农业飞机现状及前景

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农用航空发展现状及前景

一、国内外农用飞机的发展状况

美国在1918年就第一次用飞机喷撒农药杀灭棉虫，开创了农业航空的历史．随后加拿大、前苏联、德国和新西兰等国也将飞机用于农业，第二次世界大战以后，化学杀虫剂、除草剂等农药相继出现，迫切需要一种高效率的喷洒机具。同时战后大量小型飞机过剩，纷纷转用到农业上来．农业航空得到迅速发展20世纪50年代以来．为农业而设计的专用和多用途农业飞机相继出现．到50年代末，直升机也加入农业航空行列在农业航空的发展中曾少量使用过热气球和飞艇，后已很少采用截至2004年底．全世界有农业飞机26100多架．年作业面积

2．55Mhm．相当于全世界耕地面积的l7％，今后的发展空间提升相当大。美国的农业生产高度规模化．是世界上农业航空最发达的国家之一．目前使用的农业用飞机约9000架实际在用的飞机大约4000架．在册的农用飞机驾驶员2000多名．年处理耕地面积超过120Mhm，占总耕地面积的50％以上美国的农用飞机大约有20多种机型．大部分机型是有人驾驶固定翼飞机，美国的农用固定翼飞机基本上都使用活塞型发动机．且多为后三点式．飞机的安全性能较高，抗坠毁性好；空中作业效率高．麦田灭草比地面机械效率高5～7倍．相当于人工喷雾的200～250倍；突击能力强，利于消灭爆发性病虫害；不受作物长势的限制．利于作物后期作业。美国农用航空作业项目主要包括播种、施肥、施农药。

日本是一个人口多、耕地少的国家，农家每户平均耕地面积较小．农业以兼业农户比重大(占农户总数的84％)为特点，粮食作物以水稻为主。由于种植规模较小。日本的施药装备以小型机动喷雾机和直升飞机航空喷雾设备为主。近几年来，具有作业效率高、单位面积施药液量小、农药飘移少等优点的无人驾驶超低空作业农用轻型直升飞机在日本发展迅猛，截止到2005年底，日本登记在册的无人驾驶农用轻型直升飞机保有量已经从1997年的892架增加到2002架，防治面积从1997年的200khm增加到663Mhm．超过了有人驾驶农用直升飞机的防治面积这种无人直升机主要用于播种、施肥、喷洒农药等作

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业．每小时可喷洒农药7～lOhm。(每公顷喷洒药液8L)在日本，采用农用无人驾驶轻型直升飞机进行农业生产已成为发展趋势之一。

我国从1951年开始用飞机参加防治东亚飞蝗、护林防火和播种造林等工作。1956年中国民用航空局设立专业航空机构。开展多种农业航空业务。目前，已有6个机种400多架飞机在大面积的垦区和农场从事农业航空工作．主要机型包括“农业5”、“Y5B”、“Y1l”、“海燕650B”等固定翼飞机。作为农业用途的无人驾驶轻型直升飞机在国内目前处于初级研究阶段国内通用轻型直升飞机主要有江西苍岚轻型直升机有限公司生产的CLH的轻型直升机．北京航空航天大学研制的蜜蜂16共轴式无人驾驶直升机．中国人民解放军总参第六十研222

究所开发的“z一3”无人直升机．鹤壁鹤翔航空技术有限公司开发的WDIO0型无人直升机等。

青岛天骄无人机遥感技术有限公司开发了TJ一1型无人机遥感系统。我国农用航空发展的道路还任重道远，发展空间很大。

二、航空xx技术的作用与优势

农业航空是农业机械化的发展和延伸，用飞机进行航化作业，是农业生产中应用的一项高新技术!是农业现代化的显著特征和标志之一。是将来农业机械、农业现代化发展的重要方向。

农业航空作业的优势：

1．省时、省力、不误农时

2．可完成地面机械所无法完成的项目

3．作业质量好

4．减少损失。

5．节约种子和药(肥) ,有效降低生产成本

航空植保能快速高效地完成病虫草害的防治．特别是能及时有效地防治大面积爆发性有害生物灾害：

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同时，它不受地理因素的制约．无论山区或平原、水田还是旱田．以及不同的作物生长期，农药的喷洒一般不受太多因素的影响，特别是对于滩涂、沼泽等地面机械难以进入的、或是蝗虫和其它害虫的滋生地域，都可顺利高效的完成作业任务：

与地面机械田间作业相比，飞机作业还有降低作业成本、不会留下辙印和损坏农作物的特点；同时也存在不足：

航空植保投入大，作业程序复杂，对使用者的技术素养要求很高。由于经济方面和管理机制的原因．我国农用航空的应用水平与我国农业的发展需要不适应．与国外农用航空的规模和速度相比差距较大。

三、农用航空施药技术发展概况

从世界植保技术发展趋势看，在今后相当长的一段时期内，化学防治仍是农作物防治病、虫、草、鼠害的主要方法。为避免或减轻农药对非靶标生物的影响和对环境的污染．航空施药作业必须考虑以下二个方面的因素：

1、作业条件．如作业时的气象条件，特别是风向、风速；

2、飞行参数，飞行高度和飞行速度需根据作业条件、气象条件、田块大小等、喷液量的要求调整。航空施药技术主要解决以下三个方面的问题：

A、非靶标区的飘移；

B、提高防治效率：

C、提高作业可靠性航空喷雾设备主要由供药系统、喷射部件及控制部件等组成。

供药系统由药箱、液泵、管路等组成。液体农药和粉剂农药用同一药液箱装载．药液箱位于机身中部飞机重心附近。液泵由电机驱动或风扇驱动(只能用于固定翼飞机喷射部件应能根

据不同施药作业要求更换不同型号的喷嘴或喷射部件)。

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目前我国在用的航空喷雾设备使用的喷射部件采用的喷雾方式有低压液力喷雾及离心雾化两种型式，在美国、日本及欧洲的一些国家．除了上述喷雾型式外。航空静电雾化技术已进入了实施阶段目前，发达国家对航空喷雾控制技术的研究热点在以下两方面：

1、建立飞机喷雾的雾滴分布仿真数学模型，通过模型分析雾滴沉降规律．研究喷施高度、风速、不同飞机对雾滴粒径及雾滴漂移的影响另一个已投入使用的技术是可控雾滴技术，飞行员按作业条件选择相应的喷嘴和喷雾参数，达到控制雾滴种类、直径、漂移率等，取得最佳喷雾效果。

2、全球性定位系统GPS及精准施药技术在航空作业中的使用航空植保作业时，通过SSM中不同区域（较小的面积单元）所需杀虫药、肥料用量，进行变量喷施，最近，远程控制平台也得到应用，当飞机到达作业区域时．GPS能实时将作区域的信息图像传送到控制平台（电脑)，但是当飞机速度≥65m／s，GPS技术尚不能很好的完成即时数据回传．但在较小速度下的使用已能达到作业位置精确定位与自动航．最终实现精确施药及喷幅精确切对接。

四、影响我国农业航空发展的因素

1、主要农用航空器，目前我国农业主要航空器具是运5 (Y～5)、运5 B (Y-5B)、农5A (N一5A)、农5B(N一5B)、海燕、海鸥飞机等，其他飞机在部分地区也曾使用。除了农5系列外用于农业航空的飞行器都是经改装的，不是针对农业作业特点专门设计的。在作业过程中都存在一定的缺陷。

2、限制性技术因素，就目前技术水平而言，对农业航空作业限制性因素很多，有作业设备上的，有航空器上的，也有管理上的。

3、航空管理上的障碍，我国在农业航空器管理上主要存在以下障碍：

(1)投入不足。首先是研发投入几乎是空白，没有专业的农业航空技术研究机构，致使农业航空设备落后，不能适应农业作业要求。其次是基础设施落后，没有农用专用、兼用或临时机场，农用航空企业飞机陈旧，不能适应农业航空发展的需求。再次是农业航空企业规模小，不能适应市场化竞争的需求，不能实现规模化发展。

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(2)机制不顺。大部分农业航空机构内部管理带有计划经济色彩，甚至具有浓厚的官商作风，企业内缺少活力。其次，农业航空作业活动没有完全市场化，企业间竞争力弱，经济效益不明显，投资环境差，制约了企业的发展，也影响了新资本的注入。

(3)空域管理束缚了农业航空事业的发展。农业航空作业申报审批手续复杂，腐败现象严重，不但提高了农业航空作业成本，还延误了最佳作业时机，甚至导致作业失败。

(4)技术标准落后。目前农业航空技术标准很少，尤其是作业技术标准。不同的机型、不同

的作业对象，其技术要就不同，我国尚没有制定这方面的技术标准，农业航空作业多是凭经验决策，常常严重影响作业效率和质量。

五、国内外农用航空给我们的启示：

农用航空是一个产业链，要想做大做强，需要做好个方面的工作，才能加快我国农用航空的发展。国内外农用航空给我们一下启示：

1．农用航空站以方便适用为标准。农用航空与民航、空军、航空运动项目有着显著区别。

针对农用特点，应购买适宜超低空喷洒、适应服务当地地形地块特点的飞机。农用航空站投入资金有限，主要进行农业公益服务，不应盲目追求高精尖，防止无效投入。以方便农用飞机起降、维护修理、储存物品、对外联络等适用为标准。企业要因地制宜，在考虑自身盈营利的同时合理建立航空站。

2．建立良好的运行机制。选配好航空站长至关重要，实行站长法人负责制。建立面向市场、人员精干、独立核算、运作灵活的机制，处理好投入与产出的关系，处理好航站收益与所属人员收入的关系，既要不断开拓市场增加效益，又要减少航空站运作成本。航空站建设投入大，飞机维护成本高，为农服务收益低，多为公益项目，需要各级政府政策和资金扶持，才能有效运作。

3．严格农用航空作业安全管理。尤其是人口密度大、村镇多、禽畜多、水网地多、路边田边树多，超低空飞行作业难度大，喷洒化学药剂控制难度大的

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地区。因此，航空站要配备机动灵活的直升飞机和熟悉化学产品的专业技术人才，认真执行规章制度和操作规程，加强农用飞机超低空飞行安全管理，严格对化学药剂喷洒实施监控，防止造成损害后果。

4．制订农用航空管理法规。农用航空有其自身特殊性，与其它航空项目比，投入少、收益低、作业风险大，大多在白天田野上低空近距离飞行。建议给予农用飞机低空飞行空域的自由度，方便使用；航空站设施不能以民航或空军设施为依据，否则造成不必要的投入：

农用飞机加装GPS，机场可以减少归航指挥设施简化航空站建设与使用的审批手续，降低农用航空建设与使用的行政成本；规范农用飞机超低空飞行安全程序、标准、要求，为航空技术促进农业发展创造良好的条件。

六、我国农用航空的发展前景

我国地域辽阔，地理及气象条件多样，农业人口众多．截止2007年底我国农村人口

7．3亿．占总人口的比例为55％．耕地面积约

121．78Mhm．农作物病虫害发生面积每年约449Mhm次据农业部门统计数据显示．我国手动植保机具约35个品种、社会保有量约

5807．99万架，担负着全国农作物病、虫、草害防治面积的70％以上；机动植保机械有背负式机动喷雾机及背负式机动喷雾喷粉机约8个品种．社会保有量约

261．73万台：

担架式机动喷雾机社22

会保有量约

16．82万台：

小型机动及电动喷雾机社会保有量

25．35万台：