世界上最小的 25 克摄像无人机，可装入饼干罐中

十大品牌 2025年10月16日 19:40 1 cc

信息来源：https://interestingengineering.com/innovation/smallest-fpv-drone-built-by-youtuber

一架能够装入薯片罐的微型无人机正在挑战航空工程学的基本假设。YouTube创客"囤积者萨姆"开发的这架第一人称视角无人机，轮毂间距仅22毫米，总重量25克，却能够实现与标准尺寸无人机相当的飞行性能。这一突破不仅打破了FPV无人机社区长期以来认为65毫米是稳定飞行最小尺寸的技术共识，更为微型飞行器在监控、搜救和军事侦察等领域的应用开辟了全新可能。该项目展示了在极端尺寸约束下，通过精密工程和创新设计仍能实现卓越性能的技术潜力。

这项微型化工程的核心挑战在于突破物理学的基本限制。在无人机设计中，尺寸缩小带来的问题呈指数级增长：较小的螺旋桨产生的推力有限，微型电机效率下降，而电池容量与体积的平方立方关系使得续航时间急剧缩短。传统观点认为，65毫米轮毂间距代表了实用性和性能之间的最佳平衡点，任何更小的设计都会在稳定性、操控性和可靠性方面遭遇不可逾越的技术壁垒。

萨姆的解决方案基于对现有成功设计的创新性重构。他选择了BetaFPV Air65作为起点，这是一款在微型无人机领域享有盛誉的产品，以其轻量化构造和平衡的操控特性而闻名。然而，萨姆并未简单地缩放现有设计，而是采用了一种被称为"骨型"框架的独特构型。这种设计将四个螺旋桨分为两对，每对重叠放置在框架的两端，形成类似骨头的狭长形状。

精密工程的极致表现

世界上最小的 FPV 无人机，由 Hoarder Sam 制造。 YouTube 上的“囤积者山姆”

骨型设计的优势在于显著减少了框架的占用空间，同时保持了推力的均匀分布。传统的X型或H型四轴无人机框架要求四个螺旋桨等距分布，这限制了最小尺寸的可能性。相比之下，骨型设计通过螺旋桨的重叠配置，实现了在保持飞行稳定性的同时大幅缩小整体尺寸的目标。

实现这一设计需要前所未有的精密制造技术。每个组件的定位精度必须达到亚毫米级别，所有电线的长度都经过精确计算和修剪，以确保在极其紧凑的空间内实现最优的重量分布。萨姆在放大镜下进行所有焊接工作，每个焊点的位置和大小都经过仔细规划，以避免相邻组件之间的干扰。

这种极端的小型化要求对传统的无人机控制系统进行根本性的重新设计。标准的Air65固件无法适应新的物理配置，因为控制算法是基于特定的重心位置、转动惯量和螺旋桨配置进行优化的。萨姆使用Betaflight配置软件完全重写了飞行控制参数，包括PID控制器的增益值、滤波器设置和电机映射配置。

每一个参数的调整都需要经过实际飞行测试来验证其效果。由于无人机的物理特性与原始设计存在显著差异，传统的调参经验几乎无法适用。萨姆通过数百次的试飞和微调，逐步找到了最适合这种极小尺寸无人机的控制参数组合。这一过程不仅需要深厚的工程技术背景，更需要耐心和坚持，因为每次参数错误都可能导致坠机和硬件损坏。

性能表现出人意料

最终测试结果显示，这架22毫米轮毂间距的微型无人机实现了令人惊讶的飞行性能。尽管尺寸仅为传统65毫米无人机的三分之一，但其操控响应性和飞行稳定性几乎与标准尺寸设备相当。无人机能够执行急转弯、精确悬停和快速机动等复杂飞行动作，证明了小尺寸并不必然意味着性能的妥协。

续航能力方面的表现同样值得关注。这架25克重的微型无人机平均飞行时间达到2分30秒，仅比其65毫米的"前身"少30秒。考虑到电池容量与体积的三次方关系，这一结果远超预期。较小的电机虽然功率有限，但其效率表现出人意料地良好，部分原因可能是减少的机身阻力和优化的重量分布。

然而，极端小型化也带来了一些不可避免的实用性挑战。由于空间限制，无人机无法安装螺旋桨保护罩，使得螺旋桨直接暴露在外。这不仅增加了操作时的安全风险，也使得起飞和降落过程需要格外小心。此外，微型化的控制系统对环境干扰更加敏感，电磁干扰和风力扰动对飞行性能的影响更为显著。

维护和修理方面的挑战同样不容忽视。组件的极端小型化意味着任何维修工作都需要专业的工具和技能，而替换零件的获取也可能成为问题。这些因素限制了该技术在消费级市场的直接应用前景，但为专业应用领域提供了新的可能性。

技术突破的深远影响

萨姆的微型无人机项目虽然看似只是一个个人爱好者的技术实验，但其背后体现的工程理念和技术突破具有重要的产业意义。在军事和安全领域，这种极小尺寸的飞行器能够执行传统无人机无法完成的隐蔽侦察任务。其微小的视觉和雷达特征使其在城市环境或室内空间的监控应用中具有独特优势。

医疗领域也可能从这一技术中受益。微型飞行器可以携带微型摄像头进入人体内部进行检查，或者在手术过程中提供新的视角。虽然目前的技术水平还无法实现这种应用，但萨姆的工作证明了在极小尺寸下实现稳定飞行的可行性，为未来的医疗应用奠定了技术基础。

从工程学角度来看，这个项目展示了系统级优化在极端约束条件下的重要性。传统的设计方法往往关注单个组件的性能优化，而萨姆的方法强调了整体系统的协调配合。这种设计理念不仅适用于无人机领域，对其他需要在严格尺寸和重量限制下工作的工程系统同样具有指导意义。

材料科学和制造技术的发展为这种极端微型化提供了可能。高能量密度的锂聚合物电池、高效的微型电机和先进的电路集成技术都是实现这一突破的关键因素。随着这些基础技术的持续进步，未来可能出现更小、更强大的微型飞行器。

尽管目前的成果主要停留在概念验证阶段，但萨姆的工作为整个无人机产业提供了新的发展方向。它证明了在极端约束条件下仍能实现卓越性能的可能性，挑战了工程师们对技术边界的传统认知。随着相关技术的成熟和成本的降低，这种超微型飞行器可能在不久的将来找到其独特的应用领域，为人类社会带来新的技术解决方案。

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