the inner housing.

Außerdem nehmen die Höhen der ersten und der zweiten Flügel ab der Mittelebene des Zylinders gegen seine Enden ab.In addition, the heights of the first and second wings decrease from the center plane of the cylinder towards its ends.

Vorzugsweise umfasst das Innengehäuse zwischen den beiden die zweiten Flügel tragenden Teilen einen Kraftübertragungs-Mittelteil. Ebenso umfasst jedes der Außengehäuse einen Kraftübertragungs-Endteil, in der Nähe dieses Endes des Zylinders.Preferably, the inner housing comprises a power transmission middle part between the two parts supporting the second vanes. Likewise, each of the outer housings comprises a power transmission end part, near that end of the cylinder.

Die Erfindung hat auch ein Flugzeugruder zum Gegenstand, das wenigstens eine an einem hinteren Träger eines Flugzeugflügelelement angelenkte Klappe umfasst, die um eine Gelenkachse schwenkbar ist, die im Wesentlichen parallel zu diesem hinteren Träger ist, sowie Betätigungseinrichtungen der Schwenkbewegung der Klappe um diese Gelenkachse herum; dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbetägigungseinrichtungen wenigstens einen erfindungsgemäßen konischen Drehzylinder umfassen, der entsprechend ihrer Gelenkachse in der Klappe sitzt.The invention also relates to an aircraft rudder comprising at least one flap hinged to a rear support of an aircraft wing element, which flap can pivot about an articulation axis that is substantially parallel to said rear support, as well as means for actuating the pivoting movement of the flap about said articulation axis; characterized in that the pivoting actuating means comprise at least one conical rotary cylinder according to the invention, which is seated in the flap in accordance with its articulation axis.

Die Kraftübertragungs-Endteile des Drehzylinders sind dann in erste Lager montiert, die durch den hinteren Träger getragen werden, und der Kraftübertragungs-Mittelteil des Drehzylinders ist in ein zweites Lager montiert, das durch die Klappe getragen wird. Dank dieser Charakteristik sieht man, dass die Betätigung eines durch drei verschiedene Klappen gebildeten Ruders nur neun Lager erfordert. Die Anzahl der Lager ist also um nahezu zwei Drittel reduziert in Bezug auf ein Ruder, bei dem klassische Drehzylinder verwendet werden.The power transmission end parts of the rotary cylinder are then mounted in first bearings, supported by the rear beam, and the power transmission middle part of the rotary cylinder is mounted in a second bearing, supported by the flap. Thanks to this characteristic, it can be seen that the operation of a rudder formed by three different flaps requires only nine bearings. The number of bearings is therefore reduced by almost two thirds compared to a rudder using classic rotary cylinders.

Damit die Verformungen des Flügels, verursacht durch seine Biegung, sich nicht auf den Zylinder übertragen, wird jedes der ersten Lager durch den hinteren Träger getragen, damit es um eine erste Achse drehen kann, die senkrecht zum Träger ist und durch die Gelenkachse der Klappe verläuft.In order to prevent the deformations of the wing caused by its bending from being transmitted to the cylinder, each of the first bearings is supported by the rear beam so that it can rotate about a first axis perpendicular to the beam and passing through the hinge axis of the flap.

Um die Übertragung der Kräfte zwischen dem Flügel und dem Außengehäuse des Zylinders sicherzustellen, ist jedes der ersten Lager durch erste Einrichtungen einer Drehverbindung um die Schwenkachse der Klappe mit den Krafübertragungs-Endteilen in Eingriff. Ebenso erfolgt die Übertragung der Kräfte zwischen dem Innenrohr des Zylinders und der Klappe durch zweite Einrichtungen einer Drehverbindung um die Gelenkachse, durch die das zweite Lager mit dem Krafübertragungs-Mittelteil des Zylinders in Eingriff ist. Diese ersten und zweiten Drehverbindungseinrichtungen werden durch Kerbverzahnungen oder jede äquivalente Mechanik gebildet, die ermöglicht, die Kräft direkt in der Nähe der Flügelverkleidungsklappen zu übertragen.In order to ensure the transmission of forces between the wing and the outer casing of the cylinder, each of the first bearings is engaged with the force transmission end parts by first means of a rotary joint around the pivot axis of the flap. Likewise, the transmission of forces between the inner tube of the cylinder and the flap is carried out by second means of a rotary joint around the articulation axis by which the second bearing is engaged with the force transmission central part of the cylinder. These first and second rotary joint means are formed by splines or any equivalent mechanism that allows the forces to be transmitted directly near the wing covering flaps.

Um die Verbindung zwischen dem Außengehäuse des Zylinders und dem Flügel in der Richtung der Gelenkachse der Klappe herzustellen und dabei eine differentielle Verfor mung des Flügels in Bezug auf den Zylinder zuzulassen, ist eines der ersten Lager durch erste Einrichtungen zur Translationsverbindung entsprechend der vorerwähnten Gelenkachse mit einem der Kraftübertragungs-Endteile des Zylinders in Eingriff. Hingegen ist das andere erste Lager frei, sich parallel zu dieser Gelenkachse in Bezug auf den anderen Kraftübertragungs-Endteil zu verschieben. Auf vergleichbare Weise ist das zweite Lager durch zweite Einrichtungen zur Translationsverbindung entsprechend der Gelenkachse mit dem Kraftübertragungs-Mittelteil des Zylinders in Eingriff.In order to establish the connection between the outer casing of the cylinder and the wing in the direction of the hinge axis of the flap and thereby achieve a differential deformation In order to allow the wing to move relative to the cylinder, one of the first bearings is engaged with one of the power transmission end parts of the cylinder by first translational connection means according to the aforementioned articulation axis. On the other hand, the other first bearing is free to move parallel to this articulation axis with respect to the other power transmission end part. In a similar way, the second bearing is engaged with the power transmission middle part of the cylinder by second translational connection means according to the articulation axis.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ruders, umfasst dieses Ruder wenigstens zwei Klappen, die durch wenigsten einen Bügel (manille) verbunden sind, wobei ein Drehzylinder in jeder der Klappen sitzt.In a preferred embodiment of the rudder according to the invention, this rudder comprises at least two flaps connected by at least one bracket (manille), with a rotary cylinder located in each of the flaps.

Nun wird beispielartig und nicht einschränkend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bezogen auf die beigefügten Zeichnungen:A preferred embodiment of the invention will now be described by way of example and not by way of limitation, with reference to the accompanying drawings:

- die Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Überschallflugzeugs, die insbesondere Elevone darstellt, deren Betätigung mit Hilfe erfindungsgemäßer konischer Drehzylinder erfolgt;- Figure 1 is a plan view of a supersonic aircraft, particularly showing elevons actuated by means of conical rotary cylinders according to the invention;

- die Fig. 2 ist eine Draufsicht mit Teilausbruch, die in vergrößertem Maßstab die Betätigungszylinder eines der inneren Elevone darstellt, die in das in der Fig. 1 dargestellte Flugzeug eingebaut sind;- Fig. 2 is a plan view, partially cut away, showing, on an enlarged scale, the actuating cylinders of one of the inner elevons installed in the aircraft shown in Fig. 1;

- die Fig. 3 ist eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab und partiell längsgeschnitten, die einen der konischen Betätigungszylinder des inneres Elevons der Fig. 2 darstellt;- Fig. 3 is a plan view on an enlarged scale and partially sectioned longitudinally, showing one of the conical actuating cylinders of the inner elevon of Fig. 2;

- die Fig. 4 ist ein auseinandergezogener Perspektivschnitt eines Teils des Zylinders der Fig. 3;- Fig. 4 is an exploded perspective view of part of the cylinder of Fig. 3;

- die Fig. 5 ist ein der Linie V-V der Fig. 3 entsprechender Schnitt, der in vergrößertem Maßstab eines der Lager darstellt, durch die die Zylinder mit dem hinteren Träger des entsprechenden Halb-Tragwerks verbunden sind; und- Fig. 5 is a section corresponding to the line V-V of Fig. 3, showing on an enlarged scale one of the bearings by which the cylinders are connected to the rear beam of the corresponding half-structure; and

- die Fig. 6 ist eine der Linie VI-VI der Fig. 3 entsprechende Schnittansicht, die das Lager darstellt, durch das der Zylinder mit der entsprechenden Klappe des inneres Elevons verbunden ist.- Fig. 6 is a sectional view corresponding to the line VI-VI of Fig. 3, showing the bearing by which the cylinder is connected to the corresponding flap of the inner elevon.

In der Folge wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen konischen Drehzylinders zur Betätigung der Elevone eines Überschallflugzeugs beschrieben. Die durch den erfindungsgemäßen Drehzylinder gelieferten Vorteile machen ihn jedoch geeignet für zahlreiche andere Anwendungen, wobei ein oder mehrere Drehzylinder dieses Typs eingesetzt werden können.A preferred embodiment of the conical rotary cylinder according to the invention for actuating the elevon of a supersonic aircraft is described below. However, the advantages provided by the rotary cylinder according to the invention make it suitable for numerous other applications, in which one or more rotary cylinders of this type can be used.

In der Fig. 1 wird durch das Bezugszeichen 10 jedes der Halb-Tragwerke eines Überschallflugzeugs bezeichnet. Jedes Halb-Tragwerk 10 umfasst an seiner Hinterkante ein inneres Elevon 12, ein mittleres Elevon 14 und ein äußeres Elevon 16. Diese Elevone bilden Ruder, die verschiedene Funktionen erfüllen, insbesondere die des Rollens und des Sinkens (profondeur).In Fig. 1, each of the half-wings of a supersonic aircraft is designated by the reference numeral 10. Each half-wing 10 comprises an inner elevon 12, a middle elevon 14 and an outer elevon 16 at its trailing edge. These elevons form Rudders that perform various functions, in particular those of rolling and sinking (profondeur).

Jedes der Elevone 12, 14 und 16 ist an dem hinteren Träger 18 (Fig. 2) des entsprechenden Halb-Tragwerks befestigt, schwenkbar um eine zu diesem Träger im Wesentlichen parallelen Achse xx'. Jedes Elevon hat in Bezug auf seine Mittelstellung, in der es mit dem Halb-Tragwerk fluchtet, einen begrenzten Ausschlag von z. B. mehr oder weniger 25º.Each of the elevons 12, 14 and 16 is fixed to the rear beam 18 (Fig. 2) of the corresponding half-structure, pivoting about an axis xx' substantially parallel to this beam. Each elevon has a limited deflection of, for example, more or less 25º with respect to its central position in which it is aligned with the half-structure.

Um zugleich der unterschiedlichen Steifigkeit der Elevone 12 und 14 und des Halb- Tragwerks 10 sowie der Notwendigkeit Rechnung zu tragen, jedes Elevon durch drei getrennte Hydraulikkreise zu betätigen, um die zur Sicherheit notwendige Redundanz zu gewährleisten, ist jedes der Elevone 12 und 14 in drei nebeneinanderliegende angelenkte Klappen von in der durch den hinteren Träger definierten Richtung im Wesentlichen gleicher Größe unterteilt. Diese drei Klappen sind für die inneren Elevone 12 durch die Bezugszeichen 12a, 12b und 12c und für die mittleren Elevone 14 durch die Bezugszeichen 14a, 14b und 14c bezeichnet. Erfindungsgemäß wird jede der Klappen 12a, 12b und 12c sowie 14a, 14b und 14c durch einen konischen Drehzylinder 16 betätigt. Noch genauer sind die drei konischen Drehzylinder 16, die jedem der Elevone 12 und 14 zugeordnet sind, identisch.In order to take account both of the different rigidities of the elevons 12 and 14 and of the half-structure 10 and of the need to actuate each elevon by three separate hydraulic circuits in order to ensure the redundancy required for safety, each of the elevons 12 and 14 is divided into three adjacent hinged flaps of substantially the same size in the direction defined by the rear beam. These three flaps are designated by the reference numerals 12a, 12b and 12c for the inner elevons 12 and by the reference numerals 14a, 14b and 14c for the middle elevons 14. According to the invention, each of the flaps 12a, 12b and 12c and 14a, 14b and 14c is actuated by a conical rotary cylinder 16. More precisely, the three conical rotary cylinders 16 assigned to each of the elevons 12 and 14 are identical.

In der Fig. 2 ist die Montage der drei Zylinder 16, die der Betätigung der drei Klappen 12a, 12b und 12c eines der inneren Elevone 12 dienen, detaillierter dargestellt. Die Montage der die anderen Elevone betätigenden Zylinder ist nach demselben Prinzip realisiert und wird daher nicht beschrieben.In Fig. 2, the assembly of the three cylinders 16, which serve to actuate the three flaps 12a, 12b and 12c of one of the inner elevons 12, is shown in more detail. The assembly of the cylinders that actuate the other elevons is carried out according to the same principle and is therefore not described.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, weisen die drei Zylinder 16, die die Betätigung der Elevone 12 sicherstellen, eine Rotationssymmetrie um eine Achse auf, die mit der Schwenkachse xx' des Elevons zusammenfällt. Jeder Zylinder 16 sitzt in der Hinterkante der entsprechenden Klappe 12a, 12b oder 12c.As shown in particular in Fig. 2, the three cylinders 16 which ensure the actuation of the elevon 12 have a rotational symmetry about an axis which coincides with the pivot axis xx' of the elevon. Each cylinder 16 is located in the rear edge of the corresponding flap 12a, 12b or 12c.

Noch genauer umfasst jeder der konischen Drehzylinder 16 einen Kraftübertragungs- Mittelteil, der durch ein Lager 20 mit dem vorderen Träger 22 und der starken Mittelrippe 24 der entsprechenden Klappe verbunden ist.More precisely, each of the conical rotary cylinders 16 comprises a power transmission central part connected by a bearing 20 to the front support 22 and the strong central rib 24 of the corresponding flap.

Außerdem umfasst jeder der konischen Drehzylinder 16 zwei Kraftübertragungs- Endteile, die durch zwei Lager 26 mit dem hinteren Träger 18 des entsprechenden Halb- Tragwerks 10 verbunden sind.In addition, each of the conical rotary cylinders 16 comprises two power transmission end parts which are connected by two bearings 26 to the rear support 18 of the corresponding half-structure 10.

Jeder der konischen Drehzylinder 16 wird durch einen Hydraulikblock 30 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Im Falle der inneren Elevone 12 sind die Hydraulikblöcke 30 so auf den hinteren Träger 18 des Flügels montiert, dass zwischen diesem Träger und der Vorderkante von jeder Klappe des Elevons ein Raum freibleibt, der insbesondere den Durchgang einer bestimmten Anzahl Leitungen ermöglicht, die die Motoren mit dem Rumpf des Flugzeugs verbin den. Im Falle anders montierter Ruder wie z. B. den mittleren Elevonen 14 in der Fig. 1, können die Hydraulikblöcke direkt auf die Zylinder 16 montiert sein.Each of the conical rotary cylinders 16 is supplied with hydraulic fluid by a hydraulic block 30. In the case of the inner elevon 12, the hydraulic blocks 30 are mounted on the rear beam 18 of the wing in such a way that a space is left between this beam and the leading edge of each flap of the elevon, allowing in particular the passage of a certain number of pipes connecting the engines to the fuselage of the aircraft. In the case of differently mounted rudders, such as the central elevons 14 in Fig. 1, the hydraulic blocks can be mounted directly on the cylinders 16.

Nun wird die Struktur eines der erfindungsgemäßen konischen Drehzylinder 16 mit Bezug auf insbesondere die Fig. 3 und 4 beschrieben.Now, the structure of one of the conical rotary cylinders 16 according to the invention will be described with reference to Figs. 3 and 4 in particular.

Wie diese Figuren zeigen, umfasst der erfindungsgemäße konische Drehzylinder 16 ein rohrförmiges Innengehäuse 32, das den Rotor bildet, und zwei koaxial montierte rohrförmige Außengehäuse 34, die den Stator bilden.As these figures show, the conical rotary cylinder 16 according to the invention comprises a tubular inner housing 32 which forms the rotor and two coaxially mounted tubular outer housings 34 which form the stator.

Noch genauer umfasst das rohrförmige Innengehäuse 32 einen Kraftübertragungs- Mittelteil 36, in Eingriff mit dem Lager 20, was weiter unten detaillierter beschrieben wird. Beiderseits dieses Kraftübertragungs-Mittelteils 36 umfasst das Innengehäuse 32 zwei rohrförmige Teile 38, symmetrisch in Bezug auf die Mittelebene des Zylinders, die mit der Schnittebene VI-VI in der Fig. 3 zusammenfällt.More precisely, the tubular inner casing 32 comprises a power transmission central part 36 in engagement with the bearing 20, which will be described in more detail below. On either side of this power transmission central part 36, the inner casing 32 comprises two tubular parts 38, symmetrical with respect to the median plane of the cylinder, which coincides with the section plane VI-VI in Fig. 3.

Die beiden Außengehäuse 34 sind identisch und jedes von ihnen sitzt auf einem der rohrförmigen Teile 38 des Außengehäuses 32, um zwischen diesem Teil 38 und dem entsprechenden Außengehäuse 34 einen gegen die Außenseite dichten ringförmigen Raum abzugrenzen. In der Nähe der Enden des Zylinders umfasst jedes Außengehäuse 34 auf seiner Außenseite einen Kraftübertragungs-Endteil 62, in Eingriff mit dem entsprechenden Lager 26, so wie weiter unten detaillierter beschrieben.The two outer casings 34 are identical and each of them is fitted on one of the tubular parts 38 of the outer casing 32 so as to define an annular space sealed from the outside between this part 38 and the corresponding outer casing 34. Near the ends of the cylinder, each outer casing 34 comprises on its outside a force transmission end part 62 in engagement with the corresponding bearing 26, as described in more detail below.

Jedes der rohrförmigen Teile 38 des Innengehäuses 32 trägt auf seiner Außenfläche radial nach außen gerichtete Flügel 40 (Fig. 5). Diese Flügel 40 sind gleichmäßig über den Umfang des rohrförmigen Teils 38 verteilt. In der dargestellten Ausführungsform beträgt ihre Anzahl 4. Die dem entsprechenden Außengehäuse 34 zugewandten Ränder der Flügel 40 tragen Dichtungen 42, die einen dichten Kontakt zwischen diesen beiden Teilen gewährleisten.Each of the tubular parts 38 of the inner casing 32 carries on its outer surface radially outward-directed vanes 40 (Fig. 5). These vanes 40 are evenly distributed over the circumference of the tubular part 38. In the embodiment shown, their number is 4. The edges of the vanes 40 facing the corresponding outer casing 34 carry seals 42 which ensure tight contact between these two parts.

Auf vergleichbare Weise trägt jedes der Außengehäuse 34 auf seiner Innenoberfläche radial nach innen gerichtete Flügel 44. Die Flügel 44 sind gleichmäßig um die Achse des Zylinders herum verteilt und ihre Anzahl ist dieselbe wie die der Flügel 40, sodass die Flügel 40 und 44 abwechselnd um die Achse des Zylinders herum angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform umfasst also jedes der Außengehäuse 34 ebenfalls vier Flügel 44. Die dem Innengehäuse 32 zugewandten Ränder der Flügel 44 tragen Dichtungen 46, die einen dichten Kontakt mit der Außenoberfläche des entsprechenden rohrförmigen Teils 38 des Innengehäuses 32 herstellen.In a similar way, each of the outer casings 34 carries on its inner surface radially inwardly directed vanes 44. The vanes 44 are evenly distributed around the axis of the cylinder and their number is the same as that of the vanes 40, so that the vanes 40 and 44 are arranged alternately around the axis of the cylinder. In the embodiment shown, each of the outer casings 34 thus also comprises four vanes 44. The edges of the vanes 44 facing the inner casing 32 carry seals 46 which establish a tight contact with the outer surface of the corresponding tubular part 38 of the inner casing 32.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung und entsprechend einer klassischen Ausführungsform der Drehzylinder ist der abgegrenzte ringförmige Raum zwischen jedem Außengehäuse 34 und dem rohrförmigen Teil 38 des Innengehäuses 32 durch sich abwechselnde Flü gel 40 und 44 in zwei Serien von Kammern mit veränderbarem Volumen unterteilt, die in der Fig. 5 durch die Bezugszeichen 48 und 50 bezeichnet sind.Due to the arrangement described and according to a classic embodiment of the rotary cylinders, the delimited annular space between each outer casing 34 and the tubular part 38 of the inner casing 32 is filled by alternating fluids gel 40 and 44 into two series of chambers with variable volume, which are designated in Fig. 5 by the reference numerals 48 and 50.

Jedes der Außengehäuse 34 ist so auf das Innengehäuse 32 des Zylinders montiert, dass eine Relativdrehung zwischen diesen beiden Teilen möglich ist. Dazu wirkt das Ende jedes der Außengehäuse 34 durch zwei Lager 52 und 54, z. B. Nadellager, mit den Enden des entsprechenden rohrförmigen Teils 38 des Innengehäuses 32 zusammen.Each of the outer housings 34 is mounted on the inner housing 32 of the cylinder in such a way that relative rotation between these two parts is possible. To this end, the end of each of the outer housings 34 cooperates with the ends of the corresponding tubular part 38 of the inner housing 32 through two bearings 52 and 54, e.g. needle bearings.

Der jedem der Zylinder 16 zugeordnete Hydraulikblock 30 (Fig. 2) ist durch Leitungen 56 mit zwei Außengehäusen 34 von diesem verbunden. Noch genauer mündet eine erste Gruppe von Leitungen 56 in den Kammern 48, während eine zweite Gruppe von Leitungen 56 in der Kammer 50 mündet.The hydraulic block 30 (Fig. 2) associated with each of the cylinders 16 is connected by lines 56 to two outer casings 34 thereof. More precisely, a first group of lines 56 opens into the chambers 48, while a second group of lines 56 opens into the chamber 50.

Dank dieser Anordnung ist es möglich, die Kammern 48 unter Druck zu setzen und dabei die Kammern 50 zu lüften oder umgekehrt, sodass sich das Gehäuse 32 in den Außengehäuses 34 in die eine oder andere Richtung dreht.Thanks to this arrangement, it is possible to pressurize the chambers 48 and thereby ventilate the chambers 50 or vice versa, so that the housing 32 rotates in the outer housing 34 in one direction or the other.

Erfindungskonform verändert sich der Querschnitt von wenigstens einem der Gehäuse 32 und 34, sodass die Flügel 40 und 44 eine Höhe haben, die von einem Ende dieser Flügel zum anderen abnimmt.According to the invention, the cross-section of at least one of the housings 32 and 34 changes so that the wings 40 and 44 have a height that decreases from one end of these wings to the other.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform wird diese Charakteristik hergestellt, indem man dem rohrförmigen Außengehäuse 34 ein gleichmäßiger Querschnitt, d. h. eine zylindrische Form verleiht, und indem man jedem der rohrförmigen Teile 38 des Innengehäuses 32 einen sich verändernden bzw. entwickelnden Querschnitt verleiht.In the embodiment shown in the figures, this characteristic is achieved by giving the tubular outer casing 34 a uniform cross-section, i.e. a cylindrical shape, and by giving each of the tubular parts 38 of the inner casing 32 a varying or evolving cross-section.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel erhält man den sich entwickelnden Querschnitt jedes der rohrförmigen Teile 38 des Innengehäuses 32, indem man an jedem Teil 38 einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Teil 38a ausbildet, dessen Durchmesser ab dem. Kraftübertragungs-Mittelteil 36 abnimmt, und einem im Wesentlichen zylindrischen Teil 38b, der das Ende des im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Teils 38a mit relativ kleinem Durchmesser bis zum entsprechenden Ende des Zylinders 16 verlängert.In the embodiment shown in Figures 3 and 4, the developing cross-section of each of the tubular parts 38 of the inner housing 32 is obtained by forming on each part 38 a substantially frustoconical part 38a whose diameter decreases from the power transmission central part 36 and a substantially cylindrical part 38b which extends the end of the substantially frustoconical part 38a with a relatively small diameter to the corresponding end of the cylinder 16.

Wie schon angegeben, dient diese Form nur als Beispiel, wobei die Mantelllinie jedes der rohrförmigen Teile 38 eine andere Form haben kann, z. B. gerade oder gekrümmt. Bei dieser Konfiguration weist das Ende mit dem relativ großen Durchmesser des im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Teils 38a einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des in diesem rohrförmigen Teil 38 sitzenden Innengehäuses 34 ist. Jeder der Flügel 40 und 44 hat eine annähernd dreieckige Form. Eine einfache Berechnung ermöglicht zu beweisen, dass bei gleicher aktiver Fläche der Flügel und einem Zylinder mit demselben Außendurchmesser die den Flügeln 40 und 44 bei dem erfindungsgemäßen konischen Drehzylinder verliehene Form ermöglicht, die Leistung des Zylinders um 16,7% zu erhöhen, bezogen auf einen zylindrischen Drehzylinder der traditionellen Konzeption.As already indicated, this shape is only an example, the generatrix of each of the tubular parts 38 being able to have a different shape, for example straight or curved. In this configuration, the end with the relatively large diameter of the substantially frustoconical part 38a has an external diameter which is substantially equal to the diameter of the inner casing 34 seated in this tubular part 38. Each of the vanes 40 and 44 has an approximately triangular shape. A simple calculation makes it possible to prove that, with the same active surface of the vanes and a cylinder with the same external diameter, the forces assigned to the vanes 40 and 44 in the inventive The shape given to the conical rotary cylinder makes it possible to increase the cylinder's performance by 16.7% compared to a cylindrical rotary cylinder of traditional design.

Zudem reduziert die Form des den Rotor des Zylinders bildenden Innengehäuses 32 die Torsionsverformung dieses Teils durch lineare Zunahme seines Durchmessers. Diese Charakteristik macht die Torsionsverformung des Innengehäuses 32 vernachlässigbar in Bezug auf die Verformungen, die durch das Unterdrucksetzen der Kammern 48 oder 50 hervorgerufen werden.In addition, the shape of the inner casing 32 forming the rotor of the cylinder reduces the torsional deformation of this part by linearly increasing its diameter. This characteristic makes the torsional deformation of the inner casing 32 negligible with respect to the deformations caused by the pressurization of the chambers 48 or 50.

Um die Montage und die Demontage von jedem der Außengehäuse 34 des konischen Drehzylinders 16 zu ermöglichen, verlängert sich das rohrförmige Innengehäuse 32 an jedem seiner Enden durch einen gewindeten Teil 39 (Fig. 4), auf den eine Sicherungsmutter 56 geschraubt ist. Ein Rollenlager 58 ist eingefügt zwischen die Mutter 56 und eine Endfläche des entsprechenden Außengehäuses 34, um die Translationsblockierung des Innengehäuses 32 zu ermöglichen, ohne die Drehung zu behindern. Eine Hohlschraube 60 ist in jedes der Enden des Innengehäuses 32 geschraubt, um die entsprechende Mutter 56 zu blockieren. Jedes Kraftübertragungs-Endeteil 62 ist mit einem der Lager 26 gemäß einer Anordnung in Eingriff, die in der Folge mit Bezug auf die Fig. 5 beschrieben wird.To allow the assembly and disassembly of each of the outer casings 34 of the conical rotary cylinder 16, the tubular inner casing 32 is extended at each of its ends by a threaded part 39 (Fig. 4) onto which a locking nut 56 is screwed. A roller bearing 58 is interposed between the nut 56 and an end face of the corresponding outer casing 34 to allow the translational locking of the inner casing 32 without hindering rotation. A hollow screw 60 is screwed into each of the ends of the inner casing 32 to lock the corresponding nut 56. Each power transmission end part 62 is engaged with one of the bearings 26 according to an arrangement described below with reference to Fig. 5.

Jedes der Lager 26 ist so auf den hinteren Träger 18 des entsprechenden Halb- Tragwerks 10 montiert, dass es um eine Achse yy' drehen kann, die zum hinteren Träger 18 senkrecht ist und durch die Gelenkachse xx' der entsprechenden Klappe verläuft, z. B. der Klappe 12a in der Fig. 5.Each of the bearings 26 is mounted on the rear support 18 of the corresponding half-structure 10 so that it can rotate about an axis yy' which is perpendicular to the rear support 18 and passes through the articulation axis xx' of the corresponding flap, for example the flap 12a in Fig. 5.

Zu diesem Zweck umfasst jedes der Lager 26 eine ebene Fläche 64, die sich auf der Hinterseite des hinteren Trägers 18 mittels eines Nadellagers 68 abstützt. Ein zylindrischer Teil 70 des Lagers 26 steht entsprechend der Achse yy' aus der ebenen Fläche 64 vor, indem er einen kreisförmigen Durchgang durchquert, der in dem hinteren Träger 18 ausgebildet ist. Auf der Vorderseite des hinteren Trägers 18 ist eine Mutter 72 auf einen gewindeten Teil des zylindrischen Teils 70 geschraubt, um mit dieser Vorderseite des Trägers 18 über ein zweites Nadellager 74 zusammenzuwirken.For this purpose, each of the bearings 26 comprises a flat surface 64 which bears on the rear face of the rear support 18 by means of a needle bearing 68. A cylindrical part 70 of the bearing 26 protrudes from the flat surface 64 along the axis yy' by passing through a circular passage formed in the rear support 18. On the front face of the rear support 18, a nut 72 is screwed onto a threaded part of the cylindrical part 70 to cooperate with this front face of the support 18 via a second needle bearing 74.

Außerdem ist jedes der Lager 26 durch Drehverbindungseinrichtungen um die Gelenkachse xx' der Klappe 12a herum in Eingriff mit dem Kraftübertragungs-Endteil 62 des entsprechenden Außengehäuses 34 des Zylinders. Bei der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform werden diese Drehverbindungseinrichtungen durch Kreisevolvente-Kerbverzahnungen 76, ausgebildet auf den Kraftübertragungs-Endteilen 62, und durch komplementäre Kerbverzahnungen 77 gebildet, die in einem Kranz 28 des Lagers 26, der den vorerwähnten Endteil umgibt, ausgebildet sind.In addition, each of the bearings 26 is engaged with the power transmission end part 62 of the corresponding outer casing 34 of the cylinder by means of rotary connection around the articulation axis xx' of the flap 12a. In the embodiment shown in Fig. 5, these rotary connection means are formed by circular involute serrations 76 formed on the power transmission end parts 62 and by complementary serrations 77 formed in a ring 28 of the bearing 26 surrounding the aforementioned end part.

Festzustellen ist, dass diese Anordnung ermöglicht, die Kräfte zwischen dem Zylinder und dem entsprechenden Halb-Tragwerk nahe der Verkleidungsplatten des Flügels zu übertragen. Dies ermöglicht, den Platzbedarf der Lager 26 zwischen dem hinteren Träger 18 und dem eigentlichen Zylinder 16 zu reduzieren. Der so freigemachte Platz erleichert den Durchgang der aus den Flugzeugmotoren austretenden Leitungen.It should be noted that this arrangement makes it possible to transmit the forces between the cylinder and the corresponding half-structure close to the wing fairing panels. This makes it possible to reduce the space required by the bearings 26 between the rear support 18 and the cylinder 16 itself. The space thus freed up facilitates the passage of the pipes coming out of the aircraft engines.

Außerdem trägt eines der Lager 26 (z. B. das in der Fig. 5 nicht dargestellte) Translationsverbindungseinrichtungen zwischen diesem Lager und dem entsprechenden Außengehäuse 34 entsprechend der Gelenkachse xx' der Platte 12a. Diese Translationsverbindungseinrichtungen können insbesondere durch mit dem Lager fest verbundene Flansche gebildet werden, die beiderseits der Enden der Kerbverzahnungen 76 angeordnet sind, die aus der Außenfläche des entsprechenden Außengehäuses 34 vorstehen. Hingegen ist das andere Lager 26 frei auf dem entsprechenden Kraftübertragungs-Endteil 62 verschiebbar.In addition, one of the bearings 26 (for example the one not shown in Figure 5) carries translational connection means between this bearing and the corresponding external casing 34, corresponding to the articulation axis xx' of the plate 12a. These translational connection means can in particular be formed by flanges integral with the bearing, arranged on either side of the ends of the serrations 76 protruding from the external surface of the corresponding external casing 34. On the other hand, the other bearing 26 is freely displaceable on the corresponding force transmission end part 62.

Die oben beschriebene Anordnung gewährleistet die Translationsverbindung des Zylinders 16 und des hinteren Trägers 18 des entsprechenden Halb-Tragwerks 10 und ermöglicht dabei eine für die Durchbiegung des Halb-Tragwerks notwendige Relativverschiebung. Nun wird mit Bezug auf die Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel des Lagers 20 beschrieben, welches das Innengehäuse 32 des Zylinders 16 mit der Tafel 12a verbindet.The arrangement described above ensures the translational connection of the cylinder 16 and the rear support 18 of the corresponding half-structure 10, allowing a relative displacement necessary for the deflection of the half-structure. An embodiment of the bearing 20 which connects the inner housing 32 of the cylinder 16 to the panel 12a is now described with reference to Fig. 6.

Wie in dieser Figur dargestellt, ist das Lager 20 an einem Krafteinleitungselement 78 festgemacht, das seinerseits selbst an dem vorderen Träger 22 und an der starken Mittelrippe 24 (Fig. 2) der entsprechenden Platte 12a befestigt ist.As shown in this figure, the bearing 20 is secured to a force introduction element 78 which in turn is secured to the front support 22 and to the strong central rib 24 (Fig. 2) of the corresponding plate 12a.

Dieses Lager 20 wirkt durch Drehverbindungseinrichtungen mit dem Kraftübertragungs-Mittelteil 36 des Zylinders 16 zusammen. Wie bei den Lagern 26 umfassen diese Drehverbindungseinrichtungen Kreisevolvente-Kerbverzahnungen 80, ausgebildet in der Außenfläche des Kraftübertragungs-Mittelteils 36, und komplementäre Kerbverzahnungen 81, ausgebildet in einem Kranz 82 des Lagers 20, das diesen Mittelteil 36 umgibt.This bearing 20 cooperates with the power transmission center 36 of the cylinder 16 through rotary joints. As with the bearings 26, these rotary joints comprise circular involute splines 80 formed in the outer surface of the power transmission center 36 and complementary splines 81 formed in a crown 82 of the bearing 20 which surrounds this center 36.

Außerdem sind Einrichtungen zum Sichern der Translationsbewegung zwischen dem Lager 20 und dem Kraftübertragungs-Mittelteil 16 entsprechend der Schwenkachse xx' der Platte 12a vorgesehen. Diese Translationsverbindungseinrichtungen umfassen z. B. zwei Flansche 84, die fest mit dem Lager 20 verbunden sind und sich beiderseits der Enden der Kerbverzahnungen 81 befinden, die aus der Außenfläche des Innengehäuses 32 vorstehen.In addition, means are provided for ensuring the translational movement between the bearing 20 and the power transmission center 16 according to the pivot axis xx' of the plate 12a. These translational connection means comprise, for example, two flanges 84 which are integral with the bearing 20 and are located on either side of the ends of the serrations 81 which protrude from the outer surface of the inner housing 32.

Wie in der Fig. 2 sehr schematisch dargestellt und mit 86 bezeichnet, ermöglicht der hohle Charakter des rohrförmigen Innengehäuses 32 jedes der Zylinder 16 das Innengehäuse 32 durch eine Leitung 86, die zu einem Temperaturkonditionierungssystem einer Wärmetransportflüssigkeit gehört, in Serie zu verbinden. Es ist also möglich, in den Zylindern eine Wärmetransportflüssigkeit zirkulieren zu lassen, die insbesondere ermöglicht, diese letzteren zu heizen, um ihre Betätigung bei einer zu niedrigen Außentemperatur zu erleichtern.As shown very schematically in Fig. 2 and designated 86, the hollow nature of the tubular inner casing 32 of each of the cylinders 16 allows the inner casing 32 to be connected in series by a pipe 86 belonging to a temperature conditioning system of a heat transfer fluid. It is therefore possible to install a to circulate a heat transfer fluid which makes it possible, in particular, to heat the latter in order to facilitate their operation when the outside temperature is too low.

Damit der Ausfall eines der drei Systeme, mit denen das Flugzeug ausgerüstet ist, ohne Folgen auf die simultane Betätigung von jeder der drei Klappen 12a, 12b und 12c des Elevons 12 bleibt, ist vorzugsweise wenigstens ein Bügel (manille) 88 zwischen jedem Paar benachbarter Klappen des Elevons vorgesehen, im Wesentlichen auf halber Höhe dieser Klappen. Die Bügel 88 ermöglichen außerdem, die Drehung von jeder der Klappen um ihre Mittelrippe 24 zu vermeiden, die sich aufgrund eines Drehantriebs durch ein einziges Lager 20 ereignen könnte.In order that the failure of one of the three systems with which the aircraft is equipped has no consequences for the simultaneous actuation of each of the three flaps 12a, 12b and 12c of the elevon 12, at least one bracket 88 is preferably provided between each pair of adjacent flaps of the elevon, substantially halfway up the height of these flaps. The brackets 88 also make it possible to avoid the rotation of each of the flaps about its central rib 24, which could occur due to a rotary drive by a single bearing 20.

Zusätzlich zu den den konischen Drehzylindern eigenen Vorteilen, die oben genannt wurden, liefert die Anwendung dieser Zylinder beim Betätigen der Ruder eines Flugzeugs zahlreiche Vorteile.In addition to the advantages inherent in conical rotary cylinders mentioned above, the use of these cylinders in operating the control surfaces of an aircraft provides numerous advantages.

So wird durch den Einbau der Zylinder in die Klappen-Vorderkante, die üblicherweise leer ist, Platz frei in einer meist überfüllten Zone, die sich in der Nähe der Rückseite des hinteren Trägers des Flügels befindet.Thus, by installing the cylinders in the flap leading edge, which is usually empty, space is freed up in a usually crowded zone located near the rear of the wing's rear support.

Außerdem erfolgen die Kraftübertragungen zwischen den Zylindern und dem Flügel nahe der Verkleidungsplatten dieses letzteren, was die in die Strukturen eingeleiteten Kräfte reduziert. Es ist also möglich, die Struktur des Lagers 20 in der Nähe seiner Symmetrieachse auszusparen.In addition, the force transmissions between the cylinders and the wing take place close to the covering plates of the latter, which reduces the forces introduced into the structures. It is therefore possible to eliminate the structure of the bearing 20 close to its axis of symmetry.

Wie schon erwähnt, kann ein erfindungsgemäßer konischer Drehzylinder auf zahlreichen industriellen Gebieten verwendet werden, sobald eine Wechseldrehbewegung mit relativ kleinem Ausschlag gesteuert werden soll. Außerdem, je nach auszuübender Kraft, kann dieser Zylinder einfach oder, wie der oben beschriebene, doppelt sein. Die Anzahl der Flügel wird an die Größe der zu steuernden Bewegung angepasst.As already mentioned, a conical rotary cylinder according to the invention can be used in numerous industrial fields whenever it is necessary to control an alternating rotary movement with a relatively small deflection. Moreover, depending on the force to be exerted, this cylinder can be single or, like the one described above, double. The number of vanes is adapted to the magnitude of the movement to be controlled.

Claims

1. Rotary cylinder comprising an inner casing (32) and at least one outer casing (34), one mounted coaxially in the other so as to define at least one annular space between them, and first vanes (40) and second vanes (44) alternately connected to the inner casing and to the outer casing and arranged in said annular space so as to form therein alternately sealed first (48) and second (50) control chambers of variable volume, the alternate pressurization of which causes a relative rotation between the inner casing (32) and the outer casing (34), characterized in that at least one of the inner (32) and outer casings (34) has a varying cross-section so that the first (40) and second vanes (44) have a height which decreases from one end of these vanes to the other.

2. Rotary cylinder according to claim 1, characterized in that the outer housing (34) has a constant cross-section, while the inner housing (32) has a changing cross-section.

3. Rotary cylinder according to claim 2, characterized in that the inner housing (32) has a substantially frustoconical part (38a) and a substantially cylindrical part (38b) which extends a relatively small diameter end of the substantially frustoconical part.

4. Rotary cylinder according to claim 3, characterized in that a relatively large diameter end of the substantially frustoconical part of the inner housing (32) has an outer diameter which is substantially equal to the inner diameter of the outer housing (34).

5. Rotary cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the inner housing (32) and the outer housing (34) each form a rotor and a stator.

6. Rotary cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the inner housing (32) is a tubular Housing connected to a temperature conditioning circuit (86) of a liquid coolant.

7. Rotary cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises two outer casings (34) mounted coaxially on two parts (38) of the inner casing (32), each of these two parts carrying first vanes (40) arranged alternately with the second vanes (44) carried by each of the outer casings (34).

8. Rotary cylinder according to claim 7, characterized in that it has a symmetry with respect to a central plane which cuts through the housing (32) in its middle.

9. Rotary cylinder according to one of claims 7 and 8, characterized in that the heights of the first and second wings (40,44) decrease from the central plane towards its ends.

10. Rotary cylinder according to one of claims 7 to 9, characterized in that the inner housing (32) comprises a power transmission middle part (36) between the parts (38) carrying the first vanes (40), each of the outer housings (34) having a power transmission end part (62) near each of the ends of the cylinder.

11. Aircraft rudder with at least one flap (12a, 12b, 12c) hinged to a rear support (18) of an aircraft wing element about a pivot axis (xx') substantially parallel to said rear support, and means for controlling the pivoting of the flap about said pivot axis, characterized in that the means for controlling the pivoting of the flap comprise at least one cylinder (16) according to one of the preceding claims, which is incorporated in the flap (12a, 12b, 12c) in accordance with said pivot axis (xx').

12. Aircraft rudder according to the combined claims 10 and 11, characterized in that the power transmission end parts (62) of the rotary cylinder (16) are mounted in first bearings (26) carried by the rear support (18) and that the power transmission middle part (36) of the rotary cylinder is mounted in a second bearing (20) carried by the flap (12a).

13. Aircraft rudder according to claim 12, characterized in that each of the first bearings (26) is supported by the rear Support (18) is supported so that it can rotate about a first axis (yy') perpendicular to the support, which passes through the pivot axis (xx') of the flap.

14. Aircraft rudder according to one of claims 12 and 13, characterized in that each of the first bearings (26) is engaged with the power transmission end parts (62) of the cylinder by first means (76) for rotary connection about the pivot axis of the flap, and in that the second bearing (20) is engaged with the power transmission middle part (36) by second means (80) for rotary connection about the pivot axis.

15. Aircraft rudder according to one of claims 12 to 14, characterized in that one of the first bearings (26) is engaged with one of the force transmission end parts (62) of the cylinder by first connecting means for translation according to the pivot axis of the flap, and in that the second bearing (20) is engaged with the force transmission middle part (36) by second connecting means (84) for translation according to the pivot axis.

16. Aircraft rudder according to one of claims 11 to 15, characterized in that the rudder (12) comprises at least two flaps (12a, 12b) which are connected to one another by at least one shackle or bracket (88), wherein a rotary cylinder (16) is installed in each of the flaps.