超（chāo）低容量喷雾法是农药（yào）使用技术的发展（zhǎn）趋势，而植保（bǎo）无人机则是超（chāo）低容量（liàng）喷雾（wù）技术实施的（de）最为（wéi）理（lǐ）想的农用航空器（qì）机械。
根据民（mín）用航空（kōng）行（háng）业标（biāo）准《农业航空（kōng）作业质量技（jì）术指标——喷洒（sǎ）作（zuò）业MH/T 1002.1一1995》，超低容量喷洒定义为每公顷喷（pēn）洒（sǎ）量小于 5L （含）以（yǐ）下的喷洒作业；超低容量喷洒的雾滴大小（vmd）为80～100微（wēi）米；超低（dī）容（róng）量（liàng）喷（pēn）洒的雾滴（dī）覆盖密度为（wéi）20～40个/平方厘米；超（chāo）低容量喷洒的（de）雾（wù）滴（dī）分布均匀度小于等于60%。
为达到超低容量喷洒标准要求，植保无人机必须（xū）要做如下设计：
首先需要（yào）设（shè）计植保无人机载喷洒分系统（tǒng）。
喷洒分系统主要指标是：雾滴大小vmd（微（wēi）米（mǐ））；雾化产生量（liàng）（升/小时）；喷幅宽（kuān）度（dù）（米）；载（zǎi）药量（升）；雾滴输（shū）送距（jù）离（厘（lí）米（mǐ））等。
喷（pēn）洒分系统的关键是雾化器（qì）设计，必须要达到（dào）高速产（chǎn）生80～100微米雾滴的（de）雾（wù）化能力。液体农药（yào）雾化（huà）方式一（yī）般可分为（wéi）液力（lì）式（shì）、气力式、离心（xīn）式（shì）和超声波式，而广泛应用于医疗（liáo）和工业的（de）超声波雾化方（fāng）式，将成为（wéi）农业雾化（huà）器的重点发展方（fāng）向。
其次设（shè）计植保无人机喷洒速（sù）度。
根据喷幅宽度、雾化（huà）产生量（liàng）和超低容量喷洒量等参（cān）数，植保无人机的喷洒速度（米/秒（miǎo））＝ 2.78 ×雾化产生量（liàng）（升/小时）/［喷幅宽度（米）×喷洒（sǎ）量（升/公顷）］。2.78是量纲换算（suàn）常数。
举例：设（shè），喷幅宽度5米，喷洒量5升/公顷，雾化产生（shēng）量50升/小（xiǎo）时；则，喷洒速度等于5.56米/秒（miǎo）。
再则设计植（zhí）保无（wú）人（rén）机飞行高度（dù）。
80～100微米的雾滴（dī）十分容易（yì）造成飘失（shī）。飘失的主要形式有：受（shòu）上升气流造成的飘移，受温度影响的蒸（zhēng）发，未在靶标上沉积的落地损失。为减（jiǎn）少飘移和蒸发，喷洒分系统需要产生辅助力，将离开喷头的（de）雾滴输送（sòng）到农（nóng）作物冠层之内（nèi），雾滴从喷头到其速度（dù）为零的距（jù）离为雾（wù）滴输送距离（厘（lí）米）。采（cǎi）用静电喷洒，可增加（jiā）雾滴在（zài）靶标上的沉积，减少落地损（sǔn）失。
液力式和气力（lì）式雾（wù）化，本身具有雾滴输送能（néng）力；离心式雾化（huà）雾滴输送能力较（jiào）弱（ruò）；而超声波式雾化用辅助（zhù）风力将已经形成的雾滴直接输送，可设计较（jiào）大的雾滴输送距离。
植保无人机的（de）飞行高度，应该根据雾滴输送（sòng）距离（lí）决定，飞行高度离农作物冠层越近（jìn），喷洒效果越好；但离农作（zuò）物冠层越近（jìn），越（yuè）不利于无人（rén）机的飞行安（ān）全；在两者之间需要（yào）折中。按现有轻型（xíng）旋翼无（wú）人机的技术（shù）状态，飞行高度（dù）一（yī）般在农作物冠层之上0.5～1.5米。
旋翼（yì）无人机的螺旋桨具有向（xiàng）下的（de）强大气（qì）流，可起到一（yī）定的雾滴输（shū）送作用（yòng）；但（dàn）螺旋桨的（de）气流流向和流量均不稳定（dìng），设计不好反而会增加雾滴的飘移（yí），因此，原则上应单（dān）独设计辅助雾滴（dī）输（shū）送风（fēng）力。
第四设计植（zhí）保无（wú）人机载药量。
超低容量喷洒（sǎ）技术决定了航空植保（bǎo）作业的飞行（háng）高度，能够胜任作业（yè）的（de）只有（yǒu）无（wú）人直升机和多旋翼无人机（jī）。植（zhí）保无人机（jī）载药量理论上讲（jiǎng）越大越好，但实际上（shàng），载（zǎi）药量一方面受到植保无人机效费比的（de）制约，另一方面受到旋翼向下气流对农作物造成损害的限制。载药量越大（dà），桨盘载荷就需要增（zēng）大，螺旋（xuán）桨向下气流相（xiàng）应也（yě）会加大，植保无（wú）人机（jī）在农作物冠层之上0.5～1.5米飞行时，较大的（de）气（qì）流会造成农作物（wù）的直接损伤。因此（cǐ），植保（bǎo）无人机（jī）载药量应（yīng）该保持（chí）一个适合的重（chóng）量。
最后（hòu）进行植保无人机综合设计。
上述设计均为理论设计原则，实际（jì）应用（yòng）时必（bì）须（xū）通过实践经验数据校（xiào）正。如雾（wù）化（huà）产（chǎn）生量是不可能全部沉积在靶标上的，会有一个飘（piāo）失的经验校正（zhèng）值，需要在应用中积累（lèi）实验数据，综合归纳得（dé）出。
国际上将（jiāng）每公顷0.5～5L喷洒量（liàng）定义为超（chāo）低容（róng）量（liàng）喷雾方法，每公顷小于（yú）0.5L喷洒（sǎ）量定义（yì）为超超低（dī）容（róng）量喷雾方法。提高植保无人机作业效率的（de）最（zuì）佳设计（jì）应该是尽可（kě）能（néng）地减少每公顷（qǐng）的喷洒量。将超低容（róng）量上限5L/公顷减少到1L/公顷（qǐng），植保（bǎo）作业（yè）的效（xiào）率将（jiāng）会有5倍的提高。围绕减少每公顷喷洒量，植保无人（rén）机必（bì）须（xū）进行（háng）综合设计。
从《农（nóng）业航空作业质量（liàng）技术指标——喷洒作业》标准中可知（zhī），植保无人机超低容量喷洒作业，关键（jiàn）在于（yú）雾滴大小、雾滴覆（fù）盖密度、雾滴分布均匀度等（děng）关键参数，这些参数（shù）达标，是无人机（jī）和机载喷洒分系统各项性能指标（biāo）综合在一起的（de）结果，必须要从植保无人机系统总（zǒng）体上（shàng）综合设计，以求达到最佳设（shè）计。当然（rán），这还需要相应的（de）超（chāo）低容量喷洒用农药的性能提升。（来源民用无（wú）人机市（shì）场开发；原（yuán）创作者（zhě）林建）
图示：劲鹰（yīng）植保无人机
咨询航（háng）拍服务（wù）可（kě）加（jiā）老鹰的微信laoyingfly |
