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如何選擇農藥噴灑無人直升機


發布時間:2014-9-11 11:57:33   文章來源:zf-aviation   瀏覽:[  ]

    農藥噴灑無人直升機在我國還剛剛開始,產品非常專業牽涉面也很廣。我們根據多年來的實際經驗,為大家提供一個選擇農藥噴灑無人直升機(或打算進入這個行業)的參考。

1.有那些種類的飛機用于農藥噴灑 
   目前國內主要的農藥噴灑的航空噴灑設備:

類型

使用動力

優點

缺點

汽油發動機的無人直升機

汽油

動力成本低
轉場方便

發動機的使用和維護麻煩
隨著高緯度地區,裝藥量下降

電動無人直升機

聚鋰電池

操作方便

裝藥量小,抗風性能差,飛行時間短

航模改造,耐用性差

電池的使用成本高,充放電,安全管理非常麻煩

電動多旋翼機

聚鋰電池

操作方便

抗風性能差,轉場非常不方便
裝藥量小,飛行時間短。

電池的使用成本高,充放電,安全管理非常麻煩

動力傘有人

汽油

裝藥量大

噴灑效率高

1.需要提前航行許可申請,手續繁雜。
2.有人駕駛,不安全,抗風性差
3.使用成本高

4.噴灑效果差

 

  注:關于電動無人直升機詳細說明見“電動農藥噴灑無人直升機的優缺點”

 

 

 

 2. 什么作物適合農藥噴灑無人直升機作業?

     并非所有的農作物都適合農藥噴灑無人直升機。目前比較成熟的是用與水稻,高桿植物等無法實現植保機械化的農作物。

 

 3. 農藥噴灑無人直升機的噴灑效果如何?

    這是一個經常被問到的問題,噴灑效果主要是由如下因素決定的:

 a. 農藥的有效性

    由于農藥噴灑無人直升機采用的都是超微量噴灑,一般每畝用藥量500毫升左右(參照日本行業的一個事實標準)。目前,國內農藥噴灑無人直升機使用的農藥基本上都是市場上銷售的普通農藥進行濃縮,當然也可以使用一些農藥廠家專門生產的超微量農藥。

 b. 噴灑施藥的方法

    由于單位面積用藥少,噴灑的均勻性至關重要。如果沒有飛控,飛機的高度,速度與噴灑量也無法聯動,尤其是當飛機懸停時,飛機下方的用藥量劇增,造成藥害。飛行行距不齊造成重復噴漏噴。影響噴灑效果。

c. 操縱人員的技術水準 

     由于目前絕大多數飛機都沒有安裝飛控系統,即使安裝了模型飛控也無法發揮作用。大都用用裸機在噴灑操作,操縱水平直接影響到有效性。初學者的漏噴率,重噴率和誤噴率都比較大。

 d. 噴灑系統

    目前主要使用壓力式噴頭和離心式噴頭。由于壓力噴頭的流量隨壓力變化會發生的范圍比較小,根據飛機的速度控制流量的效果就不明顯。離心式噴頭可以根據飛機速度很好調節流量,但離心式噴頭由于高速旋轉,農藥霧滴比較細,容易發生漂移和蒸法,因此具體選擇什么噴灑系統還需要根據用戶的實際情況和使用的農藥特性。

    總之,飛機僅僅是一個運載農藥的平臺,植保的有效性與飛機本身的結構關聯性并不大。從目前我們的情況來看,使用現有的市場銷售的農藥濃縮后直接噴灑,噴灑效果總體來說還是能得到農民們普遍認可。 

 

4. 農藥噴灑無人直升機的培訓的瓶頸 

  目前,絕大多數農藥噴灑無人直升機都沒有安裝專業的飛控系統。主要問題為:

   a. 培訓時間長,成本高

       目前絕大多數培訓機構都是采購模型行業的師傅帶徒弟, 3分飛行7分修理的模式,一名沒有任何模型基礎的人,從零開始培訓到可以初步掌握飛行和修理調試技術,至少需要4-5個月以上的

       培訓期間,因此,對用戶來說,除了支付參加培訓員工的高額培訓費以外,員工培訓期工資和前期飛機投資等費用,成本非常之高。無法進行大規模復制培訓模式。

  b.留不住人才 

    用戶公司花費了高昂代價,好不容易培養了幾名會操縱飛機的技術人才。由于噴灑農藥是在夏天高溫下農田里實施,工作環境異常辛苦。往往經過長時間培養出來,身價大增的操縱技術人才很多都無法適應,縱然有一萬個勞動協議,最終還是人走機涼。 公司損失巨大。

  c. 墜機損失大

    初學出來的操縱人員還無法獨當一面,即使非常有經驗的操縱人員,操縱沒有飛控系統的飛機,每天在惡劣環境下,長時間高度緊張的情況下,幾乎不可避免地會發生墜機大。

    目前的培訓方法是農藥噴灑無人直升機行業發展的瓶頸。很多用戶也都在這個環節挫折。 

    縱觀日本雅馬哈的培訓模式,由于采用了專業飛控系統,把操縱人員與機修人員分離的培訓方法,一名沒有任何航模經驗的人,初級班經過14天的培訓就可以操縱雅馬哈RMAX飛機。這是也是我國航空植保人才培訓發展的一個方向。 因此,一個好的培訓模式是決定植保運營服務的非常關鍵的一環。

 

 5. 選擇一款飛機的要點

    首先要明白采購飛機的目的,如果是為項目申請,演示或入門了解,對使用成本要求也不高,可以采用價格相對便宜,操作培訓容易的電動或多旋翼的農藥噴灑無人直升機(另見“電動農藥噴灑無人直升機的優缺點”)。

    如果是為了農藥噴灑運營服務,建議使用安裝了專業飛控的汽油動力無人直升機。這是被日本雅馬哈無人直升機30多年的發展歷史所證實的成功經驗。以汽油機為例,要點如下:

a. 飛機的價格

     目前國內主流的農藥噴灑無人直升機大都是采用以美國AF25B為原型機的仿制機,各種機型載藥量在10Kg左右。載藥量超過20Kg的飛機國內很少,幾乎都沒有實際運營的業績。價格也比25B仿制機貴幾倍。

      因此為了降低風險,新手最好選擇AF25B仿制機的作為入門,等你把所有過程(飛機,飛控,運營等)都弄明白了再考慮使用大飛機。

 b. 飛機和載藥量的大小

     美國AF25B原型機使用小松80cc(額定功率6ps)雙杠對置風冷發動機,最大的弱點是動力不充裕,不管仿制機的結構如何變化,各種機型載藥量在10Kg已經是一個比較高負載運行了,超過部分都是以犧牲發動機壽命和安全性為代價的。攜帶農藥過載工作的話,發動機壽命急劇下降,造成發動機空中熄火。

  選擇多大的飛機也要看噴灑地塊面積和轉場運輸道路的情況。一般20-30公斤載藥量的飛機重量大約100Kg左右,這種飛機前期投入較大,維護技術和成本都投入不菲。如果沒有飛控支持的話,非常容易墜機造成巨大損失。 

    因此,飛機的參數,甚至在演示或交貨時能提起10Kg的載重,并不等于飛機都能用10Kg進行工作。

 c. 噴灑系統的選擇

     目前國內普遍使用的施藥量,約500毫升/畝左右,這個數字來源與日本無人直升機植保行業的事實標準。飛機的速度約3-6米/秒,噴灑寬度隨著飛機高度,噴灑桿長度,噴灑頭型號等變化, 一般控制在4-5米左右,因此飛機的噴灑能力為: 5米/秒 X 4米 = 20平米/秒 = 1.8畝/分??梢愿鶕@個參數來選擇噴頭數量,流量和噴桿等參數。

    專業飛控則自動保持飛行高度,具有根據飛行速度自動調節噴灑用藥量,單位面積用藥量保持一致等許多功能。

    國內生產廠家對這方面的研發并不多,一般來說,無人直升機的生產廠家具備的噴灑技術水平不如農藥,農機公司。因此可以根據自己的噴灑需求,設計噴灑系統。 雅馬哈的RMAX的噴灑系統就是日本農機生產廠家洋馬公司生產配套。

 d. 飛機平臺的可靠性

     飛機平臺的可靠性非常重要。目前主流的25B原型機為代表的農藥噴灑無人直升機生產廠家國內至少有10多家。但大多廠家生產數規模較小,加工工藝水平低,水平參差不齊。同樣一個零部件,使用材料,加工精度,工藝,組裝,調試都凝聚著許多經驗教訓和技術。

     由于受成本,材料零部件和加工水平等因素的制約,農藥噴灑無人直升機還不可能像普通農機(如拖拉機)那樣的耐久性,農機一般都是出故障再修理,但農藥噴灑無人直升機需要定期維修和更換零部件,需要嚴格的操作和維修規則。

 e. 飛控系統的可靠性

    與飛機的機械平臺相比,電子產品的飛控的故障率較低。見“如何選擇農藥噴灑無人直升機飛控”的說明。

 f. 售后服務

    由于農藥噴灑無人直升機飛機是典型的機電一體化產品,目前許多飛機的生產廠家采用的增穩器或飛控基本上是外購產品,也沒有飛行數據的記錄,因此一旦發生故障等問題時,廠家基本上無法對飛控進行售后服務。

    農藥植保期服務周期短,在植保服務期發生故障的話,將影響一年的收入。因此強有力的售后服務對運營服務公司來說至關重要。 

 

 6. 國外航空植保的情況

    目前國外利用飛機噴灑農藥主要有以下兩種方式:

a. 以美國為代表的載人固定翼飛機

    特點:大面積農場,品種單一 

b. 以日本為代表的小型無人直升機

    特點:日本的耕作面積小并且分散,日本已有近2千架小型無人直升機服務于植保,其中80%以上用于水稻農藥噴灑。噴灑總面積占水稻種植面積的50%以上,已經成為日本農業植保技術的主流。  

 

7. 我國的航空植保發展方向 

    美國模式需要足夠的場地和機場投資及空管水平支持,近期很難在我國南方及丘陵等地全面推廣。日本耕地情況與我國南方比較相似,借鑒日本經驗,在目前我國農村條件下,運用低成本、操作簡單的小型無人駕駛直升機噴灑農藥是我國特別是水稻農藥噴灑機械化的一種比較現實可行方法。

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