超（chāo）低容量喷雾（wù）法是农（nóng）药使用技术（shù）的发展趋势，而植保无（wú）人（rén）机则是超低容量喷（pēn）雾技术实施的最为理想的农用（yòng）航空器机械。

根据民用航空行业标（biāo）准《农业（yè）航空作（zuò）业（yè）质（zhì）量技术指标——喷洒（sǎ）作业MH/T 1002.1一1995》，超（chāo）低容量（liàng）喷洒定义为（wéi）每公顷喷（pēn）洒量（liàng）小于 5L （含）以下的喷洒作业；超低容量（liàng）喷洒（sǎ）的（de）雾（wù）滴大小（vmd）为80～100微米；超（chāo）低容量喷（pēn）洒的雾滴覆（fù）盖密度为（wéi）20～40个/平（píng）方厘米；超低容量喷洒的雾滴（dī）分布均匀度小于等于60%。

为达到（dào）超低（dī）容量喷洒标准（zhǔn）要求，植保无人机必须要做如下设计：

首（shǒu）先需要设计植保无人机（jī）载喷洒分（fèn）系统（tǒng）。

喷洒分系统主要指标（biāo）是：雾滴大小vmd（微米）；雾化产生量（升（shēng）/小时（shí））；喷幅宽（kuān）度（dù）（米）；载药量（升）；雾滴输送距离（lí）（厘米）等。

喷洒分系统的关键（jiàn）是（shì）雾化器设计，必须要达到高速产生（shēng）80～100微米雾滴的雾化能（néng）力。液体农药雾化（huà）方式一般可分为液力式、气（qì）力式、离（lí）心式（shì）和超声（shēng）波式，而广泛应（yīng）用于医疗和工业的（de）超声波雾（wù）化方式，将成为农业雾化器的重点（diǎn）发展方向。

其（qí）次设计植（zhí）保（bǎo）无（wú）人机喷（pēn）洒速（sù）度。

根据喷幅宽（kuān）度、雾化产生量和超低容量喷洒量等（děng）参（cān）数，植保无人机的喷洒速度（米/秒）＝ 2.78 ×雾化产生量（升/小时）/［喷幅宽（kuān）度（dù）（米）×喷洒（sǎ）量（liàng）（升/公顷）］。2.78是量纲换算常数。

举例：设（shè），喷幅（fú）宽度5米，喷洒量5升/公顷，雾（wù）化产生（shēng）量50升/小时；则，喷洒速度等于5.56米/秒。

再则设计植保无人（rén）机飞行高度。

80～100微米的雾滴十分（fèn）容易造成飘失。飘失（shī）的主要形式有：受上升气流造成的飘移（yí），受（shòu）温（wēn）度影（yǐng）响的蒸发（fā），未（wèi）在靶标上沉（chén）积的落地损失（shī）。为减少飘（piāo）移和蒸发，喷洒分系统（tǒng）需要产（chǎn）生辅助力，将离开（kāi）喷头的雾滴输送到农作物冠（guàn）层之（zhī）内，雾滴从喷头到其速度为零的距离为雾滴输（shū）送距（jù）离（厘米）。采用（yòng）静（jìng）电喷洒，可增加（jiā）雾滴在靶标上（shàng）的沉积，减（jiǎn）少（shǎo）落地（dì）损失。

液（yè）力式和气力式雾化，本身具有雾滴（dī）输（shū）送能力；离（lí）心式雾化雾滴输（shū）送能（néng）力（lì）较弱；而超声波式雾化用辅助风（fēng）力（lì）将已（yǐ）经形（xíng）成的雾（wù）滴直接输送，可设计较大的雾（wù）滴输送距离。

植保无人（rén）机的飞行高（gāo）度，应该根据雾滴输送（sòng）距离决定，飞行高（gāo）度离农作（zuò）物冠层越近，喷洒效果越好；但（dàn）离农作物冠层越近，越不利于无人（rén）机的飞行安全；在两者之间需要折中。按现有轻型旋翼（yì）无（wú）人（rén）机（jī）的技（jì）术状（zhuàng）态，飞行高度一般（bān）在农作物冠层之上（shàng）0.5～1.5米。

旋翼无人机（jī）的螺（luó）旋桨具有向下的强（qiáng）大气流，可（kě）起到一定的（de）雾滴（dī）输送作（zuò）用；但螺（luó）旋桨的气流流（liú）向和（hé）流量均不稳定（dìng），设计不好反而会（huì）增（zēng）加雾滴的飘移，因此（cǐ），原则上应单独设计辅助雾滴输送风力。

第（dì）四设计植保（bǎo）无人（rén）机（jī）载药量。

超低（dī）容量（liàng）喷洒（sǎ）技术决定了（le）航空植保（bǎo）作业的飞行高度，能够胜任作业（yè）的（de）只有无人直升机和多旋翼无（wú）人（rén）机。植保无（wú）人机载（zǎi）药量理论上讲越大越好，但实际上，载药量一方面受到植保无（wú）人机效费（fèi）比（bǐ）的（de）制约，另（lìng）一方面受到（dào）旋翼（yì）向（xiàng）下气流对农作物造成损害的（de）限制。载药量越大，桨（jiǎng）盘载荷（hé）就需要增（zēng）大，螺旋（xuán）桨向下气流相应也会加大，植保无人机在农作物冠层之上0.5～1.5米飞行时，较大的气流会造成（chéng）农作物的（de）直接损伤。因此，植（zhí）保（bǎo）无（wú）人机载药（yào）量应该保持（chí）一个适合的重量。

最后（hòu）进行（háng）植保无人机综合设计。

上述设（shè）计均为理论设计原（yuán）则，实际应用时必须通过实践经验数据校正。如雾化产生量是（shì）不可能全（quán）部沉（chén）积在靶标上的，会有一个飘（piāo）失（shī）的经验校（xiào）正值，需要（yào）在应用中积累实（shí）验数据，综合归纳得出。

国（guó）际上将每公顷0.5～5L喷洒量定义为超低容（róng）量喷雾（wù）方法，每公顷小于0.5L喷洒量（liàng）定义为超超低容量喷雾方法。提（tí）高植保无人机（jī）作业效率（lǜ）的最（zuì）佳设计应该是尽可能地（dì）减少每公（gōng）顷的喷洒量。将超低容量（liàng）上限（xiàn）5L/公顷减（jiǎn）少到1L/公顷，植保作（zuò）业（yè）的效（xiào）率（lǜ）将会有5倍的提高。围绕减（jiǎn）少每公顷喷洒量，植（zhí）保无（wú）人机必须进（jìn）行综合设计（jì）。

从（cóng）《农业航空作（zuò）业质量技（jì）术指标（biāo）——喷洒作（zuò）业》标准中可知，植保无人机超（chāo）低容量喷洒作业，关键在于雾滴大小、雾（wù）滴覆盖（gài）密度、雾滴（dī）分布均匀（yún）度等关键参数（shù），这些参数达标（biāo），是无人机和机载喷洒分系（xì）统各项性能（néng）指标综（zōng）合在一起的结果，必（bì）须要（yào）从植保无人机系统总体上综合设计，以（yǐ）求（qiú）达到最（zuì）佳设计。当然，这还需（xū）要（yào）相应的超低容量喷（pēn）洒用农药的性（xìng）能提升。（来（lái）源民用无人机市场开发（fā）；原创作者林建）

图（tú）示：劲鹰植保（bǎo）无人机

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