4轴无人机的拉力到底有多大？

这是一个非常好的问题，但答案并不是一个固定的数字，因为它取决于很多因素。四轴无人机的拉力（更准确地说是“升力”）可以从几百克到几十公斤不等。

要理解拉力有多大，我们首先要明白：无人机的拉力指的是其所有螺旋桨在最大油门下能够产生的总向上推力。

这个总拉力决定了无人机的性能，

• 悬停能力：总拉力必须大于无人机自身的总重量,才能起飞和悬停。
• 载重能力：总拉力减去无人机自身重量，就是它能额外携带的重量（有效载荷）。
• 机动性能：拉力越大，无人机加速能力越强，爬升速度越快,抗风能力也越强。

影响四轴无人机拉力的主要因素

我们可以用一个简单的公式来理解：

总拉力 = 单个电机拉力 × 4 (个电机)

影响单个电机拉力的因素,就决定了整个无人机的总拉力。

电机

电机是产生拉力的核心,它的性能直接决定了能带动多大的螺旋桨。

• 尺寸：电机尺寸通常用4位数字表示，如2207、2208、2812等，前两位是定子直径（单位：毫米），后两位是定子高度，数字越大，电机通常越强劲,能产生更大的扭矩和拉力。
• KV值：KV值表示电机每伏特电压下的空载转速，KV值越高，转速越快，适合搭配小尺寸、高螺距的螺旋桨，产生高速但拉力相对较小的推力，KV值越低，转速越慢，适合搭配大尺寸、低螺距的螺旋桨，产生低速但拉力更大的推力,选择电机KV值必须与螺旋桨匹配。
• 功率：电机的功率（通常以瓦W为单位）限制了其最大输出能力，功率越大,理论上能产生的拉力也越大。

螺旋桨

螺旋桨是将电机旋转动能转化为推力的关键部件。

• 尺寸：通常用“英寸”表示，如5英寸、6英寸、10英寸等，螺旋桨直径越大，旋转时扫过的空气面积越大,产生的拉力也越大。
• 螺距：螺距可以理解为螺旋桨旋转一圈前进的距离，螺距越大，在相同转速下产生的“拉力”理论值越大,但对电机的扭矩要求也越高。
• 材质和叶片数量：碳纤维螺旋桨比塑料的更轻、刚性更好，效率更高，多轴螺旋桨（如3叶、4叶）通常比双叶螺旋桨在相同尺寸下能产生更大的拉力,但效率可能稍低。

电池

电池为电机提供能量。

• 电压：电压越高，电机的转速越快（KV值固定的情况下），从而产生更大的拉力，6S电池（22.2V）通常比4S电池（14.8V）能让无人机飞得更有力。
• 放电倍率：放电倍率决定了电池能瞬间输出多大的电流，高倍率电池能支持电机在最大油门下稳定工作,避免因电力不足而导致拉力下降。

无人机本身

• 空重：这是最关键的基准，一个重2公斤的无人机和一个重500克的无人机，即使总拉力相同,其性能也天差地别。
• 飞行姿态：在姿态模式下，无人机的拉力是用于机动和克服重力；在GPS模式下,拉力主要用于稳定悬停和克服风阻。

按应用场景分类的拉力范围举例

为了让您有更直观的感受,我们来看几个典型的四轴无人机类别：

玩航拍/竞速小飞机

• 典型配置：F4飞控，20A-30A电调，2207或2306电机，5英寸或6英寸螺旋桨,4S电池。
• 空重：约700克 - 1.2公斤。
• 总拉力：约1.5公斤 - 2.5公斤。
• 拉力重量比：约1.3:1 到 2:1。
  • 解读：这是最主流的FPV（第一人称视角）无人机，拉力重量比在1.5:1以上意味着它有不错的机动性和抗风能力,可以轻松做出各种飞行动作。

专业航拍无人机

• 典型配置：如DJI Mavic 3, Inspire 3等，使用定制的高效电机和螺旋桨,通常为6S电池系统。
• 空重：约1公斤 - 4公斤（含云台和相机）。
• 总拉力：约2.5公斤 - 8公斤。
• 拉力重量比：约1.5:1 到 2:1。
  • 解读：这类无人机追求的是极致的稳定性和续航，而不是极限机动，它们的拉力重量比虽然和竞速机类似，但电机效率、螺旋桨设计和飞控算法都经过精心调校,以实现平稳的飞行和高质量的影像采集。

载重/物流无人机

• 典型配置：大尺寸电机（如2812, 3510），大尺寸高螺距螺旋桨（如15英寸，16英寸），高电压（6S, 12S甚至更高）电池组。
• 空重：约5公斤 - 15公斤以上。
• 总拉力：约15公斤 - 50公斤以上。
• 拉力重量比：通常在2:1以上，甚至更高。
  • 解读：这类无人机的首要任务是“负重”，它们需要巨大的拉力来吊起数公斤甚至数十公斤的货物，为了安全和效率,它们的拉力重量比会做得非常高。

教练机/微型无人机

• 典型配置：小尺寸电机（如0805, 1103），小尺寸螺旋桨（如2英寸，3英寸）,1S或2S电池。
• 空重：约50克 - 200克。
• 总拉力：约150克 - 600克。
• 拉力重量比：约1.5:1 到 3:1。
  • 解读：这类无人机非常轻巧，拉力不需要很大，但为了有足够的动力应对阵风和进行基础训练,拉力重量比往往做得比较高。

当别人问“四轴无人机拉力有多大”时，最专业的回答是：“这取决于它是用来做什么的。” 一个巴掌大的玩具机和能吊起一个人的工业级无人机，虽然都是四轴，但其拉力级别完全不在一个维度上，如果您想计算自己无人机的拉力，最直接的方法是使用电子秤，在电机通电但未起飞的状态下，测量单个螺旋桨产生的推力,然后乘以4。