(原標(biāo)題:種田大戶注意:全國178種植保無人機(jī) 哪一種更受歡迎?)
據(jù)農(nóng)業(yè)部最新統(tǒng)計(jì),截至2016年6月5日,我國生產(chǎn)專業(yè)級無人機(jī)的公司有300多家,其中有200多家是植保無人機(jī)生產(chǎn)廠家,生產(chǎn)各類植保無人機(jī)共178個(gè)品種,保有量超過5000架。這些無人機(jī)各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?我們今天就來為大家分析一下。
就動(dòng)力系統(tǒng)而言,植保無人機(jī)既有油動(dòng)機(jī)型,也有電動(dòng)機(jī)型,甚至還出現(xiàn)了油電混合的概念。在機(jī)型結(jié)構(gòu)上,又分出了單旋翼和多旋翼。
植保無人機(jī)在作業(yè)(資料)
那么,這些無人機(jī)各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
一電動(dòng)無人機(jī)更受市場青睞
油動(dòng)和電動(dòng)是市場上最常見、應(yīng)用范圍最廣的兩種模式。
下面是兩種類型無人機(jī)的詳細(xì)對比:
據(jù)中國農(nóng)大信電學(xué)院農(nóng)業(yè)無人機(jī)研究所執(zhí)行所長劉云玲博士介紹:“電動(dòng)飛機(jī)由電池供電,電池本身就會(huì)是電動(dòng)飛機(jī)的一個(gè)瓶頸,一是續(xù)航能力,目前鋰電池續(xù)航時(shí)間還比較短;另一方面,電池在反復(fù)200~300次的充電以后,電池是要報(bào)廢的,所以在電池的處理方面,如何減少對環(huán)境的污染也是一個(gè)問題。雖然油動(dòng)的續(xù)航能力比電動(dòng)強(qiáng),但是油動(dòng)飛機(jī)如果做得不好,油本身的泄漏、尾氣會(huì)對農(nóng)田造成損害。”
業(yè)內(nèi)也普遍認(rèn)為,油動(dòng)和電動(dòng)植保無人機(jī)各有優(yōu)劣勢,只是不同企業(yè)所選擇的道路和側(cè)重點(diǎn)不同。
在實(shí)際的噴灑農(nóng)藥的作業(yè)中,載重和續(xù)航時(shí)間如何達(dá)到最大平衡點(diǎn)是很多企業(yè)研發(fā)的重要因素。有人認(rèn)為,在當(dāng)前的技術(shù)條件下,油動(dòng)機(jī)比電動(dòng)機(jī)的工作效率并沒有明顯優(yōu)勢。
油動(dòng)機(jī)載重相對較大,但載重量大,意味著飛機(jī)復(fù)雜度和成本指數(shù)是上漲的。業(yè)內(nèi)主流企業(yè)基本以10kg載重量為生產(chǎn)主流,間接說明這是性價(jià)比最高的指標(biāo)。
二油電混合無人機(jī)前景看好
植保無人機(jī)在作業(yè)(資料)
除了油動(dòng)和電動(dòng)之外,目前油電混合的概念也比較火爆。北航無人機(jī)研究所的楊炯認(rèn)為,純油動(dòng),油發(fā)電和油電混合三種類型中,油電混合型雖然存在一些問題,但是很有前途。
油發(fā)電型是五年前比較火的一種,但是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)太重,小型多旋翼負(fù)載不了,而大型多旋翼油機(jī)與發(fā)電機(jī)維護(hù)不便,且發(fā)動(dòng)機(jī)的功率很難達(dá)到相應(yīng)的重量需求而逐漸被市場所舍棄。
現(xiàn)在市場上較為火爆的油電混合型無人機(jī)主要依靠單獨(dú)發(fā)動(dòng)機(jī)在中間驅(qū)動(dòng)單旋翼或共軸旋翼提供升力,周圍完全是一個(gè)電動(dòng)多旋翼控制姿態(tài)。兩種動(dòng)力一起使用,互相不影響。
但楊炯認(rèn)為,油電混合型無人機(jī)仍舊存在一些技術(shù)上的問題需要解決:
首先,油電混合型的動(dòng)力來自發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī),一旦其中一個(gè)出現(xiàn)問題,飛機(jī)極易出現(xiàn)事故,因此可靠性仍待考證;
其次,該型無人機(jī)對于飛手而言需要對飛控算法有著較高的掌控,因?yàn)橛蜋C(jī)會(huì)因輸出功力變化而帶來延遲,需要電機(jī)來提供補(bǔ)充動(dòng)力;
最后,油機(jī)動(dòng)力和電機(jī)動(dòng)力的配比問題。油動(dòng)力大了姿態(tài)不好弄,因?yàn)殡姍C(jī)地轉(zhuǎn)速下升力衰減快不是線性的,而電動(dòng)力大了就沒了航時(shí)優(yōu)勢;
此外,油機(jī)在中間,電機(jī)在四軸,整個(gè)無人機(jī)都會(huì)有較大的振動(dòng),對于飛控而言也是一個(gè)考驗(yàn)。
三安全性上,多旋翼比單旋翼更具優(yōu)勢
植保無人機(jī)在作業(yè)(資料)
在機(jī)型結(jié)構(gòu)上,無人機(jī)又分為單旋翼和多旋翼。
劉云玲說:“多旋翼本身是從航模發(fā)展過來的,就相當(dāng)于是一個(gè)大的航模,把它加載了噴藥的器械,就成為植保無人機(jī)。其特點(diǎn)是入門門檻低,容易操作,價(jià)格更便宜,但其下旋風(fēng)場要比單旋翼無人機(jī)弱。單旋翼飛機(jī)向下風(fēng)場大,更有力量,抗風(fēng)性更強(qiáng)。但是現(xiàn)在沒有任何一家無人機(jī)企業(yè),可以保證其無人機(jī)是不掉下來的。從安全性上面來講,如果說一旦發(fā)生炸機(jī)事故,單旋翼無人機(jī)可能造成的損害比多旋翼要大。”
另據(jù)《農(nóng)用植保無人機(jī)技術(shù)白皮書》介紹,多旋翼無人機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)方向兩兩相反,造成風(fēng)場散亂,風(fēng)場覆蓋范圍校所以為加大噴灑面積,會(huì)把噴桿加長(噴桿總長超過旋翼直徑),由于空氣動(dòng)力原因,在作業(yè)時(shí)會(huì)左右搖擺,導(dǎo)致飛行不穩(wěn)定,作業(yè)難度加大,增加摔機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。
下面是單旋翼和多旋翼無人機(jī)的對比:
植保無人機(jī)行業(yè)尚未成熟,技術(shù)也還在發(fā)展當(dāng)中,不同的機(jī)型都是參與者們?yōu)榱诵袠I(yè)發(fā)展而選擇的不同道路。未來,只有通過更多的實(shí)際應(yīng)用,才能知道各種技術(shù)是否適用于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,才能發(fā)現(xiàn)技術(shù)缺陷并加以改進(jìn),從而更好地造福農(nóng)民、造福于這片土地。