超低容（róng）量喷（pēn）雾（wù）法是农药使用技术的（de）发展趋（qū）势，而植保无人机则（zé）是超低容量喷雾技术实（shí）施的最为理想的（de）农用航（háng）空器机械。
根据民用航（háng）空（kōng）行（háng）业标准《农业航空作业（yè）质量技术（shù）指标——喷洒作业MH/T 1002.1一1995》，超低（dī）容量喷（pēn）洒定义为每公顷喷洒（sǎ）量小于 5L （含）以下的喷（pēn）洒作业；超（chāo）低容量喷洒的雾滴大小（vmd）为80～100微米；超低容（róng）量喷（pēn）洒（sǎ）的雾滴覆盖（gài）密（mì）度为20～40个/平方厘米（mǐ）；超低容量喷洒的雾滴（dī）分（fèn）布均匀（yún）度小于等（děng）于60%。
为（wéi）达（dá）到超低容量（liàng）喷洒标准要求，植保无人机（jī）必须要做如下设（shè）计：
首先需要设计植保无人机载（zǎi）喷洒分系统。
喷洒分系（xì）统主（zhǔ）要（yào）指标是（shì）：雾滴（dī）大小vmd（微米）；雾化产生量（升/小时（shí））；喷幅宽度（米（mǐ））；载药量（liàng）（升）；雾滴（dī）输送距离（厘米）等。
喷（pēn）洒分系统的关键是雾化器设计，必须要达（dá）到高（gāo）速产生80～100微米雾滴的雾化能力。液（yè）体农药雾（wù）化（huà）方式一般可分为液力式（shì）、气力式、离心式和超声波（bō）式，而（ér）广泛应用于医疗和工业（yè）的超声（shēng）波雾化方（fāng）式，将成为农业雾化（huà）器的（de）重点（diǎn）发展方向。
其次设计植保（bǎo）无（wú）人机喷洒速度。
根据喷幅宽度、雾化产（chǎn）生量和超低容量喷洒量等参数（shù），植保无人（rén）机的喷（pēn）洒（sǎ）速度（米（mǐ）/秒）＝ 2.78 ×雾化产生量（升/小时）/［喷（pēn）幅（fú）宽度（米）×喷洒量（升/公顷（qǐng））］。2.78是量纲换算常数。
举例：设，喷幅宽度5米，喷洒量（liàng）5升/公顷，雾化（huà）产生量50升/小时（shí）；则，喷洒速度等于（yú）5.56米（mǐ）/秒。
再则（zé）设计植保无人（rén）机飞（fēi）行高度。
80～100微米（mǐ）的雾滴十分容易造成飘失。飘失（shī）的主要形式有：受（shòu）上升气流（liú）造成的飘移（yí），受温度影响的（de）蒸发（fā），未在靶标上沉积的落地损失。为（wéi）减少飘移和蒸发，喷洒分系统需要产生辅助力，将离开喷头的雾滴输（shū）送到农作物冠层之内，雾（wù）滴从（cóng）喷头到其速度为零的距离为雾滴输送距离（厘（lí）米）。采用静电喷洒（sǎ），可增加雾滴（dī）在靶标上的（de）沉积，减少落地损（sǔn）失。
液力式（shì）和气力式（shì）雾化，本身（shēn）具（jù）有雾滴输送能力；离心式雾化雾滴输送能力较（jiào）弱；而超（chāo）声波式雾化用辅（fǔ）助风力将（jiāng）已（yǐ）经形成的雾滴直接（jiē）输送，可设计较大的雾（wù）滴输送距（jù）离。
植（zhí）保无（wú）人机的（de）飞行高度，应该根（gēn）据雾滴输送距离（lí）决定，飞行高（gāo）度离农作（zuò）物冠层（céng）越（yuè）近，喷洒效果越（yuè）好（hǎo）；但离农作物冠层越近，越不利于无人机的飞行（háng）安全；在两者之间需要折中。按现有（yǒu）轻型（xíng）旋翼无（wú）人机的技术（shù）状态，飞（fēi）行高（gāo）度（dù）一（yī）般在农（nóng）作物冠层之（zhī）上0.5～1.5米（mǐ）。
旋翼无人机（jī）的（de）螺旋桨具有向下的强大气（qì）流，可起到一定的雾（wù）滴输送（sòng）作用（yòng）；但螺旋桨的气流流向和（hé）流量均不（bú）稳（wěn）定，设计不好反而会增（zēng）加雾滴的飘移，因此（cǐ），原则上（shàng）应（yīng）单独设（shè）计辅助雾滴输送风力。
第四设计植（zhí）保无人机载药（yào）量。
超低容量喷洒技术决定（dìng）了航空植保作业（yè）的（de）飞行（háng）高度，能够胜任作业的只有无人直升机和多旋（xuán）翼无人机。植保无（wú）人机（jī）载药量理论上讲越（yuè）大（dà）越好，但实际上，载药量一方面受到植保（bǎo）无人机效费比的（de）制约，另一方面（miàn）受到（dào）旋翼向下气（qì）流对农（nóng）作（zuò）物造成损害的限制。载（zǎi）药量（liàng）越大，桨盘载（zǎi）荷（hé）就需要增大，螺旋桨（jiǎng）向下（xià）气流相应（yīng）也会加大，植（zhí）保无人（rén）机在农（nóng）作物冠层之上0.5～1.5米（mǐ）飞行时（shí），较大的气（qì）流会造成农作（zuò）物的（de）直（zhí）接损伤。因此（cǐ），植保无人（rén）机载药量应（yīng）该保（bǎo）持一个适合的重量（liàng）。
最后进行植保（bǎo）无人机综合（hé）设计。
上（shàng）述设计均为理论设（shè）计（jì）原则，实际（jì）应用时（shí）必（bì）须通过实践经验数据校正。如雾化产生（shēng）量是不可能全部沉积（jī）在靶标上的，会有一个飘失（shī）的经验校正值，需要在应用（yòng）中积累实验数（shù）据，综（zōng）合归纳得出。
国际上将每公顷0.5～5L喷洒量定（dìng）义为（wéi）超低容量（liàng）喷雾方法，每公顷小于0.5L喷（pēn）洒量定义为（wéi）超超低（dī）容量喷雾方（fāng）法。提高植保无人机作（zuò）业效率的最佳设计（jì）应该是尽可能地减（jiǎn）少每公（gōng）顷的喷洒量（liàng）。将超低容量上（shàng）限（xiàn）5L/公顷减少到1L/公（gōng）顷，植保作业的效率（lǜ）将会有5倍（bèi）的提高。围（wéi）绕减少每（měi）公顷喷洒量，植保无人机必（bì）须进行综合设计。
从《农业航空作（zuò）业质量技（jì）术指标——喷（pēn）洒（sǎ）作业》标准中可知，植（zhí）保无人机（jī）超低容量喷洒作业，关键在于雾滴大（dà）小、雾滴（dī）覆盖密度、雾滴分布均匀度等关键（jiàn）参（cān）数（shù），这些参（cān）数达标，是无人机（jī）和机载喷洒分系统各项性（xìng）能指标综（zōng）合在一起的（de）结果，必须（xū）要从植保无人机系统总体上（shàng）综合（hé）设（shè）计，以求（qiú）达到最（zuì）佳设计。当然，这还需要相（xiàng）应（yīng）的超低（dī）容量喷洒用（yòng）农药的（de）性能提升。（来源民用（yòng）无人机（jī）市场开发（fā）；原创（chuàng）作者林建）
图示：劲（jìn）鹰植保无人（rén）机
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