前言：
經(jīng)過了13、14、15這三年，無人機(jī)領(lǐng)域的融資越來越難，投資人也逐漸對(duì)電動(dòng)無人機(jī)提不起興趣，消費(fèi)級(jí)無人機(jī)廠家競(jìng)爭(zhēng)激烈，山寨橫行。無人機(jī)B端市場(chǎng)前景被看好，但也面臨著許多的問題，在電力、消防、植保等領(lǐng)域無人機(jī)的載重及續(xù)航時(shí)間成為制約其發(fā)展的重要因素。
自今年以來，燃油動(dòng)力多旋翼無人機(jī)被炒得次數(shù)越來越多。其大載重與長(zhǎng)航時(shí)為B端市場(chǎng)帶來曙光。當(dāng)然在其載重和航時(shí)占有優(yōu)勢(shì)的時(shí)候，其相比于電動(dòng)多旋翼的劣勢(shì)也比較明顯突出。
一、油動(dòng)多旋翼的分類
油動(dòng)多旋翼按驅(qū)動(dòng)的方式分，可分為兩類：油動(dòng)直驅(qū)多旋翼，油動(dòng)變槳距多旋翼；
油動(dòng)多旋翼按動(dòng)力類型分，又可分為：油電混合多旋翼，純油動(dòng)多旋翼；
1：油動(dòng)直驅(qū)多旋翼
所謂油動(dòng)直驅(qū)多旋翼就是直接通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制無人機(jī)的姿態(tài)飛行。其與電動(dòng)多旋翼的驅(qū)動(dòng)方式及原理是基本一樣。此種驅(qū)動(dòng)方式其優(yōu)缺點(diǎn)也十分明顯。
油動(dòng)直驅(qū)的優(yōu)點(diǎn)：
?。?）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。油動(dòng)直驅(qū)多旋翼其控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速快慢的方式是通過飛控控制舵機(jī)來改變發(fā)動(dòng)機(jī)油門的大小，進(jìn)而來控制其飛行姿態(tài)。這種方式是靠機(jī)械式的方式來控制油門的大小。還有一種方式是將普通的機(jī)械式控制變?yōu)殡妵?，電噴的精?zhǔn)度要比機(jī)械式的高，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速飛行狀態(tài)下精準(zhǔn)控油，性能要比機(jī)械式的高很多。但是電噴的可靠性沒有傳統(tǒng)機(jī)械時(shí)的好，故障率比較高。
（2）質(zhì)量輕，體積小。由于其沒有繁瑣的變速機(jī)構(gòu)，其機(jī)體質(zhì)量要比變槳距的小很多，且轉(zhuǎn)速高，槳盤面積小，使得其體積遠(yuǎn)小于變槳距，運(yùn)輸比較方便。
油動(dòng)直驅(qū)的缺點(diǎn)：
（1）抗風(fēng)性差。其響應(yīng)速度慢，油動(dòng)直驅(qū)的抗風(fēng)性比較差，3級(jí)風(fēng)就不能飛，不抗風(fēng)的無人機(jī)你會(huì)用嗎？。
（2）壽命短。目前國(guó)內(nèi)油動(dòng)多旋翼廠家?guī)缀醵加玫氖菄?guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，最常見的是DLE與DLA的發(fā)動(dòng)機(jī)。詢問發(fā)動(dòng)機(jī)廠家，DLE、DLA發(fā)動(dòng)機(jī)壽命差不多只有200小時(shí)，再加上直驅(qū)的驅(qū)動(dòng)變速方式使得其發(fā)動(dòng)機(jī)壽命變得更短！不過也有用國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)的廠家，但是國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)不僅價(jià)格昂貴，而且維修周期以及費(fèi)用同比國(guó)內(nèi)要高出很多。
?。?）震動(dòng)大，安全性能有待考證。發(fā)動(dòng)機(jī)越多其震動(dòng)就越大，這使得其結(jié)構(gòu)在抗疲勞設(shè)計(jì)方面要著重考慮。震動(dòng)對(duì)飛控的影響也非常大，短時(shí)間里飛行可能不會(huì)出現(xiàn)問題，但飛行時(shí)間一旦過長(zhǎng)，其對(duì)飛控的的影響就顯得越來越明顯。大疆飛控研發(fā)這么長(zhǎng)時(shí)間都會(huì)出現(xiàn)飛控變傻不受控制“一建放生”的現(xiàn)象，油動(dòng)飛控的可靠性有待進(jìn)一步的觀察驗(yàn)證，其開發(fā)難度要比電動(dòng)的難很多，如果單純的將電動(dòng)的飛控移植到油動(dòng)稍作改變，或是將開源的改動(dòng)應(yīng)用，那么未來其安全性，尤其長(zhǎng)期飛行作業(yè)就不能夠保證。
2：油動(dòng)變距多旋翼
所謂油動(dòng)變距多旋翼就是其發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速一定，通過減速箱將高轉(zhuǎn)速變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速，改變槳的螺距來實(shí)現(xiàn)升力大小的變化。
油動(dòng)變距的優(yōu)點(diǎn)：
?。?）響應(yīng)快，抗風(fēng)性強(qiáng)。由于油動(dòng)變距多旋翼是通過變距的方式來改變轉(zhuǎn)速，其響應(yīng)速度要比油動(dòng)直驅(qū)改變油門的大小要快很多。
?。?）壽命較長(zhǎng)。油動(dòng)變距相比于油動(dòng)直驅(qū)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命不會(huì)減短，其轉(zhuǎn)速一直恒定在發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速狀態(tài)。但這也只是相比于油動(dòng)直驅(qū)多旋翼的壽命。國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命200小時(shí)。
油動(dòng)變距的缺點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修成本高。油動(dòng)變距相比油動(dòng)直驅(qū)加了變距機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)，這使得其維修成本很高，并且炸機(jī)成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油動(dòng)直驅(qū)的炸機(jī)成本。
?。?）質(zhì)量大，體積大。結(jié)構(gòu)復(fù)雜后質(zhì)量就會(huì)上去，變槳距的槳要比油動(dòng)直驅(qū)的大很多，這就使得無人機(jī)軸距變大，進(jìn)而使得體積變大，運(yùn)輸起來很不方便。折疊或許可以解決。
（3）震動(dòng)大。這個(gè)確定油動(dòng)直驅(qū)的缺點(diǎn)一樣。
二、目前國(guó)內(nèi)有哪些公司在做油動(dòng)多旋翼？
目前國(guó)內(nèi)做油動(dòng)多旋翼且被媒體曝光以及擁有專利的企業(yè)不超過十家，但潛伏研發(fā)的可能很多。此處提到的無人機(jī)企業(yè)均用簡(jiǎn)稱，不用全名，不為任何企業(yè)背書，例舉到的每一個(gè)企業(yè)的油動(dòng)多旋翼都有各自不一樣特點(diǎn)，沒有一家重復(fù)。
1：油動(dòng)變距多旋翼
油動(dòng)變距多旋翼應(yīng)該說是國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)者最早嘗試的。其代表性創(chuàng)業(yè)公司有兩家。
?。?）天行健。遼陽(yáng)天行健變距多旋翼應(yīng)該是國(guó)內(nèi)最早的，其載重80KG，是已知在國(guó)內(nèi)油動(dòng)多旋翼載重最大的一家。其專利擁有數(shù)量也是最多的。
?。?）浩恒征途。其油動(dòng)變距多旋翼不同于天行健的多旋翼，其是有1個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)一分四的方式來設(shè)計(jì)研發(fā)?？蓪?shí)現(xiàn)30分鐘載重25公斤飛行，這是一家北航90后團(tuán)隊(duì)打造油動(dòng)多旋翼。
2：油動(dòng)直驅(qū)多旋翼
?。?）壯龍。油動(dòng)直驅(qū)在國(guó)外有許多老外做過，時(shí)間比較悠久。在國(guó)內(nèi)第一個(gè)做出的企業(yè)是壯龍。4月19日，第七屆中國(guó)國(guó)際現(xiàn)代農(nóng)業(yè)博覽會(huì)在中國(guó)國(guó)際展覽中心盛大開幕，此次展會(huì)，依舊吸引了國(guó)內(nèi)眾多無人機(jī)廠商前來參展，其中，世界首款油動(dòng)直驅(qū)多旋翼無人機(jī)——“大壯”首次亮相展會(huì)，便以其大載重、長(zhǎng)航時(shí)的優(yōu)勢(shì)吸引了業(yè)內(nèi)及觀展者的關(guān)注，成為展會(huì)的一匹黑馬。其載重70KG，續(xù)航時(shí)間4小時(shí)。其發(fā)動(dòng)機(jī)改裝有電噴。
?。?）天馬。天馬油動(dòng)多旋翼載重70公斤，續(xù)航2.5小時(shí)。不同的是其研發(fā)團(tuán)隊(duì)跟浩恒征途一樣為90后。不過其研發(fā)進(jìn)度要滯后于同類型的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手壯龍。油動(dòng)多旋翼的競(jìng)爭(zhēng)將在今年付出水面。
3：油電混合多旋翼
?。?）艾特。油電混合多旋翼無人機(jī)，最早被媒體報(bào)道的便是艾特?！癆TUAV多旋翼飛行器”支持長(zhǎng)航時(shí)飛行作業(yè)，最大續(xù)航時(shí)間可達(dá)到一個(gè)半小時(shí)，航速最快可達(dá)60km每小時(shí)，其間可載重10kg。艾特ATUAV在載重上不占優(yōu)勢(shì)。
?。?）天圣。天圣的TL-YD1060油電混合型五旋翼無人機(jī)續(xù)航時(shí)間60min，最大載荷15kg。
三、油動(dòng)多旋翼靠譜否？
無人機(jī)行業(yè)內(nèi)的專家對(duì)油動(dòng)變距四旋翼都持比較謹(jǐn)慎的態(tài)度。有業(yè)內(nèi)人士表示：油動(dòng)多旋翼失去了多旋翼的優(yōu)勢(shì)。多旋翼最大優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)單，所以上手快易普及。變距要增加很多機(jī)械結(jié)構(gòu)，不如搞直升機(jī)，直升機(jī)效率高；
飛控方面的專家則對(duì)其飛行安全性不太放心：一方面其沒有反扭矩，極限條件下容易失控；一方面油機(jī)的響應(yīng)速度慢、不確定因素也多，飛行的震動(dòng)有可能改變油針等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)；另一方面其控制邏輯與眾不同，其飛控系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍需要時(shí)間的檢驗(yàn)。
除此之外，專家們也提出了些建議：在多旋翼中四旋翼的機(jī)械效率比較高、參數(shù)比較漂亮。但工業(yè)級(jí)無人機(jī)為提高可靠性一般選擇六旋翼或八旋翼，這樣可以允許單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)故障。不過八旋翼的機(jī)械效率又太低，所以建議用六旋翼，這樣可以取得安全與性能間的平衡。
四、比油動(dòng)直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)何在？
雖然業(yè)內(nèi)的專家們對(duì)這種“大逆不道”的設(shè)計(jì)雖然指出了種種的問題，卻都樂見其成，說：萬一好用呢？
誠(chéng)然油動(dòng)變矩四旋翼有這樣那樣的挑戰(zhàn)，但優(yōu)勢(shì)也是值得肯定的。油動(dòng)變距多旋翼雖然比電動(dòng)多旋翼復(fù)雜，但是比傳統(tǒng)直升機(jī)仍然簡(jiǎn)單。最大起飛重量170公斤、可以全自主飛行的無人直升機(jī)售價(jià)動(dòng)輒以百萬計(jì)算；而油動(dòng)變距四旋翼的售價(jià)不會(huì)超過100萬，效費(fèi)比還是很高。
傳統(tǒng)直升機(jī)的控制原理極其復(fù)雜，其主旋翼工作起來具有陀螺儀的性質(zhì)——定軸性和進(jìn)動(dòng)性，主旋翼的運(yùn)動(dòng)不但很不好控制，而且其方向也與作用力呈90度角。所以即使是加拿大MicroPilot這樣的老牌飛控廠家也只在第二代產(chǎn)品才敢支持控制直升機(jī)。用四旋翼來搞定油動(dòng)無人機(jī)說不定可以成為一種彎道超車的方式。
五、資本市場(chǎng)
預(yù)計(jì)今年的資本市場(chǎng)寵愛的不再是電動(dòng)多旋翼無人機(jī)，電動(dòng)多旋翼類無人機(jī)融資也愈加困難。今年的黑馬出現(xiàn)在研發(fā)油動(dòng)多旋翼的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)幾率非常大。讓我們拭目以待。
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