(原標題:種田大戶注意:全國178種植保無人機 哪一種更受歡迎?)
據農業(yè)部最新統(tǒng)計,截至2016年6月5日,我國生產專業(yè)級無人機的公司有300多家,其中有200多家是植保無人機生產廠家,生產各類植保無人機共178個品種,保有量超過5000架。這些無人機各有哪些優(yōu)缺點呢?我們今天就來為大家分析一下。
就動力系統(tǒng)而言,植保無人機既有油動機型,也有電動機型,甚至還出現了油電混合的概念。在機型結構上,又分出了單旋翼和多旋翼。
植保無人機在作業(yè)(資料)
那么,這些無人機各有哪些優(yōu)缺點呢?
一電動無人機更受市場青睞
油動和電動是市場上最常見、應用范圍最廣的兩種模式。
下面是兩種類型無人機的詳細對比:
據中國農大信電學院農業(yè)無人機研究所執(zhí)行所長劉云玲博士介紹:“電動飛機由電池供電,電池本身就會是電動飛機的一個瓶頸,一是續(xù)航能力,目前鋰電池續(xù)航時間還比較短;另一方面,電池在反復200~300次的充電以后,電池是要報廢的,所以在電池的處理方面,如何減少對環(huán)境的污染也是一個問題。雖然油動的續(xù)航能力比電動強,但是油動飛機如果做得不好,油本身的泄漏、尾氣會對農田造成損害。”
業(yè)內也普遍認為,油動和電動植保無人機各有優(yōu)劣勢,只是不同企業(yè)所選擇的道路和側重點不同。
在實際的噴灑農藥的作業(yè)中,載重和續(xù)航時間如何達到最大平衡點是很多企業(yè)研發(fā)的重要因素。有人認為,在當前的技術條件下,油動機比電動機的工作效率并沒有明顯優(yōu)勢。
油動機載重相對較大,但載重量大,意味著飛機復雜度和成本指數是上漲的。業(yè)內主流企業(yè)基本以10kg載重量為生產主流,間接說明這是性價比最高的指標。
二油電混合無人機前景看好
植保無人機在作業(yè)(資料)
除了油動和電動之外,目前油電混合的概念也比較火爆。北航無人機研究所的楊炯認為,純油動,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,但是因為發(fā)電機太重,小型多旋翼負載不了,而大型多旋翼油機與發(fā)電機維護不便,且發(fā)動機的功率很難達到相應的重量需求而逐漸被市場所舍棄。
現在市場上較為火爆的油電混合型無人機主要依靠單獨發(fā)動機在中間驅動單旋翼或共軸旋翼提供升力,周圍完全是一個電動多旋翼控制姿態(tài)。兩種動力一起使用,互相不影響。
但楊炯認為,油電混合型無人機仍舊存在一些技術上的問題需要解決:
首先,油電混合型的動力來自發(fā)動機和電機,一旦其中一個出現問題,飛機極易出現事故,因此可靠性仍待考證;
其次,該型無人機對于飛手而言需要對飛控算法有著較高的掌控,因為油機會因輸出功力變化而帶來延遲,需要電機來提供補充動力;
最后,油機動力和電機動力的配比問題。油動力大了姿態(tài)不好弄,因為電機地轉速下升力衰減快不是線性的,而電動力大了就沒了航時優(yōu)勢;
此外,油機在中間,電機在四軸,整個無人機都會有較大的振動,對于飛控而言也是一個考驗。
三安全性上,多旋翼比單旋翼更具優(yōu)勢
植保無人機在作業(yè)(資料)
在機型結構上,無人機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,就相當于是一個大的航模,把它加載了噴藥的器械,就成為植保無人機。其特點是入門門檻低,容易操作,價格更便宜,但其下旋風場要比單旋翼無人機弱。單旋翼飛機向下風場大,更有力量,抗風性更強。但是現在沒有任何一家無人機企業(yè),可以保證其無人機是不掉下來的。從安全性上面來講,如果說一旦發(fā)生炸機事故,單旋翼無人機可能造成的損害比多旋翼要大。”
另據《農用植保無人機技術白皮書》介紹,多旋翼無人機的旋翼旋轉方向兩兩相反,造成風場散亂,風場覆蓋范圍校所以為加大噴灑面積,會把噴桿加長(噴桿總長超過旋翼直徑),由于空氣動力原因,在作業(yè)時會左右搖擺,導致飛行不穩(wěn)定,作業(yè)難度加大,增加摔機的風險。
下面是單旋翼和多旋翼無人機的對比:
植保無人機行業(yè)尚未成熟,技術也還在發(fā)展當中,不同的機型都是參與者們?yōu)榱诵袠I(yè)發(fā)展而選擇的不同道路。未來,只有通過更多的實際應用,才能知道各種技術是否適用于整個行業(yè)的發(fā)展,才能發(fā)現技術缺陷并加以改進,從而更好地造福農民、造福于這片土地。