T-MOTOR 的 VL 系列 VTOL 电机围绕同一件事构建:托举那些必须从垂直悬停过渡到机翼承载巡航的 VTOL 机体。这段来自制造商自有频道的 65 秒短片,展示的是装到在役飞机上的该系列,而不是摆在台架上的它;画面上按型号点名的有两款 —— 盐雾测试中的 T-Motor VL1155 KV65 VTOL 无人机电机,以及作为完整动力套装(连同 ESC 与螺旋桨)一部分的 T-Motor VL7015 KV190 VTOL 无人机电机。两者把整个系列的两端撑了起来:一端是每臂 57 kg 推力,另一端是 15.9 kg。

本文其余部分依次梳理短片展示了什么、这两款主推机型在系列中处于什么位置,以及公布出来的数值如何对应到机体起飞重量。

短片展示了什么

短片开场是装好 V 系列 ESC 与 VZ 碳纤维螺旋桨的 VL7015 KV190,随后切到一架复合翼飞机自岸边起飞并转入巡航。片中字幕标出了过渡时刻:机体一旦进入机翼承载飞行,升力旋翼即停机并锁止,推力转由尾部推进螺旋桨承担。靠后的一段字幕说明这架飞机是一架在役客户平台;结尾部分转到室内盐雾试验箱,VL1155 KV65 在细雾笼罩下运转,作为出厂验证的一环。

短片没有旁白。信息由字幕和飞机实际做出的动作承载,这正是它读起来像一次演示而不像一段推销的原因 —— 也正是画面上点名的两款机型值得当作整个系列基准点的原因。

原始视频

来源:T-MOTOR FOR UAV DRONE YouTube 频道
视频: 装进真实 VTOL 平台:T-MOTOR 动力总成交付实录

VL 系列覆盖什么

T-MOTOR 的 VL 系列 VTOL 电机目前共 16 款型号,每臂最大推力从 8.6 kg 覆盖到 88.1 kg。制造商把这组产品描述为适用于从约 12 kg 到 140–150 kg 级别的四轴 VTOL 平台,并带有 FOC 控制、快锁螺旋桨,ESC 一侧支持 CAN 2.0 集成。整个系列以两个电压等级为主:较小的一半为 12S,VL1035 及以上为 24S。

每一款型号都是作为一套配套 VTOL 动力系统的一部分公布的 —— 一台 VL 系列 VTOL 电机、一台 V 系列 ESC,以及按它为尺寸选定的 VZ 或 P 系列螺旋桨。这种配对对一套 VTOL 动力系统的意义大于对一架普通多旋翼,因为同一套动力总成既要在悬停中高效,又要在进入巡航时干净地停住。一台悬停推力出色却锁不住螺旋桨的 VL 系列 VTOL 电机,只算完成了一半。

VL1155 KV65:VL 系列的大推力一端

VL1155 KV65 就是短片中在盐雾下运转的那款。它公布的数值是 65 KV、24S LiPo、161 A 峰值电流,以及 180 秒内 3300 W 持续功率,由一台 1420 g、尺寸 Ø120.5 × 60.9 mm 的电机输出每臂 57 kg 最大推力。T-MOTOR 为它配上 VL200A 24S ESC 与 VZ40 × 16.1 螺旋桨,并建议整套用于 90–105 kg 级别的机体。

制造商页面上关于这款 VL 系列 VTOL 电机的两处细节,值得与那个醒目的推力数字分开来看。该电机带有 IP45 防尘等级,绕组外覆网罩 —— 对于从未经修整的地面起降的飞机,这正是对得上号的一项属性,也正是短片中盐雾段落所演示的那项声明。该电机还向飞控回传绕组温度,因此一次持续大载荷爬升不会在无人监测的情况下进行。

VL7015 KV190:VL 系列的紧凑一端

VL7015 KV190 位于 VL 系列 VTOL 电机产品线的另一端。它是一台 12S、190 KV 的电机,额定 85 A 峰值与 180 秒内 1600 W 持续功率,以含线缆 540 g 的机身输出每臂 15.9 kg 最大推力。机身尺寸为 Ø79.2 × 44.4 mm,T-MOTOR 为它配上 V80A ESC 与 P24 × 7.2 螺旋桨,用于 22–24 kg 的四轴平台。

它与 VL1155 之间的尺寸落差,正是保有一个系列而非单一型号的意义所在:880 g 与约 41 kg 推力把两款分开,而正是这段跨度,让同一种 VL 系列 VTOL 电机设计能够覆盖从 22 kg 测绘四轴到 90 kg 复合翼飞机的整个区间。

VL 系列电机对比

T-MOTOR VL 系列 VTOL 电机 —— 公布规格与建议起飞重量
型号KVLiPo每臂最大推力建议最大起飞重量(四轴)电机重量电机尺寸峰值电流
VL5009 KV27527512S8.6 kg12–15 kg280 gØ55.6 × 38.9 mm52 A
VL6011 KV18018012S10.5 kg15–18 kg300 gØ67.2 × 38.4 mm55 A
VL6013 KV21021012S12.9 kg20–22 kg388 gØ68.8 × 39.4 mm70 A
VL8015 KV17017012S14.8 kg25 kg610 gØ88.8 × 42 mm74 A
VL7015 KV19019012S15.9 kg22–24 kg540 gØ79.2 × 44.4 mm85 A
VL8018 KV18018012S17.1 kg30–32 kg655 gØ88.8 × 43.5 mm100 A
VL8020 KV17017012S19.7 kg35 kg735 gØ88.8 × 45.5 mm116 A
VL8022 KV17017012S22.3 kg40 kg785 gØ88.8 × 47.5 mm135 A
VL1028 KV19019012S26.3 kg45–50 kg940 gØ109.6 × 52.5 mm180 A
VL1032 KV18018012S31.8 kg50–55 kg1090 gØ109.6 × 56 mm200 A
VL1035 KV15015014S36.2 kg55–60 kg1205 gØ109.6 × 61 mm182 A
VL1040 KV15015014S45.8 kg65–70 kg1100 gØ107.2 × 64.8 mm245 A
VL1155 KV656524S57 kg90–105 kg1420 gØ120.5 × 60.9 mm161 A
VL1165 KV606024S66 kg115–125 kg1710 gØ120.5 × 67.9 mm180 A
VL1380 KV606024S83 kg140–150 kg2400 gØ149.6 × 63.8 mm230 A
VL1180 KV606024S88.1 kg140–150 kg2680 gØ120.5 × 96 mm254 A

推力与电流数值按 T-MOTOR 在其自有产品页面上公布的原样呈现;起飞重量数值来自制造商的 VL 系列动力套装页面。重量含线缆。各行按每臂最大推力排序。

螺旋桨锁止与 V 系列 ESC

短片中的过渡段,最清楚地说明了围绕 VL 系列 VTOL 电机搭建的 VTOL 动力系统除了产生推力之外还要做什么。飞机处于机翼承载状态时,升力旋翼是死重,也是一处阻力来源;尾流中自由旋转的螺旋桨会在机翼最需要干净气流的位置制造湍流。制造商给出的答案是电子螺旋桨锁止:ESC 把旋翼保持在设定角度,而不是让它随气流自转,并按外部负载调节保持电流,而不是固定在某一个数值上。锁止状态下公布的待机功耗约为 10 W。

锁止功能同时被描述为快速 —— 制造商给出的说法是数秒内完成锁止,角度可在 360° 范围内设定 —— 这一点很关键,因为一旦过渡必须中止,飞机就得能够迅速重启升力旋翼。

短片中的出厂测试

结尾的盐雾段落不长却很具体:VL1155 KV65 在细雾充满试验箱的同时持续运转。盐雾是一项加速腐蚀试验,它与制造商为较大的 VL 型号公布的 IP45 防尘等级与密封绕组结构,天然是一对。对于在水面上方或沿海起降带作业的飞机,决定服役寿命的是这项试验,而不是峰值推力。

短片还展示了同时向 ESC 与电机喷水,这与该系列的销售方式一致 —— 作为一整套配套动力总成,而不是作为彼此分开的部件。

把 VL 系列电机对应到起飞重量

公布数据所支持的选型顺序很直接。从全备重量出发,除以升力臂的数量,并留出余量 —— 一台恰好按悬停推力定尺寸的大推力 VTOL 电机,对阵风、对中止过渡或对一条失效的机臂,就没有一点剩余。制造商建议的起飞重量已经把这份余量算了进去,这正是每臂 57 kg 的 VL1155 KV65 被建议用于 90–105 kg 机体、而不是 228 kg 机体的原因。

接下来是电压,它把整个系列干脆地切成两段:VL1040 及以下为 12S,再往上是 14S 与 24S。重量与外形包络随后,也正是两款主推机型分歧最大的地方 —— 540 g 与 Ø79.2 mm 对 1420 g 与 Ø120.5 mm。最后,螺旋桨与 ESC 必须作为同一个决策的一部分来定,因为公布的推力数值是用配套套装测出来的,而不是用任意硬件。

常见问题

VL1155 KV65 适合多大起飞重量?

T-MOTOR 建议把 VL1155 KV65 整套用于 90–105 kg 级别的机体。它在 24S 下输出每臂 57 kg 最大推力,为四轴留出了应对风与单臂失效工况所需要的悬停余量。

哪一款 VL 系列电机适合 22–24 kg 四轴?

VL7015 KV190 是制造商为这一级别推荐的型号。它在 12S 下输出每臂 15.9 kg 最大推力,含线缆 540 g,并与 V80A ESC 和 P24 × 7.2 螺旋桨成套出货。

VL 系列 VTOL 电机与普通多旋翼电机的区别是什么?

螺旋桨锁止。普通多旋翼电机只为产生推力而优化;VL 系列 VTOL 电机既要在悬停中产生推力,又要在巡航期间把螺旋桨按住不动,这正是该系列连同 V 系列 ESC 与配套螺旋桨一起公布的原因。

VL 系列 VTOL 动力系统包含螺旋桨吗?

电机与 ESC 是作为配套套装销售的。螺旋桨是按这一套装选定并一起测试的 —— VL1155 为 VZ40 × 16.1,VL7015 为 P24 × 7.2 —— 并单独订购。

在 ToBMS 上了解 VL 系列

本文涉及的 16 款型号,目前均已公布完整规格,可以两两并列比较:

整个系列归入 FPV 航模电机 类目,并收录在 VTOL 无人机 之下。机型可在 选型 中按推力、电压与外形包络筛选,也可在 产品对比 中两两并列。

关于 T-Motor

T-Motor 为无人飞行器开发无刷电机、ESC 与螺旋桨,产品线覆盖多旋翼、固定翼与 VTOL 平台。VL 系列 VTOL 电机是它的 VTOL 产品线,而制造商公布的是电机、ESC 与螺旋桨的配套套装,并不是单独一台电机。

结语

短片只有 65 秒,却比一份规格表更有说服力地说明了 VL 系列 VTOL 电机这条产品线:两款点名型号,各在系列的一端,一架在飞,一架正在按接近破坏性的标准接受测试。VL1155 KV65 与 VL7015 KV190 之间隔着 880 g 与 41 kg 推力,而现有这 16 款型号,把一套 VTOL 动力系统从 12 kg 四轴一直覆盖到 140–150 kg 级别。对任何正在为 VTOL 动力总成定尺寸的人来说,公布的起飞重量数值是进入这个系列最快的入口,而配套的 ESC 与螺旋桨并不是可选附件 —— 它们正是公布推力被测出来的条件。