如何看待電動多軸無人機續航性差的問題？

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當前電動多軸無人機的續航時間只有15-20分鐘左右，只能滿足一些航拍需要，在發生自然災害和深入搶險救災現場，由於電池續航的問題，並不能很好地發揮其作用，大家怎麼看待這個問題？
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這個問題其實還是很容易想明白的，就是市場需求和實現難度的一個耦合關係的權衡。

如果按照phantom那25分鐘的續航時間來對比，能不能做出續航時間更加長的無人機呢？答案是可以的。但是這件事情最終做不做，以及怎麼做，就不僅僅是工程問題了。

既然大家都要說固定翼的續航時間長，那就貼一貼算是國內比較高水平的飛機：

『遠征六號』系列無人機，兩翼寬8.1米，機身長4.7米，個頭兒是裝配間最大的。它一次可以裝4個油箱，飛行30小時以上。

嗯，固定翼飛機在氣動設計良好好的狀態下，多載點油是可以飛很久的，這方面我們國家做的應該不會比別人差。另外，在航模來說，也有出去飛電動滑翔機兩三塊電池飛一個下午的，甚至DLG或者是自由飛那種一下午就不怎麼用電池的都有==。

那麼問題來了，為什麼不做1h續航時間的phantom呢？這裡有幾方面的原因吧。

首先是多旋翼模型就是不是一個合適長續航時間的模型。多旋翼模型相對於直升機模型來說，有效的槳盤面積太小，也就是相同起飛重量下，多旋翼的單位槳盤面積產生的升力應該大於直升機。當然這裡說的直升機也應該是一個螺旋槳優化過的直升機，現在航模直升機的對稱翼型主槳的效率也不很高。也就是說，多旋翼模型的水平截面下的有效升力面積變小了，要獲取同樣的升力，多旋翼的螺旋槳轉的比同比直升機主槳快很多，或者是多旋翼的槳距比直升機主槳的懸停槳距要大一點點。所以這裡就是一個需要細心考慮的地方，多大的槳，多高的工作轉速。小的螺旋槳高轉速的效率損失是十分明顯的，20寸以上的螺旋槳靜拉力力效到10g/W的很多，但是更小的槳就少了。

另外一個方面就是，直升機的模型主槳轉速基本保持不變，動態飛行過程中對於發動機的損耗也就小一些，而多旋翼模型是依靠多個螺旋槳的拉力和轉動慣量的變化來進行控制的，要有足夠快的控制響應，尤其是繞z軸旋轉yaw的控制的時候，螺旋槳的轉速改變需要很大，這一切都是以要犧牲效率作為代價的。這也就是為什麼我們的筋斗雲S1000的螺旋槳要有扭轉，對於高效率的螺旋槳來說，犧牲的力效不是一點半點。而且每一次控制的時候轉速改變都是在提高電池的輸出。

用小槳距獲得好的拉力效率還是用大槳距獲得好的控制效率，這兩者必須做出平衡。

這就涉及到，為什麼不按照最大拉力來設計載重的多旋翼，因為在最大拉力下多旋翼的控制冗餘已經沒多少了。小的控制冗餘帶來的是極大的控制滯後和大大降低的環境適應能力。比如我們的E800動力套裝，2100g每軸的推力，也就是說一架inspire上糊幾個磚頭也能勉強離地，但是基本就沒有控制的能力了。

這方面的冗餘有多重要呢，一般經過仔細配置的多旋翼控制yaw的時候滯後大約0.1秒，超調量比較小，但是用小槳距的螺旋槳和較大的起飛質量的話，yaw的超調十分明顯，嚴重的會震蕩起來。那些長續航時間的多旋翼的視頻裡面，飛機無外乎都是在比較小的機動和載荷比下完成的，想必也有這方面的因素。

在電池這方面，特斯拉使用的那款松下的18650 3100mah的鋰電池的能量密度的確很高，但是放電倍率還是達不到多旋翼的要求，所以要裝上小飛機也可以，就是會降低電池壽命和操作品質而已。

無人機是一個綜合的系統，續航僅僅是其中很小的一個方面，而且對於大多數人來說，好的體驗和滿足感也會來自於續航之外的東西，比如說航拍的足夠清晰穩定，比如說圖傳的清晰，比如說陪自己飛飛機的妹子有多可愛等等。綜合下來，在消費級的產品上，續航是需要提升一個重要的方面，但是也是受到各種別的因素制約的方面，這也就是為什麼做產品應該在所有方面進行提升，而不是只抓住續航一個方面。

至於非消費級市場，那就是另一個世界。懂得不多，也不敢亂說。

推薦一個網站，自己組個小飛機算算續航時間什麼的還是可以的。

http://www.ecalc.ch/indexcalc.htm

此致。

誰叫你用多軸啦...

那種玩具級別的東西，就不要放到工業級別里來啦。

載重5公斤；
時速120公里；
最大平飛高度：5000米；
續航...

90分鐘！

單這數字我就能擼一發...
ta就是，X-Hawk。

中國新一代純電VTOL無人機平台；

垂直起降——對，垂直起，垂直降；

余度技術與可重構動力系統——電機死一半，我還能飛；

全天候複雜地形自主飛行——有些產品啊，四級風就...；

低雷諾數小槳徑螺槳旋翼——隨意切換懸停、平飛兩種狀態；

變距槳與矢量推力技術——更高效率，記住咱是純電；

碳纖維芳綸蜂窩夾心複合材料——更輕更強更硬。

在我吹牛逼之前（不親眼看這傢伙在天上轉幾圈你們是不會相信這些參數的），請允許我回顧一下無人機里的一個皇冠明珠級項目——Project Wing。

Google X，谷歌最神秘的部門，號稱專門瞄準未來概念級別的黑科技，Google Glass和無人駕駛技術都是在該部門領導下研發的。

2012年，Google X啟動了Project Wing項目，這也是谷歌第一個公開的無人機項目。Project Wing受到了國際媒體前所未有的關注，許多科技愛好者也是通過Project Wing第一次知道了「尾立式多軸固定翼混合式飛行器」。

14年，Project Wing放出了在澳大利亞試飛的Demo。今年他們接受採訪，表示17年應該能交付第一架實體無人機產品。

Hey，Google。

我們已經交付了第一架實體產品。

對，就是那個，什麼來著？尾立式多軸固定翼混合式飛行器。Wow。

就在今年，2016年。

AOSSCI媒體溝通會實錄（2016.9.12）（從18分鐘開始，創始人老郭為你講解X-Hawk）

所以，你剛才看到的數字和圖片不僅僅存在於紙面，ta已經變成現實，多次翱翔在成都的上空。

你可以去傲勢科技【官方網站】，聯繫我的同事前往成都，一睹X-Hawk的真容。

也想藉此向大家報告：雖然沒有高大上的營銷與成堆的money，中國民間航空人從來沒有停止努力。而且這一次，我們與頂級玩家站在了同一起跑線。

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PS：其實我還有個能飛5小時的寶貝，不過...下次吧。

樓上都是從工程角度來說，理由比較充分了，相應的機型也有一些列舉，在這裡就不說了。

作為一個無人機行業市場新人，我希望從商業化、市場方面簡單說一下我的看法：續航差沒關係，因為這不影響現階段無人機的核心價值體現，也是無人機作為一個產品，總體均衡各項指標的結果。

實際上我們簡單看一下可以發現：在軍用領域能夠實現長時間航行的無人機已經不是罕見了，民用領域現在大家都覺得二三十分鐘的航拍機器就是雞肋。但是像AEE（一電科技）、極飛的極俠系列行業應用無人機也已經實現小時級別的續航（軍用無人機也有24小時續航的了吧？型號不太記得清了，美國的），但是看一下價格和我們常見的大疆、零度同尺寸級別的機型有什麼差別呢？大疆Phantom系列對應尺寸的極飛極俠，前者八千、後者兩萬，價格的差別就已經決定了在材料、結構、能源系統方面使用的方案是不同的。所以說很多時候並不是續航一定差，而是無人機市場的本身的工程預算和定價決定的。也許因果關係可以轉變一下：不是因為「續航差」，所以買不到好東西，而是「預算不夠」，買不到「長續航」。

那麼續航差是不是就是垃圾產品？當然不是，比如半小時內續航的航拍器可不少。

這就要從個人特別欣賞的一位無人機行業大佬說起：克里斯·安德森（Chris Anderson），3D Robotics的總裁曾經在公開場合說過無人機最大的價值在於觀察角度的不同導致得到的數據會不同，未來通過無人機獲得數據是一門「大生意」。

目前無人機的應用中除了軍事攻擊、物流、農藥噴洒之外。大部分的應用例如航拍、電力巡線、配合科學考察、森林防火巡檢、軍事偵察、警用之類的實際都是「從天空獲得不一樣數據」，這些數據可以是圖像，也可以是所搭載儀器的檢測結果。

所以說可以這麼認為：無人機飛行的主要價值還是體現在能夠「獲取數據」上（尤其是民用無人機）。所以說類似於航拍、防火巡檢、警用之類的，實際都是短時間內飛上去獲得數據，然後就能根據數據做出反饋，比如警用處理緊急事件，都是很快的吧；交通部門拿無人機來觀察特殊時段路況，也沒有必要讓無人機懸停很長時間吧？巡邏式的看一下就能滿足對現有交通監測的補充作用。沒有必要一味追求長航時、長懸停。

當然有一個觀點我是看樓上才想到的：現有的偏向入門級和低端的民用產品續航不讓人滿意，但是為了安全和操控的穩定性，時間短一點是完全可以接受的，操控無人機畢竟不只是財務風險，也是安全風險，需要精力高度集中。

結合個人玩Bebop這一類玩具級無人機的感受來說，超過十五分鐘確實新鮮感就大大降低了。這樣一個玩具級別無人機非要要求長續航也沒有必要，與其做長續航導致高成本，不如優化軟體體驗來的爽快。這也是無人機作為一款產品做的的指標平衡。

當然必須承認，電池是個大問題，現階段不只是無人機行業了，很多行業的體驗都被電池行業拉低，期待新的突破。

暫時想到的就這些，對於軍用無人機的續航不是很熟悉，歡迎批評指正，有空補充

電池和電機的潛力差不多了
氣動和構型還有很大潛力挖

謝邀。多買幾塊電池

你默認指的無人機續航時間還不是最大的問題，安全性才是最大的問題。這種四旋翼搶險救災的作用不是很大，很多作用都是廠家吹出來的。看看沉船事故或是其他事故，都在第一時間有人航拍發圖，表示呵呵，對搶險救災沒有實幫助不大。
真正想要救災還要大型直升機，這是綜合國力的體現。

電動四軸的話，有2個缺陷是完全無法克服的。
1 電池問題
電池能量密度就這麼大，不燒油或者燃料電池之類的非常規手段，幾乎無解。
偏偏四軸機的原理決定了它必須用電機，油動帶個發電機上天可以解決續航，但這飛機一定要足夠大才能抵消發電機的死重。以現在無人機的用途來說，太大的機器市場不大。
2 飛行原理
民用無人機的一些要求比如懸停、垂直起降只有四軸可以做到，那再怎麼改，能耗也會遠遠大於固定翼無人機。
美軍的RQ11固定翼無人機一塊電池看樣子大概在6000MAH左右，能飛90分鐘，同級的四軸機比如精靈3同樣的電量也就30分鐘吧。

實際上大多數電動飛機的續航時間都定在15分鐘是有原因的，因為操作起來真的很費精力（直升機我懷疑比真飛機都難操作），一般人也就只能保持15分鐘不炸。油動飛機的油箱不會做太大，也是一樣的原因。
四軸高度的自動控制使得操作它成為一件很輕鬆的事情，哪怕飛一個小時也不會累，所以續航時間才會成為問題。由於四軸機在操作簡便、懸停等方面的優勢，未來低端無人機仍然會是以四軸為主。固定翼在航拍領域還有點用，直升機估計就轉變回純運動了。

誰說無人機就續航短，只有十幾二十分鐘？那是多旋翼機吧。多旋翼的存在就是靠軟體演算法節省機械運動機構，精簡機體結構，而且懸停狀態即便是載人直升機也不能用「小時」來做時間單位的，能耗高的很。無人固定翼就不一樣了，減少了操作人員和複雜的操縱機構的重量和響應的艙位，取而代之的是飛行控制系統和機械舵機，帶來更輕的飛行重量和更小的飛行阻力，更好的升力面，所以應該說無人機的續航時間可能比載人駕駛的飛機更長才對。至於為何常見的小型無人機續航時間短，無外乎這幾個原因：1成本限制，2任務要求不是特別高；3為安全性考慮，不能做太大。
需要做什麼樣的任務，就用什麼樣的無人機，假如任務中抱怨續航短，只能說工程預算太低了。

卸腰。這個答案能扒的不多，先說結論。
談航時，對能源的要求是功率密度滿足，能量密度最大化。
目前化石燃料在這兩項指標上依然完爆鋰電池，所以多旋翼中長航時一般只能用內燃機或者燃料電池，甚至不惜用多於二次能量轉化來低效地推高續航。直升機和多旋翼其航時會逼近一個上限，鋰電池動力的這個上限大概是兩個鐘頭，由能源的能量密度決定。實際的續航會在此基礎上大打折扣。
這裡只說了多旋翼，還有一類飛行器通過結合多旋翼與固定翼來達到長航時和固定點懸停的兼顧，比如傾轉旋翼機，最近曝光的很多項目都是此類機型。

其實我在做一個60min的多軸···現在用2216+12寸的槳，已經可以做到36分鐘了····當然是載了一個700線，因為項目命題原因，也是必須用最廉價的材料··so··~~~~~

多旋翼只是無人機的極小部分，不是無人機續航短而是多旋翼續航短

先說結論：這個問題並不能稱之為問題，因為工程界已經有很好的解決方案。

根據多旋翼飛行器的飛行時間計算公式：T=60/（m/qUη)
其中：m是飛行器的重量（g）；q是飛行器的電池容量（Ah）；U是電壓（V）；η是動力系統的效率係數。目前動力系統的效率已接近技術極限，電壓和電池容量也飽受限制。但是在機體輕量化，系統集成、載荷更新等方面增加續航的手段還有很多。

題主說的續航時間15-20分鐘的無人機可能指的DJI的小精靈、Inspire 1、零度探索者、3DR solo等。這些都是萬元以下的民用航拍機，必須由人來實時操作，所以綜合操控能力、成本、自重等因素，續航時間設定在15-25分鐘以內。

DJI Inspire 1 售價1.8w。

3DR SOLO （約合人民幣8690元）。

而用於電力巡線、應急指揮等特殊用途的人民幣數十萬元的四旋翼無人機，已經有45-90分鐘的續航能力的產品（而且不少）。

SkyRanger：和精靈3一樣大小，帶負荷續航40-45分鐘，用于軍事、應急指揮等工業領域。
（12W美刀）

據說目前正在研製的一款空載續航時間達到過110分鐘（電池加熱，懸停狀態）。（可能大約30w人民幣）

更有甚者：據說採用燃料電池的四旋翼無人機的續航達到了4個小時！雖然是道聽途說，並不靠譜，但是汽油動力可變槳距的四旋翼可真是存在（雖然意義不是很大。振動太大）。

DIY汽油動力四旋翼飛行器。

還有，廣義上的無人機包括直升機、固定翼的續航從2小時到42小時都有。

俄羅斯 KA 137 續航4小時

美國全球鷹續航42小時所以，雖然無人的續航也和手機一樣受到電池的限制（手機不是也有超長續航的），但是由於成本和其他因素的變化，在工程上應對不同的要求基本都有解決方案，而且無人機技術也在高速的發展，未來更好的控制方式、更輕量化的機身、集成度更高的載荷都在不斷的拓展無人機的應用。

樓主說的是多旋翼的續航。顯然有解決方案是減重和換動力。下文我們限定討論具有垂直起降能力的小型飛行器的油動改裝。

和dji的工程師以及一家軍用無人機公司的工程師探討過。前者毫無疑問生產的產品是數十分鐘的小東西，後者的產品是經常飛行數百公里的中型無人機。

結論是油動的多旋翼並沒有太多存在的必要，因為受限於必須使用變矩機構，油動的多旋翼很難做的太小，最小也要一米五以上的直徑了，而一米五的直徑其實有更成熟的共軸對轉直升機（借用某人的話說，閉眼做）。對於主打消費品的dji，顯然必要不大改進電池才是王道，對於做植保/軍用的土豪來說，他們可以用現成穩定的直升機系統。

油動尤為嚴重的問題在於其安全性……我寫的50油直自動控制器測試一直擱淺就是因為某次測試中油針沒有調好於是我遭到了副翼一記暴擊然後我把副翼打彎了副翼把我打的滿胳膊血…

當然了，事實上還有很多固定翼和多旋翼切換的方案，然而我並不喜歡他們，因為長得丑的飛機是不配擁有藍天的。

至於固定翼，飛十個小時只要發動機性能好，閉眼做。

那些只能算玩具，頂天了叫航模，而且還是最低端的航模。
真正的無人機航程上千公里很輕鬆的好伐？

多軸飛行器天生就不是做長航時的，它的優勢是操作簡單，使用限制少，可垂直起降定點懸停，根據需求體積也可以做的比較小便於攜帶。

另一方面，長航時對於固定翼飛機來說是一個更容易的事情，因為固定翼主要是靠機翼上下表面的壓力差提供升力機翼面積越大升力越大，而不是靠動力系統輸出，能耗小。

現在做VTOL是一個趨勢，不管是複合式飛機還是傾轉旋翼，都可以融合多旋翼和固定翼的優點，當然，傾轉可以更大程度的實現輕量化。

我滿腦子都是固態燃料~
除此之外都是滑翔機
再次是。。。攤手

謝邀。樓上諸位說的夠詳細了，事實上我不贊同大疆的產品可以稱之為無人機，它應該歸入航模領域。國內對這方面的劃分依然比較空白，不過我想隨著我國空中管制相關法律的完善，無人機和航模應該會有一個比較明確的分界線。畢竟這些東西有時候很輕易就會變成犯罪分子的有力工具，運個毒殺個人下個包撞個機，嘖嘖嘖……等到哪天弄個「x航xxx與一不明無人機相撞」的大新聞出來，想不重視都難了。（別笑，說的就是你們，玩穿雲的傢伙）
言歸正傳，題主估計是覺得無人機只有多旋翼而多旋翼只有用電池的？多軸不僅可以用電池，還可以燒油嘛。
大型油動變距四軸飛行器試飛：http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthreadtid=1065543extra=page=1
事實上用電池的多旋翼也不是不可以長續航嘛，長續航的要義是減重，而不是增加電池容量，當然能用上能量密度大的電池也是極好的。自己加的航模群里就有410mm軸距四軸5200mah（誤，求證本人後應為15200mah= =） 4s空載續航達到了驚人的83min，完虐某疆精靈的25min。
視頻如下：http://v.youku.com/v_show/id_XMTI0OTk2NDkxMg==.html
5imx也見過續航超過一個小時的，不過那是掛了大電池的。其他的什麼植保機農藥機那種大型多軸續航就更高啦。用電池的四軸拿來支援搶險救災其實也可以啦（注意，是支援，也只能是支援，誰讓它是無人機呢╮(￣▽￣")╭ 要讓無人機載人臣妾我做不到啊）：
武警部隊首次運用四旋翼無人機等高科技裝備抗震救災：http://news.xinhuanet.com/photo/2014-08/05/c_126831895.htm
顯然題主更需要一架固定翼:）
因為在續航這一點上多軸的動力使用機制決定了它是干不過固定翼的。至於說全球鷹什麼的，算了吧，根本就不是一個領域的東西，搶險救災中的勘測工作何必動用這種戰略級別的東西。況且全球鷹也不能載人啊：）老老實實開直機去吧

鋰電池的能量重量比大約在180wh/kg，電機和槳的能量轉換率最好的情況下可以達到9-10g/w，也就是說按照1小時續航計算，每kg電池最理想的情況下有0.8kg的富裕起飛重量，電機電調飛控外殼載荷都要在這0.8裡面出！不夠？那就只能縮短飛行時間了，另外大多數的槳和電機還達不到這個轉換效率

你可以去看Macbook Pro的拆解視頻，裡面大部分都是電池。

現在誰要是能搞出來一個能量密度大的電池，比如能讓無人機飛一個禮拜，能讓手機充電一天用滿一整年，馬雲，Elson Musk算個鳥，起碼馬上就能獲得幾十億投資，無論財富，逼格，都分分鐘秒殺他們。

哦對了，2006年諾獎物理獎是巨磁電阻效應，自此之後，硬碟容量就變大了。搞不好你這個大能量密度電池也能得諾獎。

不止是無人機。現在電池容量是好多電器設備的瓶頸了。
不過我有辦法，可以把無人機改成燒油的。