飞防创业者的心声:如何选择与使用植保无人机?

2016-11-17 09:31:00 环球网 王永忠 分享
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  【环球网无人机频道】最近一段时间关于无人机的文章很多,但大部分都是以某个角度去写或分析,甚至有些纯属于软文性质误导准备进入植保行业的朋友,所以酝酿已久决定再写一篇文章全面阐述植保无人机。不妥之处,还请各位雅正!

 

植保无人机的分类及特点

  植保无人机分为多旋翼植保无人机、共轴直升机和单旋翼植保无人机,按动力混合机型的方式划分有:电动多旋翼植保无人机、油动多旋翼植保无人机、油电混动多旋翼植保无人机、油动变距植保无人机;共轴植保直升机一般只有油动机型,目前还没有在实际的植保作业中有应用;电动单旋翼植保无人机、油动单旋翼植保无人机等。其中多旋翼植保无人机又分为:四旋翼、六旋翼、六轴十二旋翼、八旋翼、八轴十六旋翼等机型。单旋翼植保无人机有双桨、三桨两种型号。植保无人机和其他任务系统的无人机最大的区别在于植保无人机属于低速机,一般最高速度不超过13m/秒(时速不超过47公里/小时),其他任务系统的无人机最高速度一般可以达到100公里/小时,最高速度甚至达到160—200公里/小时。

 

①从机型看:

  多旋翼植保无人机飞行中前进、后退、横移、转向、升高、降低主要是依靠调整桨叶的转速实施各种动作,特点是相邻的两个桨叶旋转方向是相反的,所以它们之间的风场是有相互干扰的,也会造成一定的风场紊乱。简单易学、短时间即可上手作业,多旋翼植保无人机的自动化程度领先于其他机型,有过航模基础的人基本都会自己组装,载荷越低造价相比相同载荷的其他机型造价越低,20公斤以上机型相比单旋翼植保无人机造价已基本无造价优势可言,并且单位能耗多旋翼植保无人机要比单旋翼植保无人机高出三分之二甚至更多,功效比比较低。除目前的油动多旋翼植保无人机外绝大多数更适合于大田作业。

  

  单旋翼植保无人机的前进、后退、上升、下降主要是依靠调整主桨的角度实现的,转向是通过调整尾部的尾桨实现的,主桨和尾桨的风场相互干扰的概率极低。特点是风场统一、下压风场大、桨叶产生的下洗气流能够使药液到达作物底部的叶背,能够满足多种作物如:大田作物、高杆作物、果树和较茂密作物的作业需求。优点是作物适用面广、可有效延长作业周期;功效比较高,目前我所了解的单旋翼植保无人机的功效比已经达到1:2.5左右,能耗相比于多旋翼植保无人机较低。缺点是单旋翼植保无人机的造价较高、操控难度比较大,对飞手素质要求较高,随着研发企业对单旋翼植保无人机飞控的投入加大和规模化生产,相信明年单旋翼植保无人机的自主化操作将不再是个难题,购买成本也会大大降低,加快单旋翼植保无人机的普及和推广。

  

  由于我对共轴植保无人机了解较少,目前暂不做介绍,以免贻笑大方。

②从动力看

  所有类型的植保无人机动力类型都分为电池动力和燃油动力。电动植保无人机的特点是无人机构造比较简单,便于维护保养,机器整体重量较为轻便,转场方便,尤其是复杂地形的作业,一个女性便可轻易拿起机器转场。电动植保无人机可以适应较高海拔作业,目前测试的结果是在海拔4500米可以正常作业;缺点是电池成本较高,一般每天作业需要配备15—16块(组)电池,一次性购买电池的成本大约需要15000元—20000元,对于经济不太宽裕的从业者来说是一笔不小的负担。

  

  油动植保无人机的特点是燃料易取,直接动力成本低于电动植保无人机,因重量较大,所以同等载荷的植保无人机油动机型的风场更大,下压效果更明显。油动植保无人机的缺点是发动机维护过于复杂、发动机寿命一般在300小时以内,超过300小时则需要更换发动机,而且100个小时以内需要对发动机进行保养,过程也较为复杂;由于植保作业是低速作业,发动机依靠风冷散热满足不了散热需求,在高温高湿季节作业风冷油动植保无人机有明显的不适应性,目前油动植保无人机大部分已经更换为水冷发动机也仅是有所改善而已,没有本质性解决散热和发动机寿命问题。油动植保无人机由于依赖于空气中的氧气进行工作,所以对高海拔的作业环境难以胜任,今年前段时间一家企业在甘肃定西进行演示作业时频频摔机就是这个原因,当时的海拔高度是1800米。油动植保无人机是目前所有植保无人机中操作难度最高的一种机型。

  

  说到这里单独聊一下多旋翼植保无人机:现在生产厂家大多是以易操控、稳定为研发方向,忽略了植保无人机应该是以作业效果为主的,其实多旋翼的特点是同等载荷下旋翼越多旋翼尺寸越小、相互风场干扰越厉害,也就是说四旋翼的风场最好、六旋翼次之、八旋翼更差,至于六轴十二旋翼、八轴十六旋翼我就不多说了。有些厂家还把喷杆设计到七米多长,风场直径两三米,这种设计纯属于坑害客户,不能充分利用植保无人机的风场进行喷洒作业都属于耍流氓,植保无人机的特点就是利用无人机飞行过程中旋翼产生的风场对药液下压到达作物根部使作物着药均匀,如果只靠自然飘落效果甚至还不如人工或传统机械以及大飞机作业。

 

③从喷洒系统看

  植保无人机目前市场上应用的喷洒系统只有两种:一种是扇形压力喷头,另一种是离心喷头,还有一种静电喷雾系统还没有在实际应用中出现,暂且不聊。

  

  扇形压力喷头的原理是通过压力泵对药液施加1—3公斤的压力到扇形压力喷头喷射出去,药液的雾滴直径一般在70—120微米,特点是药液下压力较大,产生的药液飘逸量较小,在干旱地区的蒸发量较小;缺点是药液雾化不均匀,雾滴直径相差较大。

  

  离心喷头的原理是通过电机带动离心喷头高速旋转将药液破碎后利用离心力甩出,特点是药液雾化均匀,雾滴直径相差不大。缺点是离心喷头的配件很容易出现问题,寿命较短,更换频率较高,而且离心喷头基本上没有什么下压力,完全凭借无人机的风场下压,相比较压力喷头而言飘逸量大一些,对于高杆作物和果树来说效果差一些。

 

机型的选择和作业的基本要求

  初入植保飞防行业的朋友对于选择什么样的机型更适合于自己一直比较困惑,是入门者最为普遍的一个问题,在这里我以自己的从业经验给大家一点建议。

  首先,不要选择价格很低的植保无人机,因为生产企业盈利是必然的,价格低产生的恶果就是机器部件质量差、售后服务保障差,有的厂家的机器甚至在作业期每天不炸机都是新闻,选择了这样的机器首先造成炸机的损失不用说,因此而产生的一些列后果才是致命的:作业过程中发生炸机给客户造成不良印象、耽误作业周期而导致作物病虫害加重或无法控制以至于被客户索赔是有很大可能的,这种损失往往是作业一年甚至几年都无法挽回的,而且丢失市场是必然的。所以选择性价比高的产品和售后服务有保障的产品才是最明智的。

  什么样的机器最适合自己?首先要根据自己的需求来选择:

1、 不愿意出远门跨区作业,只想在农忙季节挣些零花钱的朋友可以选择多旋翼植保无人机,这种机型操作简便、维修成本低、自动化程度高、购买成本比较低,适合大部分大田作物和蔬菜类作物作业。长江以北(不含新疆)地区每年的作业天数大约可以达到45天至60天,按平均每天1架10公斤机器作业200亩地、每亩地平均价格10元计算,一年的作业收入大约可以达到9万元至12万元,机器及电池的成本大概在5.5万元—7.5万元,加上配套设施的成本大约在2.5万元,人工费用按300元/天计算是1.5万元—1.8万元(实际人工工资按月发放要高于这个成本),第一年的作业略有亏损,第二年把机器成本扣除4万元,其他费用不增加,每年的利润大约在3万元—5万元;长江以南地区的作业大概在90天左右,年作业费收入大约18万元,第一年大概可以盈利5万元左右,第二年大约可以盈利9万元左右,这种计算方式都是以最低成本计算的,实际操作过程中可能会有所浮动。新疆的作业天数最高可以达到100天左右,但是因为大批作业队伍过于集中作业价格相比内地也有降低,实际收益可能不如长江以南地区

2、 计划把植保飞防当成事业发展的朋友,我建议选择单旋翼植保无人机。单旋翼植保无人机作物适用面广,多旋翼能够作业的作物单旋翼也能做,而多旋翼不能作业的单旋翼还能做,通过我两年来的总结,单旋翼植保无人机的作业周期可以达到150天—180天。因为单旋翼植保无人机的造价很高,所以我们应该尽量发挥单旋翼植保无人机的特点,选择经济作物和果树作业,这样做收益很高,一般收费在20元—35元,按年作业150天、每天平均作业100亩、每亩价格25元计算,年作业收入大约可以达到37.5万元。购机成本大约每架机器按18万元(含16块电池)计算,人工成本大约12万元,其他成本7万元,大约第一年可以收回成本,第二年开始每年的盈利大约可以达到15万元以上。如果经营得当,甚至第一年就可以出现盈利。

 

关于作业要求:

今年很多植保队伍纷纷说自己的10公斤多旋翼植保无人机每天可以作业700亩—800亩,甚至还有说每天作业1200亩的,我只能说这些纯属胡说八道。根据我国农用航空植保的领军者兰玉彬带领的团队对植保无人机进行的性能测试显示:植保无人机的最高飞行速度不宜超过7m/s,超过这个速度植保无人机的风场就会与喷洒的药液产生脱节,无法形成对药液的下压力,从而造成药液飘逸流失或蒸发,影响作业效果,一架10公斤多旋翼植保无人机的作业效率大约在45亩—50亩/小时较为适宜,16公斤单旋翼植保无人机每小时的作业效率大约在65亩—70亩/小时较为适宜,以上作业效率均假定为大田作物,按每亩800mi喷量设定。所以按每天8小时作业计算,10公斤多旋翼植保无人机的作业效率(大田)应该在350亩—400亩,单旋翼植保无人机的作业效率(大田)应该在500亩—550亩,平整大面积地块效率会略有增加。

很多人把无人机植保服务当成很简单的一件事情,这样做会造成很严重的后果。做植保飞防服务除学会操作植保无人机以外,还应掌握相应的农业、农药和植保知识,不同的作物有不同的药液施用量,也有不同浓度的配比要求,还有对机器性能精确度的要求。今年我了解到在新疆有的飞防队伍作业小麦打除草剂造成药害,赔偿金数额很大,而且是一家知名的公司,在海南作业豇豆造成要害2亩赔偿6万元,因此,一着不慎就有可能前功尽弃。即使同一种作物在不同的地域病虫害也有很大的差别,一种配方不能包打天下,要详细咨询当地植保专业人士并结合药厂制定施药方案。

目前即将进入小麦冬季除草作业,植保无人机进行除草作业应该极其慎重,操作水平不高的飞手尽量使用自主规划航线的无人机,选择在无风或微风的天气条件下作业,避免造成重喷,除草剂重喷会造成药害,影响作物生长发育甚至枯萎死亡,当发现有重喷造成的药害现象时要立即对作物浇水缓解药害。另外自主规划航线作业在长距离地块(500米以上)仍然会出现偏差,严重时偏移可达0.5米至1.5米,在这类地块作业尽量增加地面站数量、缩短地面站间距、增加航线精度或者将作业地块打节分段作业。

作业是不要迷信植保无人机的定高和避障功能并避开高压线、变电站、高铁线路、雷达站、信号基站等干扰源,在多山地区或富矿地区还应注意地磁干扰对植保无人机造成的影响,在这类地区作业如果技术过硬尽量采用纯手动飞行模式,增稳的GPS模式和自动模式受到干扰都有可能造成植保无人机失控或炸机,即使出现失控现象也不要慌张迅速切换到手动模式尝试救机。扔掉遥控器的全自主模式我认为并不适合于复杂地理环境的农村地区,最起码我在四川看到过某品牌植保无人机在卫星信号不稳定的情况下无法起飞,也有朋友在山东数次看到过眼看植保无人机慢慢飞出视线而无可奈何的现象。

对即将进入的行业怀有敬畏之心才能使自己更好的融入这个行业,尊重我们面对的每个客户,才会奠定自己的行业地位,我们的发展是靠我们的责任心赢得的,一个不负责任的从业者终将会被行业所唾弃,珍惜每个机会,善待每个消费者,我们的前景会越来越美好(投稿作者王永忠)

责编:赵汗青
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