超低容（róng）量喷雾（wù）法是农（nóng）药使用技（jì）术的发展趋势，而植（zhí）保无人机则是超低容量喷雾技术实施的最为理想的农用航（háng）空器机械。
根据民用航空行业标准《农（nóng）业航空（kōng）作业质量技术（shù）指标——喷（pēn）洒作（zuò）业MH/T 1002.1一1995》，超低容量喷（pēn）洒定义为每公顷喷（pēn）洒量小（xiǎo）于（yú） 5L （含）以下的（de）喷洒作业；超（chāo）低容（róng）量喷（pēn）洒的（de）雾滴大小（vmd）为80～100微米（mǐ）；超低容量喷洒的雾（wù）滴覆盖密度为20～40个/平（píng）方厘米；超低容量喷（pēn）洒的雾滴分布均匀度（dù）小于等于60%。
为达（dá）到（dào）超低容量喷洒标准（zhǔn）要求，植保无人机必须要（yào）做如下设（shè）计：
首先需要（yào）设（shè）计植（zhí）保无人机载（zǎi）喷洒（sǎ）分系统。
喷洒分系统主要指标是：雾（wù）滴大小vmd（微米）；雾化产生量（升/小（xiǎo）时）；喷幅宽度（米）；载药量（升）；雾滴（dī）输（shū）送（sòng）距离（厘米）等。
喷洒（sǎ）分系统的关（guān）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（huà）能（néng）力。液（yè）体农药雾（wù）化方式一般可分为液力式（shì）、气（qì）力式、离心式和（hé）超（chāo）声（shēng）波式（shì），而广泛（fàn）应用于医疗和（hé）工业的超声波雾化方式，将成为农业雾（wù）化（huà）器（qì）的重点发展方（fāng）向。
其次设计植保无（wú）人机（jī）喷（pēn）洒速度。
根据喷幅宽度、雾化（huà）产生量（liàng）和超低容量喷（pēn）洒（sǎ）量等参数，植保无人机的喷洒速（sù）度（米/秒）＝ 2.78 ×雾化产生量（升/小（xiǎo）时）/［喷幅宽度（米）×喷洒量（liàng）（升/公顷）］。2.78是量（liàng）纲（gāng）换算常数。
举例：设（shè），喷幅宽度5米，喷洒（sǎ）量5升（shēng）/公顷，雾（wù）化产生量50升/小时；则（zé），喷洒（sǎ）速度等于5.56米/秒。
再则设计植保无人（rén）机飞行（háng）高度。
80～100微米的雾滴十分容易造（zào）成飘失。飘失（shī）的主要形式有：受上升气流（liú）造成的飘（piāo）移，受温度影响的蒸发，未在靶标上沉积（jī）的落地损（sǔn）失。为减少飘（piāo）移和（hé）蒸发，喷（pēn）洒（sǎ）分（fèn）系（xì）统需要（yào）产生辅（fǔ）助力，将离开喷头（tóu）的雾滴输送（sòng）到（dào）农作物冠层之内，雾滴从喷头（tóu）到其速度为零的距离为（wéi）雾（wù）滴输（shū）送距离（厘（lí）米（mǐ））。采用静电（diàn）喷洒，可增加雾滴（dī）在靶标上的沉（chén）积，减少落地损失。
液力式和气力（lì）式雾化，本身具有雾滴输送（sòng）能力；离心式雾化雾滴输送能力较弱；而超声波式雾化用辅助风力将已经形成的（de）雾滴直接输送，可设计较大的雾滴输送距（jù）离。
植保无（wú）人机的飞（fēi）行高度，应该（gāi）根据雾滴（dī）输（shū）送距离决定，飞（fēi）行高度离农（nóng）作（zuò）物（wù）冠层（céng）越近，喷洒（sǎ）效果越好；但离农作物冠层越（yuè）近（jìn），越不利于（yú）无人机的飞行安全；在两者之间需要（yào）折中。按现有轻型旋（xuán）翼无人（rén）机的技术状态，飞行高度一般在农作物冠层之（zhī）上（shàng）0.5～1.5米。
旋翼无（wú）人机的（de）螺（luó）旋桨具有向下的（de）强大气流，可起到一定（dìng）的雾滴输送作用；但螺旋桨的气流（liú）流向和流量均不稳定，设计不好（hǎo）反而会增（zēng）加雾滴的（de）飘（piāo）移，因此，原则上应单独（dú）设计（jì）辅助雾滴输送风力（lì）。
第四（sì）设计植（zhí）保无（wú）人机载药量。
超低容量喷洒技术决定了航空植保作业的飞行高（gāo）度，能够胜任作业的（de）只有无人（rén）直升机和多旋翼（yì）无（wú）人（rén）机（jī）。植保无（wú）人机载药（yào）量理论上讲越大越（yuè）好，但实际上，载药量（liàng）一（yī）方（fāng）面受到植保无人机效（xiào）费比（bǐ）的制（zhì）约，另一方面受到旋翼向下气流对农作物造成损害的限（xiàn）制。载药（yào）量（liàng）越大（dà），桨盘载（zǎi）荷（hé）就需（xū）要（yào）增大，螺旋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（shí），较大的气流（liú）会造成农作（zuò）物（wù）的直接损（sǔn）伤。因此，植保无人（rén）机载药量应该（gāi）保持一个适合的（de）重量。
最后进行植保（bǎo）无人机（jī）综合设（shè）计。
上述（shù）设计均为理论设计原则，实际（jì）应用（yòng）时（shí）必须通过实践（jiàn）经验数（shù）据校正。如雾化产（chǎn）生量是不可能全部沉积在靶标上（shàng）的，会有一个飘失的经验校正值，需要在应用中积累（lèi）实验数据，综合（hé）归纳得出。
国际（jì）上将每公顷（qǐng）0.5～5L喷洒量定义为超低容量喷雾方法，每公（gōng）顷（qǐng）小（xiǎo）于0.5L喷（pēn）洒（sǎ）量（liàng）定义为（wéi）超超低容量喷雾方法。提高植保无（wú）人机作业（yè）效率的（de）最佳设计应该是尽可能地减少（shǎo）每公顷的喷洒（sǎ）量。将超（chāo）低容量（liàng）上限5L/公顷减少到1L/公顷，植保作业的（de）效（xiào）率将会（huì）有5倍的提高。围绕（rào）减少每公顷喷洒量（liàng），植保无人机必须进行综合设计。
从《农（nóng）业航（háng）空作业质量技术指标——喷洒作业（yè）》标准中可知，植保（bǎo）无人机超低容（róng）量喷（pēn）洒作（zuò）业，关键在于雾滴大（dà）小、雾（wù）滴覆盖密度（dù）、雾滴分布均匀度等关键参数，这些参数达标，是无人机和机载喷洒（sǎ）分系统（tǒng）各项性能指标（biāo）综合在一起的结果，必须要从（cóng）植保无人机系统总（zǒng）体上综（zōng）合设计，以求达到（dào）最佳设计。当然，这（zhè）还需要相应的超（chāo）低（dī）容（róng）量喷洒（sǎ）用农药的性能（néng）提升。（来源（yuán）民用无人机市场开发；原创作者林（lín）建（jiàn））
图示：劲鹰（yīng）植保无人机
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