电机“死重”每减 1 g，航时真能多 1 s 吗？实测数据来了---壹倍达电机小课堂

一、什么是“死重”？

在无人机语境里，它特指“不直接产生升力、却必须随飞机起飞的结构质量”。电机是典型代表：它不提供浮力，反而吃拉力。把电机从 90 g 降到 80 g，相当于整机少带 10 g“无效配重”，理论上有助于续航。但“1 g = 1 s”的民间口诀，缺少边界条件：电池容量、起飞重量、桨效、风速、飞行姿态都会撕扯结论。我们要做的，就是固定其他变量，只剩电机质量当单因子。

二、实验设计：把“其他”全部钉死

机架：450 mm 碳纤维 X 型，裸机 320 g（含螺丝、减震球）

电池：6S 5200 mAh，循环次数＜30 次，内阻 4 mΩ/节

飞控：统一 1.13.2 固件，起飞重量告警设为 60 %

桨：15×5 英寸碳纤维，动平衡 0.05 g·mm 以内

任务剖面：悬停 1.5 m、无风 0.5 m/s、30 % 图传亮度、无附加载荷

记录方式：PowerLog 记录电压、电流；计时器到 10 % 电量自动迫降

电机梯度：

A 组 88 g（原厂基准）

B 组 80 g（结构减重版）

C 组 72 g（铝合金换钛合金）

D 组 65 g（缩小轴承+镂空轭）

E 组 58 g（超薄壳体极限版）

每组 3 颗电机，每颗飞 3 次，共 45 架次；取 9 次航时平均值，剔除最大最小值。

三、 raw data：航时曲线长什么样？

电机质量	平均航时	标准差	悬停电流	终压
88 g	22 min 04 s	11 s	7.80 A	22.2 V
80 g	22 min 35 s	9 s	7.65 A	22.3 V
72 g	23 min 12 s	13 s	7.48 A	22.3 V
65 g	23 min 54 s	10 s	7.30 A	22.4 V
58 g	24 min 03 s	15 s	7.25 A	22.4 V

把航时换算成秒，再对质量做差分，得到“每减 1 g 收益”：

88→80 g：+31 s / 8 g ≈ 3.9 s/g

80→72 g：+37 s / 8 g ≈ 4.6 s/g

72→65 g：+42 s / 7 g ≈ 6.0 s/g

65→58 g：+9 s / 7 g ≈ 1.3 s/g

结论先抛：前段曲线斜率 4-6 s/g，末段收益陡降到 1.3 s/g，“1 g = 1 s”只在特定区间成立，而不是线性通吃。

四、为什么收益会先升后降？

电流下降是非线性的

悬停电流与起飞重量呈“类指数”关系。当整机重量靠近桨的“甜蜜点”，每减 1 g 所需拉力降幅变大，电流下降更快，续航红利被放大。

电池内阻损耗在“高区间”更敏感

大电流时，内阻 P_loss = I²R 占总能耗 12-15 %；一旦电流降到 7.3 A 以下，内阻损耗占比滑到 8 %，省下来的能量直接变成航时。

极限减重带来边际副作用

58 g 电机壳体薄至 0.8 mm，轴承外径缩小 2 mm，机械损耗上升，铁芯饱和提前，效率曲线尾部下探，抵消了部分重量红利，于是出现“1.3 s/g”的钝角。

五、把实验外延到“真实作业”

悬停是理想实验室，实际植保或巡检会频繁加减速。我们追加一组“八字航线”测试：水平 5 m/s、垂直 2 m/s、30 s 一圈，共 10 圈。

88 g 组航时缩短至 19 min 45 s

58 g 组航时 21 min 30 s

重量红利依旧存在，但幅度被压缩到 2.2 s/g——机动飞行让电流峰值掩盖了部分稳态优势。可见“1 g = 1 s”在暴力操控下会缩水，仍正向，只是没那么夸张。

六、快速估算公式（现场可用）

若你手边没有功率计，可用下面经验式估算减重收益，误差 ±7 %：

ΔT ≈ (Δm × 60) / (0.12 × I_batt)

其中 ΔT——航时增量（min）；Δm——减重质量（g）；I_batt——原悬停电流（A）。

示例：原 7.8 A，减重 10 g，ΔT ≈ (10×60)/(0.12×7.8) ≈ 6.4 min ≈ 384 s，折合 3.8 s/g，与实测同量级。

七、结论打包带走

“1 g = 1 s”不是神话，但只在“88→65 g”区间近似成立，平均 4-6 s/g

减到 65 g 以下，收益断崖式下跌，极限轻量化需权衡机械损耗

机动飞行会把收益压缩一半，仍正向，可继续减重，但别为 1 s 牺牲可靠性

现场估算记住 ΔT ≈ (Δm×60)/(0.12×I_batt)，10 秒出结果

把电机放上秤前，先问自己：我飞的是悬停测绘，还是暴力穿越？答案不同，减重策略也不同。数字已经摆在这里，下一克该往哪减，你说了算。

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