你需要了解的植保无人机常识 [复制链接]

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联盟版主 发表于: 2015-10-17 13:03:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
导语:植保无人机,就是用于农业植保药剂喷洒作业的无人驾驶飞机,该型无人飞机有飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒作业,可以喷洒药剂、种子、粉剂、叶面肥等。

一:植保无人机基础知识
一种遥控式农业喷洒小飞机,机体型娇小而功能强大。目前植保无人机分为电动无人机和油动无人机两种。电动机一般可负载5-10公斤农药,油动机一般可负载10-20公斤农药。

在低空喷洒农药,每分钟可完成一亩地的作业。其喷洒效率是传统人工的30倍。植保无人机采用智能操控,操作手通过地面遥控器及GPS定位对其实施控制,其旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性,防治效果好,同时远距离操控施药大大提高了农药喷洒的安全性。还能通过搭载视频器件,对农业病虫害等进行实时监控。

无人驾驶小型直升机具有作业高度低,飘移少,可空中悬停,无需专用起降机场,旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性,防治效果高,远距离遥控操作,喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险,提高了喷洒作业安全性等诸多优点。

另外,植保无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量,节约90%的用水量,这将很大程度的降低资源成本。

不过,当前的植保无人机还有很多的市场问题(前文已有提及),如果买家要真正应用于田间植保,就应该实地考察飞防作业,并从飞机的技术层面及售后体系多一些了解后,再决定购买。

那么,在购买植保无人机或建立飞防社会化组织时,你需要考虑那些因素呢?

第一,是要选油动无人机还是电动无人机,主要是考虑飞机的作业质量和作业效率,一定要买到能下地干活的飞机而不是表演的飞机;

第二,考虑购买价格,计算一下你的计划作业面积,确保你在便捷的时候可以盈利,价格高或低都不是问题,问题是性价比高,你可以利用它赚钱;

第三,了解厂家无人机的喷洒装置和喷雾系统,找到适应无人机喷洒系统的专用药剂或助剂;

第四,飞控系统,是自主研发还是用其它品牌来匹配,差别是很大的。了解无人机厂家的飞控系统和培训体系,确保你在培训后能够熟练的操作,亦或者有资金能够找到专业的操控手为你操控飞机,以防购买了飞机成为摆设;

第五,对于油动机来说,要了解发动机转速,既然是耗材,发动机的转速是多少,一般的是9000多转/分,极少数厂家能做到8000多转/分,而汉和航空的3CD-15发动机的转速为8400转/分。发动机转速少了,寿命也会相应成倍提高;电动无人机则要考虑电池的成本和电池的充电频次等;

第六,看看无人机厂家有没有健全的售后指导服务与维修体系,这是至关重要的。

第七,大厂家品牌。大厂家的产品不一定是最好,但是品牌积累,综合实力也是需要考虑的一个条件。没有几年的技术积累,几万次的失败尝试,就想挤在风口中飞一把的企业也多如牛毛,不是只要价格便宜,能干活就可以。

二:电动or油动,哪一种更迎合市场?
“公说公有理,婆说婆有理”,经常会有人问到底是电动植保无人机好还是油动植保无人机好?其实各有各的优势和劣势,也各有各自生存的市场空间。只是随着技术及体系的发展,会有其中一种更能迎合市场的需求。

电动多旋翼无人机
油动单旋翼直升机(简称油机)以燃油发动机提供动力,电动多旋翼无人机(如下简称电机)以用锂电池提供动力,现在市面上有单旋翼、四旋翼、六旋翼、八旋翼。根据业内人士的介绍,市场上做植保无人机的大多是电机,油动植保无人机的比例仅占3%左右。(无锡汉和董事长沈建文解释说,先前用于航模航拍的电动无人机在中国是一个完整且竞争充分的行业,而油动植保工程型无人机载荷在10-45公斤之间,是处在航模与载人飞机之间的一个断层,研发没有现成教材,都是在尝试和摸索,相对困难。)那么,哪一种更具市场优势?

市场价格
根据企业和市场的反馈,电机市场价格一般在10-18万之间,如广西田园的无人机价格是14.8万,当然市场上也有5-8万之间的电动机,产品质量如何,笔者未知;油动机的价格一般都在20万元以上。相对来说,电动无人机在市场上有价格优势。

载重、续航时间及作业效率
电机有效载荷一般在5-10L,续航时间一般在8-10分钟,每架次后,换药的同时更换电池,拿广西田园的XY8D型电动单旋翼无人机为例,最大有效载荷10L,10分钟一个架次,续航时间较短,一块电池的价格为1200元,日作业面积理论上为300-500亩;油机有效载荷一般在15-40L,续航时间较长,10公斤的一天大约作业300-500亩。油动机的田间实用性更强。

这里有个提醒:市场上有宣传一个小时就作业150-200亩的,笔者并不清楚,觉得不靠谱,要亲自去看田间作业,还要去看作业的效果与质量。

动力成本
电机的电池寿命是个难以突破的瓶颈,在快充快放的情况下可使用50次左右。厂家理论上是300次,但是否真正能做到300次吗,这个只能您自己在实际作业中论证。电动多旋翼的电池1000元左右一组,动力成本平均每亩地在2元左右/亩;另外,电动无人机的风险还有就是电池容易过放,这就属于意外成本了。因为要田间作业,所以电池的动力、电机、电调的耐受力,都是一个严酷的考验。

多旋翼电动无人机,在田间作业时,药剂容易渗透到马达里边,腐蚀马达,造成电动无人机寿命短,当然这是一个缓慢的过程,短期作业根本看不出来。

油机的发动机,以日本小松为例,5000元左右,动力成本在0.5元左右/亩,但发动机寿命相对短,在300-500小时左右,需要更换。尾巴上翘的油动无人机,药剂很难腐蚀到,不过尾巴是由电池来控制转动。

飞控操作
电机飞行80%靠飞控,20%靠飞手经验,轻巧,灵活,操作简单,故障率低,对飞手的技能要求较低;油机对操控手的技能要求比较高。况且电机比较容易维修和维护,而油机相对复杂,维修和保养要求都相对较高,由于操控难度大,目前故障率比电机稍高。不过如果电机出现飞控输入不正常,多旋翼炸机率非常高,而油动机飞控出现不正常时,可切入手动模式,可以降低炸机率。这一方面,在操控手极缺的时段,电机相对有优势。

抗疲劳、抗风性
植保无人机飞行高度一般在1.5—3米之间,根据地形和作物不同适时调整高度。大面积连续作业,油机抗疲劳能力较高;油机的抗风性也较高,理论抗风能力六级风,现实中正常作业时需要在四级风以下。

市场应用及用途
目前的植保无人机市场还是处在培育阶段,电动无人机可以用于飞机喷药演示,成本相对较低;此外对于南方的果树区以及一些水稻区,土地的集约化程度并不高,几百亩的规模种植户,买个电动无人机用于自己喷洒药剂,完全没有问题。而对于土地集约化较高的地区,以及统防统治等社会化服务组织较完善的地区,就需要用油动无人机了,动力成本低,抗疲劳性以续航能力都比较强。

业内人士介绍,可以这样说:较便宜的电动多旋翼无人机是用来给种植户自己喷洒农药用的。而几十万元的油动直升机是像联合收割机一样,组建飞防大队,从南到北作业赚取服务费,挣钱的。

综合来说,目前国内植保无人机的操控性还需完善,市场上销售的电动植保无人机稳定性和实用性都有待提高;油动无人机实用性虽然不错,但对于操控手的要求过高,需要加快对操控手的培训。某业内人士评析:在当前操控手极缺,土地规模化还不是很集中的阶段(对续航能力要求没有那么高),相对来说,电动机的市场适应性可能要好一点。
不过随着土地集约化程度的提高和农业社会化服务组织的发展,就必须需要载重能力和续航能力都不错的无人机。目前来说,电池是个全国性的难题,电动无人机在一段时间内比较难实现电池革命(电动无人机随着电池技术的发展,未来将有很大的机会),大幅度提升载重能力比较困难,油动无人机实现就相对简单。随着植保无人机生态系统的完善,油动机飞控系统的提高以及飞防大队的组建、专业操控手的增多,油动无人机将迎来广阔的市场。

三:市场瓶颈,哪里有“飞防”专用药剂?
哪里有植保无人机专用药剂?
“谁知道哪里有植保无人机专用药剂?”笔者加入了几个植保无人机交流群,在群里经常会看到有人这样提问。

原来是有种植户个人或经销商购买了植保无人机,但是发现平常使用的普通药剂并不适用于飞机喷洒,打听很多人却不知道哪里有植保无人机专用药剂。

今年,江门植保粤桂闽徽营销总经理陶连生尝试购买了植保无人机。他有这样的认识:“阻碍飞防发展最重要的因素并非价格因素,目前很多飞防项目在推进过程中都面临一个难点,就是市面上的航空专用药产品很少,而且很多现有药物的分子粒径和稳定性都不适合用于航空喷药。在这方面,未来还需要大量的示范、总结和探索。”

茂名市富康农业技术服务有限公司总经理林正英也面临着同样的问题。今年他已经对茂名地区超过10000亩的土地实施了飞防喷药,主要作物包括水稻、甘蔗、香蕉和玉米等。可他几乎找不到飞防专用药,在自己代理的产品中,合适的也只有一两个。

无人机使用什么样的药剂比较好?一位使用植保无人机多年的经销商在191论坛上分享自己的心得:第一除草剂慎用,在没肯定使用的效果之前一定不要大面积推广,如果产生后果的危害相当的大;第二可湿性粉剂不要使用,效果不好易出药害 。除此之外影响不大,但是采用专用药剂或者助剂可以明显提高药效同时可以节省农药的用量,可以降低成本和保护环境。

那么哪里有植保无人机专用药剂呢?
农药企业纷纷展开飞防专用药剂研发

植保无人机的出现将会带来农药剂型的大变革。

航空喷洒专用药剂不同于常规的药剂,它需要适应无人植保机喷洒的实际情况:低用水量、超微量喷雾,药液高浓度、喷洒雾滴细、无人机下压风场等因素。有不少农药企业敏锐地发掘了飞防市场,开始了专用药剂的研发,这其中有广西田园、江苏克胜、安阳全丰、海利尔、诺普信......

从2010年开始,广西田园开始致力于超低容量液剂的研究。广西田园航空植保部运营总监谢陆松介绍,无人机施药统称为超低容量施药技术,一般作物每亩药液的用量为500-1000ml,药液的浓度很高,容易对作物产生药害,所以一般要采用专用超低容量液剂(ULV)。超低容量液剂(ULV)必须具备抗蒸发、防漂移、安全性好的特点。这期间,田园开始了在水稻施药上的应用研究工作,先后和中航618、无锡汉和、西安韦德沃得、珠海银通、珠海绿卫士等多个单位进行了合作,进行田间试验。到目前为止,广西田园已经完成了43个产品的申请登记,申请与超低容量相关的专利布局有87项,获得授权21项。

安阳全丰航空植保依托安阳全丰生物科技,也在几年前就开始了飞防药剂的研发。全丰总经理周国强介绍,全丰飞防使用的药剂有自己生产的,也有与农药企业合作的,目前全丰有专用助剂,正在加快研发专用药剂,他建议飞防目前可以用乳油加助剂等,不建议用可湿性粉剂,对喷头的磨损性太大。考虑到当前市场上的药剂情况,全丰航空单是在喷头材质以及喷头位置这一项上,便花了五十万来研究,最后找到最好的材质和位置。

江苏克胜集团营销公司总经理朱兆春介绍,克胜集团无人机喷洒及相关药剂研发于2011年立项,2012年初步完成无人机喷洒团队的建设和相关药剂的研发及试验,现已拥有航空喷洒专用助剂及航空喷洒专用药剂十余个品种。

克胜集团首先在助剂上进行了筛选,对国内外无人植保飞机和有人驾驶飞机的药剂及助剂进行研究,对国内外二十多种助剂进行筛选,最后选定了现在所用的专用助剂成分,对选定的助剂进行配方调试,使其达到适用于国内的无人植保飞机。航空喷洒药液中添加克胜航空喷洒专用助剂后,可以增加雾滴的沉降率;增加粒径在100μm-400μm雾滴的比率,减少漂移;同时减少药液在喷洒过程中由于高温、风场等影响而挥发加快;增加药剂落到作物表面以后附着率;增强药液在作物表面的展着性和渗透性,可以使作物更好的吸收药液。

航空喷洒专用药剂的研发过程中,首先要对产品进行筛选,要求成分活性高,亩用量少,有内吸传导性,对作物安全。其次在剂型的选择上主要以水基化的水剂、悬浮剂、水乳剂为主,选用高含量登记产品。然后在药剂配方上以原有稳定配方为前提,添加专用助剂,减少药剂在喷洒过程中的挥发、漂移等问题。

所有航空喷洒专用药剂选用高含量原药,增加制剂加工过程中的研磨时间和次数,保证药剂不会堵塞喷头。

目前江苏克胜与无锡汉和、深圳高科、安阳全丰(农飞客)、广州极飞等飞机生产企业或飞防服务组织均有相关药剂或助剂合作。

据了解,无锡汉和虽然自己不研发生产专用药剂,但是正在和一些优秀的企业一起共建飞防合资公司。

此外,国内制剂龙头诺普信和海利尔等专门成立的有飞防药剂和助剂研发部门,正在进行这方面研究,为植保无人机走向市场,也为企业自身未来能够占有这一块市场做准备。

结束语:植保无人机正在成为当下市场的刚性需求和热点,行业大幕已经拉开,它将会给未来的植保行业带来巨大的改变。

我自认为,这是我这两年来做的感觉相对有价值的一个专题,并不是因为文字组织和逻辑,相反因为时间和精力等因素,专题的最终呈现跟我想象中的有不少差距,但是,我努力地让大家去更准确地认识和了解这个发展中的植保无人机市场,它的市场状况、专业知识以及企业发展情况等,也努力地更客观地反应这个市场,这就是我认为的价值所在。在做专题的过程中,无锡汉和、安阳全丰、广西田园、江苏克胜、河南亿诺航空科技等相关企业给予了很多的智慧支持,在此表示十分感谢。未来,我们会持续关注和报道植保无人机产业的发展,

对于植保无人机这个尚不成熟的产业来说,没有所谓的第一,也没有人敢说自己是行业第一。每个企业都在努力着,不管是为了一种商业利益还是带着一种农业情怀,都期望植保无人机能够实现大面积大范围的空中喷洒作业。然而,这个行业还有很多问题,,谁最先解决了问题,谁最先实现了突破,谁将会占有市场的主动权。这个行业是需要踏踏实实静下来做事的,它是实业,期待植保无人机产业早一点成熟起来。
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