現在的小型多旋翼無人機為什麼都不再使用油料做為能源，而使用電池呢？
我記得小時候見過的航模大多以柴油做為飛行能源，而現在的無人機為何要使用電力呢？特別是因為電力不足往往限制飛行時間？是因為四軸不能使用嗎？還是其他原因？
即使航拍器材使用電力，飛行能源也可以使用柴油發動機啊。
默認你說的是民用的小型多旋翼無人機。你問的肯定也不是全球鷹捕食者這種。
題主想的這個問題，很多人都想過。
燃油驅動的優點：- 燃油的能量密度比鋰電池高十餘倍。
汽油能量密度大約是12~17MJ/kg，鋰離子電池是0.46~0.72MJ/kg，完全不是一個數量級的。
- 燃油的輸出功率比鋰電池高數倍。
大家知道，電子產品放電過快會燒毀電池，電池還需要考慮短路保護等問題，所以電池的放電功率是有限制的。但是燃油不需要考慮這一點，燃油能驅動坦克飛機潛艇軍艦，現在的電池驅動個汽車都已經很吃力了。
燃油驅動的缺點：- 內燃機機械結構比電機複雜幾十倍，維護保養極其困難
航模無刷電機的定子（圖片來自網路）
這是航模無刷電機的定子（固定不動的部分），也就比你拇指粗一點，幾根銅線按照規則繞組，外面再套一個按照規則排列有磁鐵的轉子，就成電機了。
電機的保養很簡單：不用保養。
能量轉化過程：化學能 -&> 電能 -&> 機械能
一個「簡單」的四衝程單缸航模發動機（圖片來自網路）
光看個圖就不用比較了，內燃機結構複雜，保養繁瑣，如果普通人買個航拍無人機，還得定期送到航模4S店做保養，自己沒事兒還得灌一灌機油，還得定期拆開清洗，這麼繁瑣，有幾個人願意用？
能量轉化過程：化學能 -&> 內能（其中大部分作為熱量散失） -&> 機械能
對於航模玩家來說，這些都不是問題，因為折騰對於他們是樂趣，但對於一個只想用無人機拍拍風景的人來說，維護這類設備就是折磨。
- 燃料獲取困難，不安全，且受管制
很多無人機用戶也都是攝影愛好者，帶著個無人機到處旅遊，而航模一般使用甲醇做燃料，要是這群攝影愛好者背著一大瓶甲醇到處跑，不說能不能上飛機/火車，平時使用的安全隱患就不少。
航拍飛行器普及，很大的原因在於使用方便操作簡單，沒電了充電，開機即飛。想想看如果是油機，你到了景區看到一片風景，現場懟燃料，熱發動機，空轉一會兒看看工作是否正常，檢查的時候差點把眉毛燒著，好不容易懟完燃料，再調一調節流閥，調完了剛飛起來技術不行炸雞，掉到林子里整出一場大火，消防滅了幾天才滅掉。這麼繁瑣有不安全的東西，普通人能隨便用？
- 成本高，尺寸大
非航模玩家對航模或者無人機的尺寸沒個感性的認識，先看一張圖，你覺得圖中的小飛機有多長？
油動航模直升機（圖片來自網路）
30厘米? 50厘米?
油動航模直升機，與上圖中的型號略有差別，但尺寸相同（圖片來自網路）
真實尺寸：1米5.
一般情況下，內燃機都是用在大尺寸直升機或者大尺寸固定翼飛機上，一般普通人玩的航拍多旋翼軸距30cm - 50cm , 根本放不下燃油發動機。
放下也不是不行，成本翻個十倍，你能接受那樣的價格就好。
四旋翼飛行器不用內燃機，還有更重要的原因。
首先思考個問題：為什麼航拍無人機都喜歡用四個旋翼？為啥不用5個？不用2個？不用7個？
原理這裡不解釋了，記住這幾點：
1. 一般情況下，旋翼越多，效率越低，同樣功率的直升機就比四旋翼效率更好，同樣功率的四旋翼比八旋翼效率更好。
2. 四旋翼是剛好不需要變距，尾翼等方法就能實現平衡和驅動的最少旋翼數量。
3. 四旋翼的四個旋翼是有程序分別調速的，不是四個電機簡單通個電就嗚嗚轉起來了。
4. 四旋翼的原理，可以簡單理解為程序控制四個電機的不同轉速，達到調整自身運動狀態的目的。
跟據第四點，你應該能推理出來，四旋翼對電機的靈敏度很高，說加速就得很快加速，減速就得很快減速，不能拖拖拉拉的。所以四旋翼要求電機的轉子盡量輕，槳葉盡量輕，而內燃機很難做到這一點，由於質量大，慣性大，加速太慢，減速也太慢，就像一輛車後備箱塞了兩噸鐵坨，加速加不起來，減速減不下去，很是危險，這樣影響四旋翼的整個控制周期。這是第一個原因。
第二，電機的油門線性很簡單，而內燃機的油門線性很複雜，調速程序就得很繁瑣。，這樣最終的操作就會變得複雜，學習成本轉嫁到用戶身上，無形中又抬高了無人機的門檻，普通用戶就不太願意買了。
第三，大家都知道汽車都是有變速箱的，因為內燃機在最佳輸出功率下的行程很窄，需要變速箱改變齒輪配比以適應不同的轉速，但是電機的行程很寬，這也決定了一般的四旋翼不需要什麼變速結構就能飛得自由自在（據我所知，好像特斯拉汽車好像是沒有變速箱的）。
有人問，那些油動的航模不也是沒有變速箱嗎？把它省去不行嗎？這麼問是有道理，但是，多旋翼的結構決定了，它的每個旋翼的大幅度調速都需要快速的響應，不要變速結構是可以，這樣可以學習直升機的變距結構，但是呢，機械結構同樣不簡單，維護也麻煩。
第四，之前說過，四旋翼是四個旋翼分別調速，這決定了它不能用一個內燃機輸出動力，將動力分配到四個四個旋翼上的設計，而必須分別用四個內燃機作為動力輸出，或者，也可以使用一個內燃機，加上四個變距槳的設計。
無論哪一個，機械結構都已經讓普通消費者很痛疼了，最終用戶會陷入損壞-維修-損壞-維修的折騰中。
內燃機結構的四旋翼也是存在的，比如這個Yeair：
http://www.yeair.de/
準確的說是一種「油電」設計，用油燃燒發電，用電來驅動四旋翼，這種結構值得嘗試，據稱續航一小時。
這個問題要從兩個方面回答可能比較好，第一是油動的優勢和劣勢，第二是市場的接受程度（易用性）。
PS, 更正一下，航模不是用的柴油啊...是甲醇+硝基甲烷+潤滑油...
先說第一點，油動的最大特點就是飛行時間長/每單位燃料蘊含的能量多，但是隨之而來的有很多問題。
1. 發動機的調試和保養。油機剛買來的時候要磨合，磨合後在起飛之前要求根據天氣情況調整油針，就這一點就已經很繁瑣了（也比較有技術含量）。發動機在飛行後要清理，因為硝基甲烷對發動機氣缸活塞有腐蝕作用。發動機尾氣排出的油霧會附著著在飛機上，也同樣會有少量的腐蝕性，所以飛行之後用乙醇擦飛機是必須的流程（這個也很繁瑣）。
2. 發動機的震動問題。油機是活塞式發動機，就躲不開震動的問題，然而現在的大量電子設備對隔震的要求還是挺高的，而且在發動機作為第一震源，氣動力作為第二震源地情況下，飛機整體發生共振也不是沒有可能。所以為了避免震動，不使用油機最為保險。
3. 油機的響應速度。因為發動機是旋轉部件，而且油機的做功是不連續的（2/4衝程），所以油機的響應速度比電機要慢。對於控制系統而言，最抓狂的莫過於給了命令沒反應或者慢慢騰騰的反應了吧...何況與第一點耦合起來，每次油機的響應可能都會有些許的差別。
4. 燃料。 油機的燃料其實也是一件比較有學問的事。發動機的磨合過程結束之後理論上是不允許隨意更換燃料的，如果更換就重新磨合發動機。然而在國內並不能一直保持充足的燃料供應（TB經常沒貨，或者買的少不給寄...）。
總之，伺候一台油動發動機是一件很繁瑣的事...作為顧客或者愛好者，可能並不像了解這麼多專業性的問題。所以就會有了市場接受程度的問題。（如果是油動四軸...好吧...首先我們來談一下怎樣讓4台發動機磨合成相同的狀態....再說別的）
對比於油機，顯然電機更加方便快捷。良好的電子設計已經導致對用戶屏蔽了很多相關知識。用戶基本可以做到到手就飛...這一點顯然比油動發動機更具優勢。
其次，大部分民用用戶並不是拿無人機做什麼極限性的測試，所以對航程（飛行時間）的要求也不高，電機完全勝任任。
維護這一個問題就夠了，航模發動機的可維護性跟汽車或者大型飛機發動機有天壤之別。
不完全燃燒的燃料產生肉眼可見的油煙和腐蝕氣缸的油垢，又臟又臭，加了燃油寶也沒用。飛一次就要清理，幾次就要徹底拆開擦一遍如同大修。即使航模渦噴/渦軸發動機使用汽車渦輪增壓器的轉子，首次翻修期也只有幾十個小時，而且價格很貴。
在多軸普及前夕，為了消化庫存，甚至出現過把成熟的450、260級直升機油改電的潮流。
還有電動多軸的飛行平順性可以做到極好，更容易拍齣電影級的畫質。既然題目限定是多旋翼，還是小型的，那就暫且認為是軸距2m以內的消費級多旋翼好了。
先說內燃機及燃油（模型用的燃油多是甲醇什麼的混合的）的優點（對比電機和鋰電池）:
1.能量密度高。這意味著同質量的燃油和電池，油動機的續航更持久。
2.功率可以更大。油動機可以攜帶更重的有效載荷，做出更暴力的動作（但是這個優勢在被電機一點點追上來）。
3.冒煙的看上去好看些。。。（拉煙錢省了）
所以油動飛機最主要的優勢就是續航和功率，這也是為什麼很多大型飛機（尤其是固定翼和直升機）會選擇內燃機的主要原因。但是在小型多旋翼上，這樣的優勢在一點點被縮小。前兩年小型多旋翼市場還在飛控層面上競爭的時候，很少有人深入做電機和電調，更別說做電源管理了，所以電機續航普遍很差，15分鐘頂多（比如700軸距全碳結構帶相機雲台用10600mah電池）。但是從精靈四開始大家就發現大疆早就開始做電源管理和動力了。。。而且成果頗豐，5300mah電池（好像是）硬是能飛20+分鐘，還要支持視覺這種燒電燒的飛起的功能，到今年發布的三個逼友商倒閉的飛機，續航和功率都有所提升（功率主要指最高飛行速度）光動力和電源管理這一塊就已經甩友商一代了。。。至於續航不破30min，個人認為是因為續航30min以上的飛機不讓出口，而大疆的主要市場就在海外。
除了逐漸被縮小差距的優勢，內燃機的劣勢讓多旋翼望而生畏:
1.響應速度慢。相比靠pwm調速的電機電調，靠機械結構調速的內燃機的響應速度慢了幾個個數量級。對於單發或者雙發的固定翼以及單旋翼的直升機來說這點可以靠操作彌補，畢竟控制固定翼姿態的副翼尾翼，控制直升機姿態的螺距都是電子+機械的，響應速度快，姿態控制也有很多耦合。但是多旋翼就靠幾個定距旋翼控制全部姿態，控制全部耦合，0.1秒的響應速度實在是太慢了。。。當然也有人提出了單發內燃機帶多個變距旋翼的設計，個人認為，且不說這麼多變距旋翼頭以及齒輪傳動件的成本和超高損耗，光是這重量。。。可能會達不到最初高續航的初衷。
2.油門曲線。電機的油門曲線是基本線性的，pwm占空比是多少輸出轉速就差不多是多少（當然由於硬體原因不可能完全一樣）。內燃機可不一樣。。玩直升機的都知道，油動飛機的油門控制簡直是玄學。。。昨天60%油門懸停，今天40%飛機還在往上飄，明天20%油門降落飛機突然就炸了。。。只能靠大量的練習和炸雞培養肌肉記憶和感覺。這對多旋翼完全就是災難。。。同時給四個內燃機50%油門，一個輸出70%一個輸出30%，一個輸出50%另一個不轉了。。。至於單發變距多旋翼，理由同上條，重量就可能不過關。
3.工作環境與保養。內燃機需要燃油，更需要潤滑油。好像燃油里就有潤滑油→_→由於重量問題飛機上不會有什麼油路啊機罩什麼的，飛完就是一身油，趕上霧霾天就是一身泥。擦飛機每天少不了的，擦完還不算完，擦完還要上油防鏽，還要時不時拆開清理內燃機和輸油管。要是你再帶個相機雲台，那清理保養工作。。。2小時起吧。。。另外內燃機和配套傳動齒輪減速組什麼的都是高損耗件，光是軸承錢就是不小一筆，不小心壞個齒輪就得重新買一套，燒錢如吸毒→_→
4.其他小問題。比如機械結構的精度啊，誤差啊，比電子件不知道高到哪裡去啦；再比如燃油成本啊，炸雞成本啊，也比電池電機不知道高到哪裡去啦；還有諸如變重心變質心問題，運輸問題，體積問題，振動和共振問題，結構強度問題等等。。。
其實感興趣可以看看多旋翼的歷史，上世紀就已經有多旋翼的概念和嘗試了，但是基本都是因為操控性和穩定性而失敗的。除了控制技術不足以外，私以為內燃機是主要的問題。近幾年多旋翼發展迅猛，直升機固定翼也更多選用電機作為動力，足以證明在消費級這個市場內，電機是可以滿足要求的；部分工業級用機也可以用電機，大不了多上幾塊電池；再往上到勘測，軍用品（指翼龍這種）上的時候，本來就很少用多旋翼（效率低速度低硬傷），也就不在討論範圍了。使用電池可以避開很多的水表。
當然，對於那些大型無人機，油動不可避。但是消費級無人機你要再用化學動力你還想不想要市場和出貨量了？想查你水表的人估計能繞五環一圈。聽說過「斷糧行動」么？你的無人機沒有被設計能夠直接開到加油站補充燃料吧？想要散裝的各種液體有機燃料，那麼對不起了。零度智控在設計降落傘的時候都因為使用氣瓶而被某些你懂的的人盯上過，最終不得不改為使用彈簧。更別說作為燃料的那些能材了。未來么，電池的能量密度如果足夠高，那麼也有可能被各種想不到的原因河蟹。
城門失火，殃及池魚小型多旋翼主要面向的是消費者個體，對於消費者而言，噪音和更換的便捷程度是限制油機的主要因素。有長航時需求的時候才會考慮油機，而這鐘需求一般也都是行業應用的無人機，體積和起飛重量都相對更大。
無人機的最大問題就是大疆和翼龍都叫無人機。。。。電動的優點是可以小型化組件，所以很多大家能見到的無人機是電動的，缺點是很電池儲能有限。
石化燃料的優點是各類內燃機效率和理論都比較完善，大功率都很成熟，缺點是沒法高效小型化所以大飛機或者長航時常用油動的。
第三個思路是油轉電，比如柴電坦克，潛艇，軍艦。
樓上回答認為無人機就是多旋翼的就別秀下限了，百度的功課都不做
四旋翼用油動做起來太麻煩
因為現在說起無人機你想到的不是全球鷹而是大疆。
好多大神都從工程師角度發表了自己的見解，那我就說說作為一個飛手的體會吧～
今天剛飛完一下午航模，累累的(?￣? ?? ￣??)。
（這是一個miniquad）
先說一些重要的假設（assumption）：
1. 航模近年來變的更加普及也逐漸低齡化
2. 玩喊完玩航模的雨業餘/新手不具備完善的飛行知識和技術
3. 題主所提到的航模不好包括固定翼和旋翼
4. 大部分飛手沒有私人的開闊空間飛行
5. 一次油或一塊電池不夠長時間飛行，因此電池沒電了換一塊，燃油用完了要加油。
根據我們的經驗，一次三小時的固定翼航模飛行需要用掉至少十塊2200毫安的鋰電池。
用以上的前提為基準，用電池不用燃油的原因如下：
1. 便攜性，電池（固態）比燃油（液態）更方便攜帶。因此隨身攜帶多塊電池已備不時之需比隨身攜帶一小壺燃油更方便。
2. 安全性，電池（固態）更安全。航模一般用的是2200毫安的鋰電池，跟手機充電寶差不多容量，安全係數較高。燃油則容易遇熱或電火花燃燒甚至爆炸。
在考慮到初學者會很難靈活控制飛機的情況下，一旦炸機，燃油會造成的危險是非常可怕的。
3. 便捷性，換電池拔下來就好，燃油……
4. 成本，電池倉應該是比油倉便宜的多吧。
油倉的航模我沒有做過，不過電池的我們一般固定翼就是在飛機上挖個洞把電池粘上去就行了，成本相當低，只用兩片velcro。
（上面的那個航模的電池就是貼在炸開的地方的…）
對於航模領域，即使是直升機是用油機，控制部分都是由電機做的，準確來說是舵機。主軸用發動機出功率，不做特精準的控制，也做不了。 發動機有飛輪，能馬上加速但不能馬上減速，除非裝個剎車。航模直升機是通過舵機對旋翼的精密控制來穩定飛行。一個功率軸用油而其他三個控制軸用電。 而多旋翼飛機原理上就註定了控制軸就是功率軸，四軸飛行器四個旋翼都是出功率也要精密控制的。用發動機做不到穩定。多軸氣動外形特差，航速，機動性沒法跟單軸比或者雙軸比。在產品上定位就肯定不打機動性而是打穩定性。那就更需要精密控制的電機驅動。
大學專業電氣，方向電機製造及控制，略懂四軸飛行器。
在續航方面看，油自然好過電。
但是
油門響應速度 遠遠低於 無刷直流機的逆變電路
僅此而已，如果有一套精密快速的機械減速器裝置，燒油的自然好，畢竟每個小伙都有個機械夢。大多數固定翼無人機是使用內燃機做動力輸出的
多旋翼因為其結構簡單易於保養，才在近幾年無人機市場脫穎而出，簡單的結構:
電池-電子調速器-電機-螺旋槳就是多旋翼的全部動力組成。
油箱-發動機-傳動系統(1到n軸，包含發動機，齒輪)-變速齒輪-動力輸出軸-變距系統-螺旋槳
結構可靠性和複雜的維護保養過程並不利於這種結構的無人機進行普及，只能在專業領域發揮作用。
多旋翼一般不會的，油動發動機響應慢，需要採用變距機構，同時傳動系統變得更加複雜，不利於小型化和維護，工業級的直升機和固定翼還是會用油動發動機來保證續航時間的，多旋翼也有但是很少見，對比電動沒有太大優勢
多旋翼必須用電動的，諸如大疆。固定翼主要用汽油的諸如俊鷹測繪無人機，因為固定翼載重大，航時必須長。
主要是成本高，沒需求，不方便，所以油動飛行器不多。
直升機和多旋翼不像固定翼可以飄降，直升機還好，可以靠螺距的變化調整下落的速度，但固定螺距的多旋翼一旦空中熄火就真成了自由落體，並且在落下後還有可能會起火，爆炸。。。。。。
如果只有一個動力源，還好。現在一般四個，要協調四個內燃機的輸出，不容易啊。
答案就在題目中啊！小型化。另外自己組裝一個燃油航模成本也太高了
因為電池技術發展太快了，而燃油一輩子都只能是燃油。再就是無人機大小的限制，大型的還好。小型無人機燃油的晃動對無人機的飛行軌跡有很大困擾。
最主要的，我們老師要求，校園內無人機不能使用燃油！
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