動力裝置

無人機使用的動力裝置主要有活塞式發(fā)動機、渦噴發(fā)動機、渦扇發(fā)動機、渦槳發(fā)動機、

渦軸發(fā)動機、沖壓發(fā)動機、火箭發(fā)動機、電動發(fā)動機等。

從應(yīng)用上說，渦槳發(fā)動機適用于中高空長航時無人機。

目前主流的民用無人機所采用的動力系統(tǒng)通常為活塞式發(fā)動機和電動機兩種。

活塞式

汽化器

汽化器本質(zhì)上是一根管子，管子中有一個可調(diào)節(jié)板，稱作節(jié)流板，它控制著通過管子氣

流量。管子中有一段較窄，稱作文丘里管（Venturi），在此窄道中氣體流速變快，壓力變小。

該窄道中有一個小孔，稱作噴嘴，汽化器通過它在低壓時吸入燃料。

增壓器

增壓器用來提高發(fā)動機進氣壓力，增加壓縮空氣中氧氣含量，通?？梢允雇艢饬康陌l(fā)

動機增加 20%~50%甚至更高的輸出功率。

點火器

點火器用于點燃燃料和空氣的混合氣體。

當(dāng)前的無人機活塞式發(fā)動機多采用可控硅無觸點電容放電式點火器。電容放電式點火器

由霍爾效應(yīng)傳感器、點火控制盒、點火線圈和火花塞組成。

電動

電動動力系統(tǒng)主要由動力電源、調(diào)速系統(tǒng)和動力電機組成。

電池

電動無人機的動力電源通常采用化學(xué)電池，主要包括：鎳氫電池、鎳鉻電池、鋰聚合物

電池和鋰離子電池等。

4電壓、容量和放電能力是化學(xué)電池的主要參數(shù)。

電壓（V）

電壓的單位是伏特（V）。根據(jù)歐姆定理，電壓等于電流（A）乘以電阻（Ω）。使用

時電池的電壓是不斷變化的，會產(chǎn)生壓降，負載越大，電流越大，電壓就越小，在去掉負載

后電池的電壓還可恢復(fù)到一定值。

鋰聚合物電池的標(biāo)稱電壓是 3.7V，滿電電壓是4.2V，保存電壓是 3.8V，保護電壓是 3.6V。

電池串聯(lián)后的總電壓等于各單體電壓之和；并聯(lián)后的總電壓仍然等于單體電壓。

串聯(lián)用“S”表示，并聯(lián)用“P”表示。6S2P 表示先將 6 個單體電池串聯(lián)，再將 2 組 6S

電池并聯(lián)。

容量（mAh）

容量的單位是毫安時（mAh）。毫安（mA）是電流的單位，1000 毫安等于 1 安（即

1A=1000mA）。如 16000mAh 的電池，表示持續(xù)用 16000 毫安的電流能放電一個小時。

容量還可以用瓦時（Wh）表示，瓦是功率單位，1W=1VA。如 6S 16000mAh 的電池，

其滿電時瓦時容量=（6×4.2V）×（16Ah）=403.2Wh。

一般來說，電池的體積越大，它能儲存的電量就越多，但重量也越重。

電池并聯(lián)后，其總電流等于各單體電流之和，其總?cè)萘康扔诟鲉误w電池的容量之和。

放電倍率（C）

電池的放電能力用放電倍率（C）表示，C 值越大表示電池放電能力越強。C 值與電池

容量的乘積代表該電池的最大放電電流。如 16000mAh 25C 的電池，其最大放電電流

=16A×25=400A。

充電倍率（C）

充電過程對電池的壽命有相當(dāng)大的影響。大電流充電會破壞電池的性能。一般廠家要求

用 0.1C 的電流充電。而鋰聚合物電池因為性能優(yōu)越，在保證冷卻通風(fēng)的條件下，可以用 1C

的電流充電。

電調(diào)（ESC）

電調(diào)（Electronic Speed Controller，ESC），全稱為電子調(diào)速器。它根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)電

機的轉(zhuǎn)速。電調(diào)分為有刷電調(diào)和無刷電調(diào)，分別用于有刷電機和無刷電機。

無刷電調(diào)一般有 7 根或 8 根線。電調(diào)的電源線（一紅一黑，代表正負極）用來連接電池，

輸出線（3 根）用來連接電機，信號線（有 BEC 功能的 3 根，無 BEC 功能的 2 根）用來連

接飛控或接收機。

所謂 BEC（Battery Elimination Circuit）功能是指電調(diào)的信號線能輸出 5V 左右的電壓，

可以為接收機供電，接收機再給舵機供電；或者用來連接飛控，給飛控供電。

電機

電機分為有刷電機和無刷電機。有刷電機效率較低，在無人機領(lǐng)域已逐漸不再使用。

電機的參數(shù)主要有 kV 值和尺寸。

kV 值是指每伏電壓能使該電機達到的轉(zhuǎn)速。

尺寸用4位數(shù)表示，如 2212、2810，前 2 位表示定子直徑，后 2 位表示定子高度，單位：mm。

一般高 kV 值電機配小槳，低 kV 值電機配大槳。

渦噴、渦軸、渦槳和渦扇

小型渦輪噴氣發(fā)動機已在少數(shù)高速無人機靶機和攻擊無人機中得到應(yīng)用。

渦軸發(fā)動機適用于中低空、低速短距/垂直起降無人機和傾轉(zhuǎn)旋翼無人機，飛機起飛質(zhì)

量可達 1000kg。

渦槳發(fā)動機適用于中高空長航時無人機，起飛質(zhì)量可達 3000kg。

渦扇發(fā)動機適用于高空長航時無人機和無人戰(zhàn)斗機，起飛質(zhì)量可以很大。

螺旋槳

螺旋槳用來產(chǎn)生升力、拉力或推力。

螺旋槳槳葉是扭轉(zhuǎn)的。槳葉從轂軸到葉尖，其安裝角從大到小，線速度從小到大，這樣

保證了槳葉從轂軸到葉尖產(chǎn)生的升力一致。

螺旋槳有定距槳和變距槳。定距槳還可分為爬升槳和巡航槳。

多旋翼和固定翼無人機通常使用的是定距螺旋槳，其尺寸用直徑和螺距表示，單位為英

寸（in），1 英寸等于 2.54 厘米。螺距是指螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周槳平面經(jīng)過的距離。

無人機一般使用 2 葉槳，少數(shù)使用 3 葉槳或 4 葉槳。在其他條件相同的條件下，2 葉槳

效率要高于多葉槳。

逆時針旋轉(zhuǎn)的槳為正槳（CCW，Counter ClockWise），順時針旋轉(zhuǎn)的槳為反槳（CW，

ClockWise）。