工业无人机动力总成架构白皮书

无人机电推进系统总成:高压 SiC 电驱、气动涵道与转子包容一体化动力单元

跳过散装电机拼装与多源零部件调试陷阱。云途交付集成永磁电机、高频碳化硅逆变器与碳纤维涵道机匣的适航级出厂动力单元,单机推力覆盖 60kgf 至 1000kgf。

商务交付边界严正声明:云途不研发、不生产、不零售任何玩具模型、DIY 航模或消费级航拍无人机散装电机配件。我们专注于交付工业级重载巡航与 eVTOL 主机厂所需的高可靠性一体化电推进系统(推力区间:60kgf 至 1000kgf)。
交付成品级别Tier 3 Turnkey出厂激光动平衡 G1.0
电驱逆变架构SiC 400V–800V40kHz+ 极低谐波
转子包容安全120% Overspeed芳纶防飞脱包容环
Integrated Electric Ducted Propulsion System
YUNTU TURNKEY POWERTRAINROTOR CONTAINED
核心功重比功率密度
航空级永磁同步电机内核,0.1mm 超薄取向硅钢叠片低铁损设计
最高达 5.2 kW/kg
系统级恶劣环境防护
定子封闭式绝缘腔室与微米级双迷宫防沙尘动密封结构
IP55 / IP56 全密封
数字航电遥测总线
100Hz 实时双向回传相电流、母线电压、转速及绕组内嵌热电偶温度
DroneCAN / RS485
i推进系统架构定义与商务供货界定

在严苛的工业级重载巡航与 eVTOL 航空工程体系中,“无人机电机”绝不再等同于航模圈所指的散装外转子无刷马达。它代表由高扭矩永磁同步电机(PMSM)、高频碳化硅(SiC)逆变电调、气动整流导叶静子、碳纤维扩压涵道以及数字化 CAN 总线遥测深度融合的工厂一体化动力单元。云途专注于 60kgf 至 1000kgf 推力谱系的交钥匙电推进动力总成交付,出厂标配适航级转子包容机匣,彻底消除主机厂繁杂的二次机械动平衡、阻抗匹配风险与开式旋转部件外露的安全隐患。

Ref:云途工业级电推进总成架构标准与交付界面技术规范
供货边界与责任划分控制台

采购与交付范围红黄绿控制台 (Procurement Scope Console)

为确保主机厂项目节点如期交付,云途严格划分供货责任界面。我们绝不销售散装半成品配件,全部以适航级出厂动平衡标准件交付。

🔴 坚决不予提供

🔴 坚决不予提供:散装外转子裸电机与 DIY 散件配件

仅包含裸定转子的零散电机、消费级塑料外壳电调、开式外露螺旋桨、3D打印机匣配件。

总师工程准则与责任归属

散装电机缺少转子包容机匣、无 VPI 真空绝缘保护且无法在出厂前做高速动平衡,极易引发打桨、过热烧毁与飞控共振炸机。

🟡 定制工程联合开发

🟡 定制工程联合开发:特定机体气动包络与高压架构适配

特定机身异形短舱流道深度嵌合、特种母线电压(最高 1000V DC)定制、军工环境适应性筛选。

总师工程准则与责任归属

仅面向签署联合技术协议并已进入实质立项的民航级与军用级大型主机厂。

🟢 标准交钥匙现货交付

🟢 标准交钥匙现货交付:60kgf 至 1000kgf 一体化涵道动力总成

出厂预匹配永磁电机、内置碳化硅逆变电调、碳纤涵道机匣、芳纶包容环及双通道 CAN 航电总线。

总师工程准则与责任归属

完全工业交钥匙就绪标准品。出厂 100% 激光激光动平衡至 ISO 1940-1 G1.0,随箱附带完整 CAD 数模与台架温升数据库。

装配层级纵向解构

动力总成五大装配层级纵向解构:由内至外的工程解密

一台高性能涵道风扇是一台微型气动喷气推进系统,绝非简单的“电动机装上风扇叶”。云途严格遵循航空发动机装配公差标准。

装配层级 01 // PROP-MOT-CORE

定子铁芯与永磁转子机电内核

制造公差: 定转子径向气隙高精度磨削至 0.50mm ±0.03mm
核心材料牌号与规格

0.1mm 极薄低铁损取向冷轧硅钢片叠片定子,N45SH 超高耐温钕铁硼永磁体,H 级 200°C 耐温漆包铜线

流体机械与机电职能

实现极高扭矩密度的电磁能量转换,高频调制下将涡流损耗与铁损压缩至行业理论极限。

遵循适航与工业标准

全套定子总成经过航空级真空压力浸漆 (VPI) 处理,满足 GJB 150 严苛盐雾湿热防腐要求。

装配层级 02 // PROP-ESC-SIC

高频宽禁带碳化硅 (SiC) 专用逆变电驱

制造公差: 40kHz+ PWM 高频载波调制;退饱和短路检测响应时间 ≤1.2μs
核心材料牌号与规格

汽车级第三代宽禁带 SiC MOSFET 功率桥,陶瓷绝缘直接覆铜板 (DBC) 高导热基板

流体机械与机电职能

执行磁场定向矢量控制 (FOC),输出高度平滑的正弦相电流,彻底消除电磁谐波发热与高频电磁啸叫。

遵循适航与工业标准

集成硬件毫秒级相间短路关断、母线瞬态吸收制动电路与反接防爆自锁。

装配层级 03 // PROP-AERO-ROTOR

CFD 气动多叶碳纤维叶轮与三维扭转整流静子导叶

制造公差: 动叶尖部径向微小间隙严格控制在 0.5mm;全转速激光动平衡至 ISO 1940-1 G1.0
核心材料牌号与规格

日本东丽 T700 单向高模量碳纤维动叶,航空级高强 7075 铝合金整流静子导叶轮毂

流体机械与机电职能

将气体高效加压加速,后置三维气动扭转静子导叶将旋转滑流能量 100% 梳理转为纯向前轴向推力。

遵循适航与工业标准

全转速包线通过高转速超载疲劳风洞校核,杜绝任何叶片气动颤振与声学共振节点。

装配层级 04 // PROP-DUCT-CONT

高刚度碳纤外涵道与适航级芳纶转子包容机匣

制造公差: 进气道大曲率收缩前唇数控公差控制在 ±0.1mm 内流型线
核心材料牌号与规格

碳纤维复合材料外蒙皮,内衬多层高拉伸强度的芳纶纤维(Kevlar)编织预浸料防穿透包容环

流体机械与机电职能

大曲率前唇在巡航时产生 20%~35% 的额外负压抽吸增推;包容环在极端爆桨时 100% 物理吸收破片动能。

遵循适航与工业标准

严格通过 120% 额定转速人工断叶自爆靶舱适航试验,碎片完全包容在机匣内,外壁无穿透。

装配层级 05 // PROP-AVIONICS-CAN

光电/磁隔离双通道数字航电通信接口

制造公差: 100Hz 实时遥测数据刷新率;支持 1Mbps 高速通信速率
核心材料牌号与规格

双通道差分数字隔离芯片,内置定子绕组内嵌热电偶探头与非接触式高精度霍尔转速传感器

流体机械与机电职能

向飞行控制计算机毫秒级双向回传相电流、母线电压跌落、线圈绕组核心温度及系统健康状态 (PHM)。

遵循适航与工业标准

通过 RTCA DO-160G 第 21 节与第 22 节高压直流母线电磁辐射抗扰与雷电浪涌传导测试。

全推力谱系参数总账

云途工业级涵道动力总成全推力规格总账表

以下为云途已量产交钥匙标准动力总成的全维工程参数。点击各型号可直接获取三维 CAD 安装接口数模与台架实测性能曲线。

推力等级产品型号涵道外径直流母线电压持续巡航功率系统净重推荐起飞全重主要适用机型
60 kgf (588 N)YTF-60380 mm96V – 120V DC18.5 kW5.8 kg120 kg – 180 kg战术固定翼巡检机、中型侦察复合翼平飞推力器、高速靶标无人机
200 kgf (1,960 N)YTF-200520 mm400V – 600V DC (SiC)58.0 kW16.2 kg400 kg – 650 kg重载物流运输机、战术垂直起降平台、应急森林灭火空投飞行器
500 kgf (4,900 N)YTF-500780 mm600V – 800V DC (超高压)145.0 kW42.5 kg1,000 kg – 1,600 kg缩比 eVTOL 试飞验证机、特种重型多任务防务平台、城际大吨位货运机
1000 kgf (9,800 N)YTF-10001,250 mm800V – 1000V DC (兆瓦级)320.0 kW98.0 kg2,500 kg – 3,800 kg全尺寸载人 eVTOL 飞行器、支线客货运混合动力机、重型航空运输平台
适航被动安全与失效隔离

适航级转子包容安全与 FMEA 失效防护体系

工业级无人机在城市低空或密集空域运行,动力系统机械断裂或电控失控具有毁灭性后果。云途在机械结构上提供 100% 碎片包容,在电气架构上实现多重失效安全保护。

120% 超速叶片飞脱物理包容 (Blade Containment)
在高速真空自爆靶舱内,人为触发叶片根部在 12,000+ RPM 超额转速下断裂。
机匣内嵌的多层高抗拉芳纶夹层完全吸收高动能破片碎片,机匣外部无破损穿透。
民用航空发动机适航审定规范 (CCAR-33 / FAA Part 33 等效试验标准)
碳化硅逆变桥臂瞬间直通短路
在全油门大功率爬升阶段突发逆变桥短路冲击。
退饱和检测电路在 1.2 微秒内硬件强制封锁门极,并触发母线泄放电阻吸收残余反电动势。
ISO 26262 ASIL-D 功能安全电气防护架构
沙漠特大沙尘暴持续吹蚀
50m/s 高速石英砂连续 48 小时正面与侧向吹扫测试。
多腔室非接触式微米级动密封迷宫,杜绝微小粉尘侵入定转子气隙与轴承滚道。
GJB 150.12A / MIL-STD-810H 沙尘试验考核
高压直流母线瞬态浪涌与雷击感应
600V DC 母线上加载高达 1.5kV 的瞬态过电压尖峰与浪涌脉冲。
多级 TVS 瞬变抑制吸收阵列与全光电/磁耦隔离,飞控端总线信号零干扰。
RTCA DO-160G 第 22 节雷电感应瞬态敏感度标准

主机厂动力总成接口联合评审技术清单 (RFP Template)

可直接复制的技术输入清单。提供您的机身气动与电气母线边界参数,云途动力工程团队将为您开展精准动力匹配计算与台架仿真。

机体飞行动力学与几何安装边界
最大起飞全重 (MTOW)
kg (如 450 kg)
决定悬停/爬升所需最大推力及推重比储备
设计巡航速度与迎角范围
km/h 或 m/s (如 140 km/h)
计算涵道进气道最佳收缩比与静子导叶扭转角
机身安装舱位最大允许外径
mm (如不超过 550mm 外径)
界定气动涵道外廓几何与进气唇口型线设计
动力电气母线与航电通信接口
直流母线额定与工作电压区间
VDC (如 400V–580V)
选定碳化硅 MOSFET 击穿电压耐压裕度与绕组匝数
电池组持续与瞬态放电倍率 (C-rate)
持续 C 数 / 瞬态 10s C 数
校验垂直转换与急剧机动工况下的母线跌落耐受度
飞控遥测通信协议类型
DroneCAN / CANaerospace / RS485
出厂预烧录指定总线波特率、节点 ID 及遥测消息帧格式
极端环境与适航安全要求
作业极限环境温区
°C (如 -25°C 至 +55°C)
评估电机冷却风道流量与永磁体抗退磁工作点
适航或试验考核标准
工业 IP55 / GJB 150 / 民航适航审定
制定出厂检测与极端应力测试验收规程
PROPULSION INTEGRATION & COMMERCIAL BOUNDARIES

工业无人机电推进常见工程技术答疑

不提供。云途不向零售市场单独出售裸电机用于自行组装。高性能电动涵道推进是一门高精密空气动力学工程,要求动叶尖隙严格控制在 0.5mm 以内,且外壳必须具备抵抗气动大载荷变形的高模量刚度。用户使用 3D 打印或简易模具自制的机匣,在电机高转速下极易因机匣变形导致瞬间刮擦打桨(Blade Strike)甚至解体。云途仅提供出厂 100% 激光精密动平衡的一体化交付动力总成。

电推进拓扑关联解决方案

对接工业级一体化电推进动力选型

告别繁杂的散装电机与电调匹配调试。提交您的飞行器推力与母线参数,获取出厂级一体化涵道推进解决方案。