植保无人机天生有缺陷?发展还需迈过四道坎

来源:宇辰网 作者:何雄奎 时间:2016-08-07 分享至:
[宇辰导读]为什么植保无人机这么火热,其该突破的瓶颈又在哪里?

8月6日,“2016中国植保无人机与机器人应用大赛”在江苏苏州正式启动。在启动仪式现场,专家向记者表示,面对植保无人机热,我们应冷静看待,植保无人机发展还需迈过四道坎。

启动仪式现场

无人机在专业应用领域近年来取得了飞速发展。其中,农用植保无人机最为引人关注,目前其用途主要为液态化学农药喷雾、植物生长调节剂与叶面肥的喷施、固态农药与肥料播撒等,具有远距离遥控操纵、不需要起飞与降落的跑道与固定机场、不受地形限制、喷施效率高、作业安全等优点。

据农业部最新统计,截至2016年6月5日,我国生产专业级无人机的公司有300多家,其中有200多家是植保无人机生产厂家,生产各类植保无人机共178个品种,比例超过60%。据了解,这些厂家行业出身构成有多样,包括一些以前做消费级无人机,甚至是做备件的。

为什么会有这么多厂家涌入植保无人机行业?

“应用市场巨大。我国有18亿亩耕地,每年需要防治病虫草害七八十亿亩次。”中国农业大学植保机械与施药技术中心主任何雄奎教授说。

农业部数据显示,2015年全国30个省市销售2324架植保无人机,这是相关政府资金采购的总数。何雄奎估计,算上私人购买的,这一数字应突破3000。“一架飞机一个行程喷10到15亩,一天下来可以喷三百到四百亩。算下来,植保无人机数量远远不能满足需求,所以发展才快。”

植保无人机有着独特的优势,水田、丘陵、山地,这些地面施药机械以及固定翼有人驾驶飞机无法施展的地区,是其用武之地。何雄奎表示,“一个无人植保机相当于三十个人的作业效率,深受农民欢迎,近年来玉米甘蔗等高秆作物施药,无人机也逐步开始应用。”

天翼合创耐摔无人机

“但无人机绝不会取代地面施药器械。”何雄奎一再向记者强调,它只适用于地面施药装备到达不了的地方,作业喷雾效果与防效尚达不到地面机械的水平。“这个缺陷,是天生的。”何雄奎的结论干脆肯定,“无人机的劣势是气象影响大、重喷与漏喷问题、施药不均匀性超过30%,而地面机械通常可控制在10—15%。优势是可以去到地面机械去不了的地方,人机与人药分离、作业效率高。”

“因此,无人机作业与地面机械作业,是有机互补的。”面对这被炒作起来的无人机热,何雄奎建议大家要理性看待。

何雄奎被称为我国农业无人机第一人,早在十年前就带队负责国家农业“低空低量无人机高效施药技术研究”项目。我国第一架也是世界上第一架多旋翼植保无人机,就是由中国农业大学何雄奎教授团队与山东某企业研发。经过这些年的探索,何雄奎总结出了,国内植保无人机面临的四大技术瓶颈。

一是飞行平台本身,关键技术没有解决。我国单旋翼无人机没有合适的自主研发的油动发动机。目前往往采用进口国外的航模发动机。问题是,航模或玩具日常都是小载荷(通常不超过7公斤),随便带上农药负载后,发动机会出现寿命不够与大大缩短问题。而多旋翼无人机面临的则是续航时间问题,频繁更换电池限制了无人机的使用效率。

二是飞控系统的问题。“重喷漏喷现象较为普遍。”何雄奎介绍,无人机如果按照预定轨迹飞行,过程其实很复杂,要把信息预先收集起来。受气象条件影响,这精确度很难把握,由于负载小,喷施农药浓度几乎接近于原药。“停一下,或者一拐弯,那一停顿多喷的药,可能就会导致作物受害。”再如,除草剂都是有选择性的,如果控制不当飘到旁边田地,就会伤及周围其他敏感作物。

三是农药雾化系统。一亩地喷洒300到500毫升药液,且要求非常均匀的沉积覆盖,意味着一平方厘米只有几个到20来个雾滴,对于除草剂可能只有8到10个雾滴。“目前市面上,很多植保无人机都达不到这个水平。”

四是专业的农药剂型。“试想,雾滴这么小,在南方高温高湿的气候条件下,再加上风一吹,一下就蒸发和飘失掉了,这样一来,农药就对环境造成污染。”所以适合于植保无人机低空低量喷雾的防蒸发与飘失的专用剂型的研发生产技术非常重要。我国的专用剂型和植保无人机一样,其实刚刚起步。

(责编:苏乙)


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