一种无旋翼遥控飞行器的制作方法

本发明涉及一种遥控无人飞行器，更具体地说，涉及一种无旋翼遥控飞行器，尤其涉及适合儿童使用的小型遥控玩具飞行器。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机(unmannedaerialvehicle)”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

目前，市场上的飞行器种类众多，且多为多旋翼飞行器，主要面向于成年人，在操控性方面表现优异，且不需要跑道便可以垂直起降，起飞后可在空中悬停，同时，在可靠性方面，多旋翼也是表现最出色的。现有的多旋翼式无人机噪音大，其螺旋桨旋翼抗摔性能差，在飞行中遇到杂物、树枝等可能直接造成螺旋桨报废，并且具有能耗大、续航时间较短等问题。另外，考虑到安全隐患问题，几乎没有针对于低龄儿童设计的遥控飞行器，多旋翼飞行器对于儿童而言，容易割伤儿童，存在一定的危险系数，因此导致无人机在低龄儿童市场上的空白。

针对上述问题，中国专利号zl201520627047.0，授权公告日为2015年12月30日，发明创造名称为：无旋翼式多轴飞行器，该申请案涉及一种无旋翼式多轴飞行器，包括安装平台及多个升力喷气装置，多个升力喷气装置呈水平或非水平对置安装在安装平台上；升力喷气装置包括总吸气增压装置、环形出风装置、传送风管、动力驱动装置及叶轮和进气装置，传送风管的两端分别与总吸气增压装置及环形出风装置连接；总吸气增压装置呈90°向上或呈90°向下或对口安装在安装平台上，动力驱动装置连接在传送风管连接安装平台的端部，叶轮和进气装置与动力驱动装置连接；环形出风装置上设有环形出风口，环形出风口一侧设有环形风管开口风口。该申请案的飞行器采用无旋翼式结构，消除了传统无人机旋翼结构存在的缺点。在该申请中，其在安装平台设置通过传送风管连接多个环形出风装置，利用总吸气增压装置将空气通过传送风管输送到环形出风装置来实现喷气升力作用，并通过控制环形出风装置的角度等来实现悬停转向等功能。但是该申请案的飞行器依然存在以下缺陷：

第一、其通过传送风管实现压缩空气的输送，一方便存在一定的能量损耗，对飞行器的续航存在不利影响，另一方便，传送风管作为连接杆件，其在飞行过程中为主要受力部件，因此对其材质要求较高，既要求具有足够的强度，有要求具有较轻的重量，从而增加了飞行器的制造成本；

第二，其通过转向装置控制环形出风装置的角度来实现飞行器旋转等动作，且控制环形出风装置进行旋转来改变出风角度还需要对环形出风装置进行活动关节连接，转向装置的设置增加了飞行器的结构复杂性，对飞行器的稳定性存在较大影响；

第三，其总吸气增压装置采用动力驱动装置驱动叶轮实现空气增压，对于遥控飞行器而言，喷气稳定性是至关重要的，而市面上罕见有无旋翼式喷气无人机出现的关键原因在于，无旋翼式喷气无人机的喷气升力稳定性较多旋翼无人机相比存在较大差距，因此对于无旋翼式喷气无人机的空气增压均匀性和稳定性有待进一步改进。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有无旋翼式飞行器存在的上述不足，提供一种无旋翼遥控飞行器，采用本发明的技术方案，利用涡轮鼓风机构向环形鼓风腔体内相互独立的区域内鼓入空气，通过环形鼓风腔体上设置的环形喷气口向下喷气来提供飞行升力，通过改变各个涡轮鼓风机构的喷气量即可飞行器升降、悬停和前后移动等动作，并利用环形鼓风腔体内能够转动改变喷气方向的隔板来控制飞行器的旋转动作，不仅飞行器的结构简单紧凑，而且采用该喷气结构设置更加便于飞行器飞行姿态控制，飞行平稳可靠，操控简单方便；并且，利用优化设计的的涡轮鼓风机构提供了更为强劲的飞行动力和喷气稳定性，提高了飞行器的续航能力；同时飞行器外表圆滑无尖锐部件及旋翼，使用更加安全，满足了低龄儿童的使用需要。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种无旋翼遥控飞行器，包括环形鼓风腔体、涡轮鼓风机构和仓体，所述的仓体固定在环形鼓风腔体的中间，所述的环形鼓风腔体内设有环形空腔，所述的环形空腔内设有至少三组将环形空腔等分隔离为相互独立区域的隔板，所述的环形空腔的每个独立区域的中部均对应地在环形鼓风腔体的外侧壁上均匀设置一组用于向环形空腔内鼓入气流的涡轮鼓风机构，所述的环形鼓风腔体上设有一圈能够向下喷气来提供升力的喷气口，所述的环形空腔内还设有能够带动隔板转动来改变喷气方向的转向机构。

更进一步地，所述的仓体的外侧壁与环形鼓风腔体的内侧壁之间形成开口向下的环形喷气通道，该环形喷气通道与喷气口相连通。

更进一步地，所述的环形鼓风腔体的内侧壁为锥面结构，且环形鼓风腔体的内侧壁较小的开口朝上，且环形鼓风腔体朝上的开口与仓体的外侧壁固定连接，环形鼓风腔体的内侧壁较大的开口朝下，且环形鼓风腔体朝下的开口与仓体的外侧壁形成环形喷气通道，所述的喷气口设于环形鼓风腔体朝上的开口处。

更进一步地，所述的仓体为球形结构。

更进一步地，所述的转向机构为舵机。

更进一步地，所述的涡轮鼓风机构包括鼓风外壳以及依次设于鼓风外壳内的隔离底座、漏斗形涡轮、电机固定座、电机、导流盖和导流罩，所述的电机安装于电机固定座内，所述的导流盖与电机固定座固定连接，将电机固定在导流盖和电机固定座之间，所述的电机的旋转轴伸出电机固定座并与漏斗形涡轮相连接，所述的电机固定座上设有与漏斗形涡轮的内锥面间隙配合的外锥面结构，所述的隔离底座上设有与漏斗形涡轮的外锥面间隙配合的内锥面结构，且隔离底座的中部设有与鼓风外壳上的吸气口对应地开口，所述的导流罩罩设于导流盖上，且两者之间形成气体导流通道。

更进一步地，所述的电机固定座的外周设有与漏斗形涡轮的出风口相对应的通气栅格，所述的导流盖上间隔设有若干导流扇叶，相邻的导流扇叶与导流罩围成气体导流通道，且各个气体导流通道与通气栅格相对应。

更进一步地，所述的导流盖上位于相邻两个导流扇叶之间还设有散热孔。

更进一步地，所述的导流罩的内侧还设有与上述导流扇叶位置相对应的定位槽。

更进一步地，所述的导流罩、电机固定座和隔离底座三者的外周通过螺钉固定连接，并通过压在导流罩上的压盖固定在鼓风外壳内。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其利用涡轮鼓风机构向环形鼓风腔体内相互独立的区域内鼓入空气，通过环形鼓风腔体上设置的环形喷气口向下喷气来提供飞行升力，通过改变各个涡轮鼓风机构的喷气量即可飞行器升降、悬停和前后移动等动作，并利用环形鼓风腔体内能够转动改变喷气方向的隔板来控制飞行器的旋转动作，不仅飞行器的结构简单紧凑，而且采用该喷气结构设置更加便于飞行器飞行姿态控制，飞行平稳可靠，操控简单方便；

(2)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其仓体的外侧壁与环形鼓风腔体的内侧壁之间形成开口向下的环形喷气通道，利用环形喷气通道使飞行器的飞行升力作用更加均匀平稳，从而提高了飞行器的飞行稳定性，更加易于操控；并且，与环形喷气通道连通的喷气口设于环形鼓风腔体朝上的开口处，这样，保证了涡轮鼓风机构提供的风压经过喷气口和环形喷气通道的喷气路径后分布更加均匀，喷气方向更加稳定，降低了气流紊乱而带来的不稳定性；

(3)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其仓体采用球形结构，配合外周设置的环形鼓风腔体，飞行器的整体外形类似于科幻飞碟，提高了视觉效果，给人带来更加强烈的既视感，激发了孩子的兴趣；并且，飞行器外表圆滑无尖锐部件及旋翼，使用更加安全，满足了低龄儿童的使用需要；

(4)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其转向机构采用舵机，结构小巧轻便，便于安装，控制精确便捷，便于操控；

(5)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其涡轮鼓风机构采用鼓风外壳以及依次设于鼓风外壳内的隔离底座、漏斗形涡轮、电机固定座、电机、导流盖和导流罩等组成，电机固定座上设有与漏斗形涡轮的内锥面间隙配合的外锥面结构，隔离底座上设有与漏斗形涡轮的外锥面间隙配合的内锥面结构，漏斗形涡轮在涡轮鼓风机构内部采用间隙配合，大幅提高了涡轮的增压效果，提高了鼓风效率，进而提高了飞行器的飞行动力和稳定性，降低了电机的能量损耗，提高了飞行器的续航能力；

(6)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其涡轮鼓风机构内设有导流扇叶构成的气体导流通道，使涡轮鼓风机构鼓入环形鼓风腔体内的气体更加平稳，进一步提高了飞行器的飞行稳定性；

(7)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其导流盖上位于相邻两个导流扇叶之间还设有散热孔，利用散热孔可将电机的发热快速带走，降低了电机的工作温度，从而提高了电机的使用寿命；

(8)本发明的一种无旋翼遥控飞行器，其涡轮鼓风机构中的各个部件组装方便，通过螺钉连接即可，并且涡轮鼓风机构在环形鼓风腔体上安装方便，便于制作。

附图说明

图1为本发明的一种无旋翼遥控飞行器的立体结构示意图；

图2为本发明的一种无旋翼遥控飞行器的透视结构示意图；

图3为图1中的a-a方向的剖视结构示意图；

图4为本发明的一种无旋翼遥控飞行器中的一组涡轮鼓风机构的拆分结构示意图；

图5为本发明中的涡轮鼓风机构的爆炸结构示意图；

图6为本发明中的电机固定座与导流盖的连接结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、环形鼓风腔体；101、隔板；102、转向机构；103、环形空腔；104、喷气口；105、环形喷气通道；200、涡轮鼓风机构；201、鼓风外壳；202、隔离底座；203、漏斗形涡轮；204、电机固定座；204a、通气栅格；205、电机；206、导流盖；206a、导流扇叶；206b、散热孔；207、导流罩；207a、定位槽；208、压盖；300、仓体。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1、图2和图3所示，本实施例的一种无旋翼遥控飞行器，包括环形鼓风腔体100、涡轮鼓风机构200和仓体300，仓体300固定在环形鼓风腔体100的中间，仓体300内可安装飞行器的控制器、电源和指示灯等零部件，仓体300底部也可设置落地架及摄像头安装支架等部件；环形鼓风腔体100内设有环形空腔103，环形空腔103内设有至少三组将环形空腔103等分隔离为相互独立区域的隔板101，如图2所示采用三块隔板101将环形空腔103等分为三组独立区域，环形空腔103的每个独立区域的中部均对应地在环形鼓风腔体100的外侧壁上均匀设置一组用于向环形空腔103内鼓入气流的涡轮鼓风机构200，环形鼓风腔体100上设有一圈能够向下喷气来提供升力的喷气口104，涡轮鼓风机构200将空气吸入并增压后鼓入对应的环形空腔103的独立区域内，然后通过环形的喷气口104向下喷出，形成反向作用力，从而提供飞行器的升力；环形空腔103内还设有能够带动隔板101转动来改变喷气方向的转向机构102，通过转向机构102控制隔板101转动即可改变喷气方向，形成相切于环形鼓风腔体100的作用力，从而能够控制飞行器旋转动作。采用上述结构，利用涡轮鼓风机构200向环形鼓风腔体100内相互独立的区域内鼓入空气，通过环形鼓风腔体100上设置的环形喷气口104向下喷气来提供飞行升力，通过改变各个涡轮鼓风机构200的喷气量即可飞行器升降、悬停和前后移动等动作，并利用环形鼓风腔体100内能够转动改变喷气方向的隔板101来控制飞行器的旋转动作，不仅飞行器的结构简单紧凑，而且采用该喷气结构设置更加便于飞行器飞行姿态控制，飞行平稳可靠，操控简单方便。

参见图3所示，在本实施例中，仓体300的外侧壁与环形鼓风腔体100的内侧壁之间形成开口向下的环形喷气通道105，该环形喷气通道105与喷气口104相连通，利用环形喷气通道105使飞行器的飞行升力作用更加均匀平稳，从而提高了飞行器的飞行稳定性，更加易于操控。具体地，环形鼓风腔体100的内侧壁为锥面结构，呈喇叭状，且环形鼓风腔体100的内侧壁较小的开口朝上，且环形鼓风腔体100朝上的开口与仓体300的外侧壁固定连接，环形鼓风腔体100的内侧壁较大的开口朝下，且环形鼓风腔体100朝下的开口与仓体300的外侧壁形成环形喷气通道105，喷气口104设于环形鼓风腔体100朝上的开口处，这样，保证了涡轮鼓风机构200提供的风压经过喷气口104和环形喷气通道105的喷气路径后分布更加均匀，喷气方向更加稳定，降低了气流紊乱而带来的不稳定性。另外，仓体300为球形结构，环形鼓风腔体100偏向于仓体300的上方设置，使飞行器的重心整体偏下，这样，通过环形喷气通道105与仓体300下部外壁的作用使喷出的气体基本保持垂直向下，且喷出的气体的反作用力能够更好地作用在仓体300的外壁上，进一步保证了飞行器的飞行稳定性；同时，采用球形结构的仓体300，配合外周设置的环形鼓风腔体100，飞行器的整体外形类似于科幻飞碟，提高了视觉效果，给人带来更加强烈的既视感，激发了孩子的兴趣；并且，飞行器外表圆滑无尖锐部件及旋翼，使用更加安全，满足了低龄儿童的使用需要。在本实施例中，转向机构102优选为舵机，结构小巧轻便，便于安装，控制精确便捷，便于操控。

结合图4、图5和图6所示，在本实施例中，涡轮鼓风机构200包括鼓风外壳201以及依次设于鼓风外壳201内的隔离底座202、漏斗形涡轮203、电机固定座204、电机205、导流盖206和导流罩207，鼓风外壳201上设有吸气口，电机205安装于电机固定座204内，导流盖206与电机固定座204固定连接，将电机205固定在导流盖206和电机固定座204之间，导流盖206与电机固定座204采用螺钉连接即可，电机205的旋转轴伸出电机固定座204并与漏斗形涡轮203相连接，电机固定座204上设有与漏斗形涡轮203的内锥面间隙配合的外锥面结构，隔离底座202上设有与漏斗形涡轮203的外锥面间隙配合的内锥面结构，且隔离底座202的中部设有与鼓风外壳201上的吸气口对应地开口，这样，经过漏斗形涡轮203增压后的空气不会在漏斗形涡轮203的内外锥面产生紊乱气流而造成能量损耗，大幅提高了涡轮的增压效果，提高了鼓风效率，进而提高了飞行器的飞行动力和稳定性，降低了电机的能量损耗，提高了飞行器的续航能力。导流罩207罩设于导流盖206上，且两者之间形成气体导流通道，具体地，电机固定座204的外周设有与漏斗形涡轮203的出风口相对应的通气栅格204a，导流盖206上间隔设有若干导流扇叶206a，相邻的导流扇叶206a与导流罩207围成气体导流通道，且各个气体导流通道与通气栅格204a相对应，使涡轮鼓风机构200鼓入环形鼓风腔体100内的气体更加平稳，进一步提高了飞行器的飞行稳定性。为了便于导流罩207与导流盖206定位配合，在导流罩207的内侧还设有与上述导流扇叶206a位置相对应的定位槽207a，更加便于导流罩207与导流盖206的装配，便于气体导流通道的形成。另外，在导流盖206上位于相邻两个导流扇叶206a之间还设有散热孔206b，当增压后的空气从气体导流通道快速流动时，电机205产生的热量即可从散热孔206b抽出，并被快速带走，降低了电机205的工作温度，从而提高了电机205的使用寿命。此外，导流罩207、电机固定座204和隔离底座202三者的外周通过螺钉固定连接，并通过压在导流罩207上的压盖208固定在鼓风外壳201内，具体装配时，可先将电机固定座204、电机205和导流盖206三者通过螺钉组成为一个整体，然后将漏斗形涡轮203与电机205的旋转轴连接，之后将隔离底座202、电机固定座204和导流罩207三者的外周通过螺钉连接，再然后将连接后的整体结构安装在鼓风外壳201内，通过压盖208将其压紧，并利用螺钉将压盖208与鼓风外壳201固定连接；最后，将涡轮鼓风机构200整体安装在环形鼓风腔体100上即可。涡轮鼓风机构200中的各个部件组装方便，通过螺钉连接即可，并且涡轮鼓风机构200在环形鼓风腔体100上安装方便，便于制作。

参见图1和图2所示，在实施例中，涡轮鼓风机构200在环形鼓风腔体100上均匀设有三组，当然，根据具体需要，涡轮鼓风机构200在环形鼓风腔体100上也可设置三组以上。

本实施例的一种无旋翼遥控飞行器，配合遥控手柄即可进行飞行操控。涡轮鼓风机构200启动后，将空气从侧面吸入，增压后鼓入环形鼓风腔体100内，鼓入的空气在环形空腔103内被隔板101分为三个区域，互不干扰，经由内部的一圈喷气口104向下喷出，形成反作用力，从而使飞行器升起；当同时改变的各组涡轮鼓风机构200的出风量时，即可改变反作用力的大小，完成升降动作，也可控制飞行器悬停；当通过改变某一组涡轮鼓风机构200的转速，加大某一区域的喷气量，使机体倾斜一定角度，保持稳定，即可完成前进或后退动作；当通过舵机改变隔板101的角度，即可改变气流喷出的方向，形成相切于圆环的作用力，完成旋转动作。

本发明的一种无旋翼遥控飞行器，利用涡轮鼓风机构向环形鼓风腔体内相互独立的区域内鼓入空气，通过环形鼓风腔体上设置的环形喷气口向下喷气来提供飞行升力，通过改变各个涡轮鼓风机构的喷气量即可飞行器升降、悬停和前后移动等动作，并利用环形鼓风腔体内能够转动改变喷气方向的隔板来控制飞行器的旋转动作，不仅飞行器的结构简单紧凑，而且采用该喷气结构设置更加便于飞行器飞行姿态控制，飞行平稳可靠，操控简单方便；并且，利用优化设计的的涡轮鼓风机构提供了更为强劲的飞行动力和喷气稳定性，提高了飞行器的续航能力；同时飞行器外表圆滑无尖锐部件及旋翼，使用更加安全，满足了低龄儿童的使用需要。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。