无人机动力装置知识大全（无人机动力系统组成）

动力装置

无人机使用的动力装置主要有活塞式发动机、涡喷发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、

涡轴发动机、冲压发动机、火箭发动机、电动发动机等。

从应用上说，涡桨发动机适用于中高空长航时无人机。

目前主流的民用无人机所采用的动力系统通常为活塞式发动机和电动机两种。

活塞式

汽化器

汽化器本质上是一根管子，管子中有一个可调节板，称作节流板，它控制着通过管子气

流量。管子中有一段较窄，称作文丘里管（Venturi），在此窄道中气体流速变快，压力变小。

该窄道中有一个小孔，称作喷嘴，汽化器通过它在低压时吸入燃料。

增压器

增压器用来提高发动机进气压力，增加压缩空气中氧气含量，通常可以使同排气量的发

动机增加 20%~50%甚至更高的输出功率。

点火器

点火器用于点燃燃料和空气的混合气体。

当前的无人机活塞式发动机多采用可控硅无触点电容放电式点火器。电容放电式点火器

由霍尔效应传感器、点火控制盒、点火线圈和火花塞组成。

电动

电动动力系统主要由动力电源、调速系统和动力电机组成。

电池

电动无人机的动力电源通常采用化学电池，主要包括：镍氢电池、镍铬电池、锂聚合物

电池和锂离子电池等。

4电压、容量和放电能力是化学电池的主要参数。

电压（V）

电压的单位是伏特（V）。根据欧姆定理，电压等于电流（A）乘以电阻（Ω）。使用

时电池的电压是不断变化的，会产生压降，负载越大，电流越大，电压就越小，在去掉负载

后电池的电压还可恢复到一定值。

锂聚合物电池的标称电压是 3.7V，满电电压是4.2V，保存电压是 3.8V，保护电压是 3.6V。

电池串联后的总电压等于各单体电压之和；并联后的总电压仍然等于单体电压。

串联用“S”表示，并联用“P”表示。6S2P 表示先将 6 个单体电池串联，再将 2 组 6S

电池并联。

容量（mAh）

容量的单位是毫安时（mAh）。毫安（mA）是电流的单位，1000 毫安等于 1 安（即

1A=1000mA）。如 16000mAh 的电池，表示持续用 16000 毫安的电流能放电一个小时。

容量还可以用瓦时（Wh）表示，瓦是功率单位，1W=1VA。如 6S 16000mAh 的电池，

其满电时瓦时容量=（6×4.2V）×（16Ah）=403.2Wh。

一般来说，电池的体积越大，它能储存的电量就越多，但重量也越重。

电池并联后，其总电流等于各单体电流之和，其总容量等于各单体电池的容量之和。

放电倍率（C）

电池的放电能力用放电倍率（C）表示，C 值越大表示电池放电能力越强。C 值与电池

容量的乘积代表该电池的最大放电电流。如 16000mAh 25C 的电池，其最大放电电流

=16A×25=400A。

充电倍率（C）

充电过程对电池的寿命有相当大的影响。大电流充电会破坏电池的性能。一般厂家要求

用 0.1C 的电流充电。而锂聚合物电池因为性能优越，在保证冷却通风的条件下，可以用 1C

的电流充电。

电调（ESC）

电调（Electronic Speed Controller，ESC），全称为电子调速器。它根据控制信号调节电

机的转速。电调分为有刷电调和无刷电调，分别用于有刷电机和无刷电机。

无刷电调一般有 7 根或 8 根线。电调的电源线（一红一黑，代表正负极）用来连接电池，

输出线（3 根）用来连接电机，信号线（有 BEC 功能的 3 根，无 BEC 功能的 2 根）用来连

接飞控或接收机。

所谓 BEC（Battery Elimination Circuit）功能是指电调的信号线能输出 5V 左右的电压，

可以为接收机供电，接收机再给舵机供电；或者用来连接飞控，给飞控供电。

电机

电机分为有刷电机和无刷电机。有刷电机效率较低，在无人机领域已逐渐不再使用。

电机的参数主要有 kV 值和尺寸。

kV 值是指每伏电压能使该电机达到的转速。

尺寸用4位数表示，如 2212、2810，前 2 位表示定子直径，后 2 位表示定子高度，单位：mm。

一般高 kV 值电机配小桨，低 kV 值电机配大桨。

涡喷、涡轴、涡桨和涡扇

小型涡轮喷气发动机已在少数高速无人机靶机和攻击无人机中得到应用。

涡轴发动机适用于中低空、低速短距/垂直起降无人机和倾转旋翼无人机，飞机起飞质

量可达 1000kg。

涡桨发动机适用于中高空长航时无人机，起飞质量可达 3000kg。

涡扇发动机适用于高空长航时无人机和无人战斗机，起飞质量可以很大。

螺旋桨

螺旋桨用来产生升力、拉力或推力。

螺旋桨桨叶是扭转的。桨叶从毂轴到叶尖，其安装角从大到小，线速度从小到大，这样

保证了桨叶从毂轴到叶尖产生的升力一致。

螺旋桨有定距桨和变距桨。定距桨还可分为爬升桨和巡航桨。

多旋翼和固定翼无人机通常使用的是定距螺旋桨，其尺寸用直径和螺距表示，单位为英

寸（in），1 英寸等于 2.54 厘米。螺距是指螺旋桨旋转一周桨平面经过的距离。

无人机一般使用 2 叶桨，少数使用 3 叶桨或 4 叶桨。在其他条件相同的条件下，2 叶桨

效率要高于多叶桨。

逆时针旋转的桨为正桨（CCW，Counter ClockWise），顺时针旋转的桨为反桨（CW，

ClockWise）。